防腐蝕涂料是為了被涂物服務(wù)，應(yīng)用于被涂物表面，針對不同的腐蝕環(huán)境而發(fā)揮其防護功能的涂裝材料。它以最終在被涂物表面的涂膜形成而體現(xiàn)其應(yīng)用價值。涂裝質(zhì)量好壞，最后都要體現(xiàn)在涂膜好壞上，所以涂裝后的質(zhì)量檢測主要是對涂膜性能的檢測，包括涂膜機械性能（如：附著力、沖擊強度、硬度、光澤等）和其他特殊性能（耐候性、耐酸堿性、耐油性、耐溶劑性等）兩個方面。針對被涂裝涂服務(wù)的腐蝕體系不同，防腐蝕涂膜的各項技術(shù)指標性能和檢測方法也不同，不同的防腐蝕行業(yè)內(nèi)也有不同的檢測方法標準發(fā)布。但以上的常規(guī)性能在不同行業(yè)都是通用的。對于大型工程防腐蝕涂膜的檢驗可以委托具有國家檢測資質(zhì)的專業(yè)檢測機構(gòu)，按照國家標準或行業(yè)規(guī)范規(guī)定進行涂膜的性能檢驗。業(yè)主也可以委托第三方專業(yè)機構(gòu)進行檢測。也有業(yè)主具有自己的具有資質(zhì)的涂裝檢驗員在現(xiàn)場負責常規(guī)檢查。
對于涂裝檢驗員各個行業(yè)的要求也不盡相同，如船舶行業(yè)一般要求檢驗員應(yīng)具有NACE檢驗員2級、FROSIO檢驗員III資格或者主管機關(guān)承認的同等資格的涂層檢查人員完成。本篇介紹涂層附著力檢測及涂膜厚度的檢測，雖然涂膜厚度的檢測不屬于涂膜機械性能的范圍，但在現(xiàn)場檢查中往往是一個不可以缺少的檢查項目，因為此項直接關(guān)系到涂層的使用壽命。上面講述的檢測均是在漆膜的一般制備方法的操作下，制備標準實驗板后檢測的。
一、涂膜附著力的測定法：
漆膜附著力是指漆膜與被涂物件表面結(jié)合在一起的堅固程度。附著力是涂料物理機械性能的重要指標之一，通過此項的檢查，可以檢驗涂料組成，特別是樹脂的使用是否合理。漆膜的附著力除了取決于所選用的涂料基料外，還與底材的表面預(yù)處理、施工方式以及漆膜的保養(yǎng)有十分重要的關(guān)系，例如，在潮濕、有銹蝕、有油脂的金屬表面涂裝，附著力就差。
測定附著力的方法有：劃圈法、劃格法、拉開法、扭開法及美國ASTM中的劃X法等數(shù)種，國家標準標準GB1720-89（79）規(guī)定了劃圈法測定漆膜附著力的方法，而GB9286-88規(guī)定了采用劃格法測定附著力，GB5210-85規(guī)定了采用拉開法測定涂層附著力的方法。其中應(yīng)用最簡便的是劃圈法測定漆膜附著力，現(xiàn)場最為常用的是劃格法。
（1）劃圈法測定附著力
劃圈法所采用的附著力測定儀是按照劃痕范圍內(nèi)的漆膜完整程度進行評定，以級表示。是按照制備好的馬口鐵板固定在測定儀上，為確保劃透漆膜，酌情添加砝碼，按順時針方向，以80-100r/min均勻搖動搖柄，以圓滾線劃痕，標準圓長7.5cm，取出樣板，評級。實驗中需要注意以下幾點：
（a）測定儀的針頭必須保持銳利，否則無法分清1，2級的分別，應(yīng)在測定前先用手指觸摸感覺是否鋒利，或在測定若干塊試板后酌情理換。
（b）先試著刻劃幾圈，劃痕應(yīng)剛好劃透漆膜，若未露底板，酌情添加砝碼；但不要加得過多，以免加大阻力，磨損針頭。
（c）評級時可以7級（最內(nèi)層）開始評定，也可以1級（最外圈）評級，按順序檢查各部位的漆膜完整程度，如某一部位的格子有705以上完好，則認為該部位是完好的，否則認為壞損。例如，部位1漆膜完好，附著力最佳，定為1級；部位1漆膜壞損而部位2完好的，附著力次之定為2級。依據(jù)類推，7級附著力最差。通常要求比較好的底漆附著力應(yīng)達到1級，面漆的附著力可在2級左右。
（2）劃格法測定附著力
劃格法附著力測試標準主要有ASTMD3359、ISO-2409和GB9286-98。其測試方法和描述基本相同，只是對于附著力級別的說明次序剛好相反。ASTMD3359是5B-OB級由好到壞，而ISO-2409是0-5為由好到壞。實驗工具是劃格測試器，它是具有6個切割面的多刀片切割器，切刀間隙1mm、2mm和3mm（刀頭可以更換）。將試樣涂于樣板上，干燥16小時后，用劃格器平行拉動3-4cm，有六道切痕，應(yīng)切穿漆膜至底材；然后用同樣的方法與前者垂直，切痕同樣六道；這樣形成許多小方格。對于軟底材，用軟毛刷沿網(wǎng)格圖形成每一條對角線，輕輕向前和后各掃幾次，即可評定等級；而對于硬質(zhì)底材，先清掃，之后貼上膠帶（一般使用3M膠帶），且要保證膠帶與實驗區(qū)全面接觸，可以用手指來回摩擦使之接觸良好，然后迅速拉開，使用目視或者放大鏡對照標準與說明附圖進行對比定級。其分級的標準描述為：
級別描述
0切割邊緣完全平滑，無一格脫落
1交叉處有少許涂層脫落，受影響面積不能明顯大于5%
2在切口交叉處或沿切口邊緣有涂層脫落，影響面積為5%-15%
3涂層沿切割邊緣部分或全部以大面積脫落受影響的交叉切割面積在15%-35%
5沿邊緣整條脫落，有些格子部分或全部脫落，受影響面積35%-65%
6剝落的程度超過4級
在劃格法測定附著力時，可以最高測定250μm厚度的涂膜。根據(jù)涂層厚度大小，可以選擇不同的劃格間距，一般為涂層小于60μm，硬質(zhì)底材間距1mm，軟質(zhì)底材間距為2mm；涂層厚度為60-120μm，軟硬質(zhì)底材間距均為2mm；涂層厚度大于120μm，軟硬質(zhì)底材間距選擇3mm。在ISO12944中規(guī)定，附著力需要達到1級才能認定為合格；在GB中，附著力達到1-2級時認定為合格。
劃圈法與劃格不同處在于，劃圈交叉所形成部位的面積是遞增的，評級考察的是不受損區(qū)域所處的位置，而劃格法每一個劃格面積是固定的，評級采用受損面積比率。
（3）拉開法測定附著力
拉開法測定的附著力是指在規(guī)定的速率下，在試樣的膠結(jié)面上施加垂直、均勻的拉力，以測定涂層或涂層與底材間的附著破壞時所需的力，以Mpa表示。此方法不僅可檢驗涂層與底材的粘接程度，也可檢測涂層之間的層間附著力；考察涂料的配套性是否合理，全面評價涂層的整體附著效果。拉開法測試的相關(guān)標準有ISO4624-2004（最新版標準）、ASTMD-4514、GB5210等。
國外常用測定拉開法的儀器是Elcometer附著力試驗儀。此儀器較小，可用于現(xiàn)場檢測。但有些時候，類似Elcometer-106手動拉開測試儀由于手工操作是不穩(wěn)定性而影響測試結(jié)果準確性，在有些國家的行業(yè)內(nèi)不再使用，Elcometer試驗是將一鋁制試驗拉頭粘在涂層上，采用有刻度的機械拉力試驗機將拉頭拉脫，從標尺刻度讀出拉去鋁頭的拉力。一般在金屬基體上進行拉開試驗可能發(fā)現(xiàn)三種失效類型：
（a） 粘接失效，即受拉力后，膠層從涂層或試驗拉頭上拉斷或其自身內(nèi)部拉斷，認為是膠粘劑的失效。涂層與基材或涂層與涂層之間的附著力均回超過些值。
（b）附著力失效，即涂層與基體在拉力下分離，此值為涂層與基體的附著力。
（c）內(nèi)聚力破壞，即涂層本身被拉斷，此值作為層間附著力的數(shù)值，涂層與底材的附著力超過這一數(shù)值。對于每一種涂料都有規(guī)定拉開法測定數(shù)值，一般要求大于2Mpa，環(huán)氧雙組分涂料大于4MPA。
值得注意的是，采用Elcometer試驗儀測定的拉開法附著力數(shù)據(jù)與國標規(guī)定的拉力實驗機測定的數(shù)值有一定的差距。多次實驗的經(jīng)驗，Elcometer試驗儀數(shù)據(jù)乘以3-3.5倍與拉力機測定的數(shù)值相近。因此，每種測試方法的試驗數(shù)據(jù)，只能同類比較，具有一定的準確度。在填寫檢測報告時，也要注明使用的檢測儀器和方法。
對于附著力的要求，ISO12944-6中對于涂層體系（干膜厚度大于250μm）的附著力要求為按照ISO4624拉開法附著力測試，至少要達到5Mpa。對于舊涂層參考數(shù)值為2
Mpa，如果低于2 Mpa要將舊涂層予以除去。
一、膜厚度發(fā)檢測：
涂膜的厚度的防腐蝕涂裝質(zhì)量檢驗的重要指標之一，防腐蝕涂膜的厚度不同于普通裝飾性的涂層涂裝，防腐蝕涂膜的厚度往往決定了防腐蝕體系的使用壽命，是防腐蝕涂層檢測的重要指標。實驗已經(jīng)證明，在一定的腐蝕環(huán)境下，涂層的配套確定后，涂層厚度與保護壽命呈直線關(guān)系。因此重防腐涂裝盡量厚膜化（200-1000μm）已經(jīng)成為一種趨勢，所以涂層厚度的檢測重要性不難看出。
（一）膜厚度的檢測：
在涂裝過程中，當干膜厚度的測量難以進行時候，應(yīng)對濕膜的厚度進行檢測，以保證涂裝的干膜厚度。濕膜厚度的測量必須在漆膜制備后立即進行，以免由于溶劑揮發(fā)而使漆膜發(fā)生收縮現(xiàn)象。常用的濕膜厚度計一般有以下三種：輪規(guī)、梳規(guī)、pfunt濕膜計。經(jīng)常在現(xiàn)場使用的一般是輪規(guī)和梳規(guī)，雖然精確度不是太高，但方便操作。Pfunt濕膜計雖然較為精確，但操作和計算較繁瑣，一般不在施工現(xiàn)場使用。
濕膜厚度儀器可以用于幾乎所有的涂料產(chǎn)品，但不能用于無機硅酸鋅涂料，因為其溶劑發(fā)揮太快。同時對于物理干燥型涂料，如氯化橡膠涂料，對于第二道涂層的測量也不太合適，因為它會重新溶解前道涂層，還有在不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的涂料配套體系中，對于第二道涂層的檢測盡量不要使用濕膜厚度檢測，因為不知道第二道涂層的溶劑對下道涂層樹脂的溶解程度。
濕膜厚度的檢測主要目的的為了控制干膜厚度，因此，對于低固體分涂料由于大量溶劑的揮發(fā)易帶來針孔及涂膜收縮比例大等問題，不能一次成膜太厚；而高固體分含量的重防腐涂料、無溶劑涂料、粉末涂料沒有溶劑揮發(fā)帶來的諸多問題，可以一次涂裝較厚，但有一定的限制，如果涂膜太厚，涂膜固化所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力較大，會使涂膜開裂等。所以要根據(jù)涂裝規(guī)格書中規(guī)定的涂膜厚度發(fā)最小值和最大值允許值來控制厚度。下面以梳規(guī)為例來說明測量濕膜和干膜厚度的方法：
使用梳規(guī)測量時，把儀器穩(wěn)定的放在低材表面的濕膜中，然后拿出儀器檢查其梳齒那一個最短的接觸到了濕膜，濕膜的厚度就處于最后一個觸到和沒有觸到的梳齒間，去那個接觸到濕膜的梳齒所表示的厚度即可。知道了濕膜厚度道，就可以計算干膜的厚度了。
（一）干膜厚度的測量：
在實際工作中大量遇到的是干膜厚度的測量，在檢查涂層各項物理性指標時或統(tǒng)計整個施工完畢后的漆膜總厚度時，均一測干膜厚度為準，這也是業(yè)主和建立單位驗收工程檢測內(nèi)容之一。
（1）測量的儀器
涂層干膜厚度的測量分為破壞性測試和非破壞性的測試兩種方法。破壞性的測試方法要對涂膜進行劃刻等損傷性行為，非破壞性測試方法不會對涂膜造成損害。一般情況下，多數(shù)使用的是非破壞性的測量方法，當出現(xiàn)爭議或者需要仲裁時大多使用破壞性的測試方法。如：ISO2808-1974漆膜厚度測定標準中的顯微鏡法，此方法不僅可以測出涂膜的總厚度，而且可以測出多層結(jié)構(gòu)的涂膜中每層漆膜的厚度。該方法是用一定角度的切割刀具將涂層切出一個V型缺口至底材，然后用帶有標尺的顯微鏡測量。該測厚的方法被推薦為涂膜厚度的仲裁方法。干膜厚度的測量目前已經(jīng)有不少種儀器和方法，但每種方法都有一定的局限性，能適用于所有的涂層和環(huán)境是極少的。
非破壞性的測量一般采用千分尺法、磁性測厚儀和渦流測厚儀三種方法。其中磁性測厚儀和渦流測厚儀都適用于金屬底材表面的防腐層，不過磁性測厚儀適用于磁性的金屬底材，而渦流測厚儀適用于非磁性的金屬底材表面防腐層的檢測（如：鋁材、不銹鋼等底材）。同時磁性測厚儀和渦流測厚儀都不能適用于混凝土等非金屬底材表面的防腐層厚度測量。
（2）測厚儀的校準：
測厚儀在使用前必須校準，無論使用哪種測厚儀，如果使用前不校準，測量出來的數(shù)據(jù)是沒有任何意義的。進行校準的時候，在噴砂鋼材的表面還是在光滑表面讀出的數(shù)字的有差別的，在噴砂后的粗糙表面校準后的測厚儀測試出來的涂膜會增加。關(guān)于在光滑表面還是在噴砂后粗糙表面校準問題，在很多時候是存在爭議的。
ISO2808（第三版）方法10規(guī)定：“判斷噴砂后鋼材表面的干膜厚度，校準應(yīng)該在光滑鋼板表面進行”。同樣在SSPC這個標準中，也沒有涉及到如何在噴砂后的鋼材表面校準的問題，只提到在光滑鋼板表面如何校準問題。在許多海洋工程和船舶工業(yè)中，涂膜的干膜厚度經(jīng)常達到300-500μm，甚至更高，監(jiān)理單位在驗收時經(jīng)常將表面粗糙度忽略了。根據(jù)經(jīng)驗，在噴砂涂裝表面達到一個實際可行的均勻性涂膜測量，如果使用磁性原理測厚儀在光滑表面校準后，再次在噴砂表面校準，測得的涂膜厚度要高于在光滑板上校零測出值。高出值得為噴砂表面波峰到波谷值得一半。所以根據(jù)經(jīng)驗，涂膜厚度為粗糙度5-6倍時候，可以將粗糙度忽略。其余情況要在原噴砂表面校零。
（3）干膜厚度的測量原則：
業(yè)主和監(jiān)理單位最后要看到是干膜的厚度，設(shè)計院所設(shè)計的涂膜厚度也是指干膜的厚度，所以干膜厚度的測量是很必要的。干膜厚度的測量原則主要包括兩個方面，即測量點的數(shù)量和測量點的厚度。
按照GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》第14部分規(guī)定，用干膜測厚儀檢查，每個構(gòu)件檢測5處，每處的數(shù)值為3個相距50min測點涂層干膜厚度的平均值。同時規(guī)定按照構(gòu)件數(shù)抽查1%，且不應(yīng)少于3件。而ISO2898-97和美國SSPC-PA2關(guān)于涂膜厚度測量原則，每10m2測量5個點，每一個點的測量在一個很小面積內(nèi)測量3個點的平均值，5個測量值的平均值必須符合規(guī)定的涂膜范圍。
在涂膜厚度測量時，遵守80-20或者90-10的原則。80-20原則的意思為：80%是測量值不得低于規(guī)定干膜厚度，其余20%的測量值不能低于0.8x規(guī)定膜厚。而對于集裝箱、化學品儲罐艙及船舶行業(yè)來講，這個原則一般為90-10的。即所有測量點90%測量結(jié)果應(yīng)大于或者等于規(guī)定干膜厚度，余下10%的測量結(jié)果均應(yīng)不小于0.9x規(guī)定干膜厚度。
結(jié)束語：
防腐蝕涂層的檢測方法很多，這里將劃X法不做介紹，其中拉開法最佳，也是常用做有爭議時使用的涂層附著力仲裁方法。對于以上涂層檢測時，根據(jù)ISO規(guī)定，樣板制作完畢一般要保養(yǎng)21天后進行測試，其結(jié)果更為準確。
在現(xiàn)場檢查涂層及涂層附著力檢查的時候，為了結(jié)果的公平公正，最好是業(yè)主、監(jiān)理單位、涂料供應(yīng)商技術(shù)人員、承包商、施工單位相關(guān)人員同時參與，其測試結(jié)果才具有說服力。同時相關(guān)人員要做相關(guān)的測試記錄，以備案保存。
