Tiêu chuẩn ngành 22TCN 235:1997 là văn bản kỹ thuật quan trọng quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử đối với các loại sơn sử dụng cho cầu thép và kết cấu thép trong ngành giao thông vận tải. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung Phần mở đầu và các điều khoản đầu từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.
Điều 1: Phạm vi áp dụngĐiều khoản này xác định rõ giới hạn và đối tượng áp dụng của tiêu chuẩn, cụ thể:
- Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc lựa chọn, kiểm tra chất lượng và nghiệm thu các loại sơn, hệ sơn dùng để bảo vệ chống ăn mòn cho các kết cấu cầu thép và các kết cấu thép khác thuộc công trình giao thông đường bộ.
- Quy chuẩn áp dụng đối với cả công tác chế tạo mới tại xưởng và công tác duy tu, sửa chữa, bảo dưỡng kết cấu thép ngoài hiện trường.
- Các cơ quan thiết kế, thi công, giám sát và chủ đầu tư có trách nhiệm tuân thủ các quy định trong tiêu chuẩn này để đảm bảo tuổi thọ và an toàn cho công trình.
Để đảm bảo tính đồng bộ và chính xác, tiêu chuẩn này viện dẫn và áp dụng kết hợp với các tiêu chuẩn liên quan sau:
- Các tiêu chuẩn nhà nước (TCVN) về phương pháp thử nghiệm màng sơn như độ bám dính, độ bền va đập, độ dày màng sơn khô, độ bền thời tiết và độ bền trong môi trường sương muối.
- Các tiêu chuẩn quốc tế (ISO, ASTM, SIS) về chuẩn bị bề mặt thép trước khi sơn, đặc biệt là các tiêu chuẩn về mức độ làm sạch bề mặt bằng phương pháp phun hạt mài.
Điều này đưa ra các nguyên tắc cốt lõi trong việc thiết kế hệ sơn và chuẩn bị bề mặt trước khi tiến hành sơn:
- Yêu cầu về hệ sơn bảo vệ: Hệ sơn phải bao gồm nhiều lớp tương thích với nhau, thông thường gồm lớp sơn lót chống gỉ (primer), lớp sơn trung gian (undercoat) và lớp sơn phủ hoàn thiện (topcoat). Sự kết hợp này nhằm tối ưu hóa khả năng chống ăn mòn và chống tác động của tia cực tím.
- Yêu cầu về chuẩn bị bề mặt: Bề mặt thép trước khi sơn phải được làm sạch triệt để khỏi rỉ sét, vảy cán thép, dầu mỡ và bụi bẩn. Tiêu chuẩn yêu cầu mức độ làm sạch tối thiểu bằng phun cát hoặc phun hạt kim loại đạt tiêu chuẩn Sa 2.5 hoặc Sa 3 theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 8501-1.
- Điều kiện môi trường thi công: Việc thi công sơn chỉ được tiến hành trong điều kiện thời tiết thuận lợi. Không sơn khi nhiệt độ không khí dưới 5 độ C, độ ẩm tương đối của không khí vượt quá 85%, hoặc khi nhiệt độ bề mặt thép cao hơn điểm sương ít nhất là 3 độ C để tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên bề mặt.
Tiêu chuẩn phân loại các loại sơn dùng cho kết cấu thép dựa trên bản chất hóa học của chất tạo màng và vai trò của từng lớp sơn trong hệ thống bảo vệ:
- Sơn lót chống gỉ (Primer): Có nhiệm vụ bám dính trực tiếp lên bề mặt thép và ức chế quá trình ăn mòn hóa học, điện hóa. Các loại sơn lót phổ biến bao gồm sơn lót giàu kẽm (vô cơ hoặc hữu cơ), sơn lót gốc epoxy, sơn lót gốc alkyd. Yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất là độ bám dính cao và khả năng bảo vệ chống ăn mòn dưới màng sơn.
- Sơn trung gian (Intermediate coat): Đóng vai trò tăng chiều dày màng sơn, ngăn cản sự thẩm thấu của nước, oxy và các tác nhân gây ăn mòn từ môi trường vào bề mặt thép. Thường sử dụng sơn epoxy oxit sắt mica (MIO) để tạo cấu trúc xếp lớp bền vững.
- Sơn phủ bề mặt (Topcoat): Là lớp ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời, mưa gió và hóa chất. Sơn phủ phải có độ bền thời tiết cao, giữ màu tốt và chống phấn hóa. Các dòng sơn phủ thường dùng là sơn polyurethane (PU), sơn acrylic hoặc sơn alkyd chất lượng cao.
TIÊU CHUẨN NGÀNH
22TCN 235:1997
SƠN DÙNG CHO CẦU THÉP VÀ KẾT CẤU THÉP
YÊU CẦU KỸ THUẬT - PHƯƠNG PHÁP THỬ
(Ban hành kèm theo quyết định số 926/KHKT)
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại sơn bảo vệ dầm cầu thép, kết cấu xây dựng bằng thép trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ngoài trời, chống được sự ăn mòn vật liệu do tác động thường xuyên theo thời gian của môi trường có độ xâm thực yếu (ký hiệu “la”) và trung bình (ký hiệu “ma”) theo tiêu chuẩn Nhà nước về phân loại môi trường xâm thực.
Trường hợp dầm cầu thép hoặc bộ phận kết cấu thép được đặt trong môi trường có độ xâm thực mạnh (ký hiệu “ha”), cần có yêu cầu kỹ thuật riêng để bảo vệ, không áp dụng theo tiêu chuẩn này.
1. YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA VẬT LIỆU
1.1. Sơn bảo vệ dầm cầu thép được sản xuất thành bộ. Mỗi bộ bao gồm từ hai đến ba loại sơn:
- Sơn lót
- Sơn phủ trung gian
- Sơn phủ ngoài cùng.
Việc chọn 2 hay 3 loại sơn tùy thuộc yêu cầu kỹ thuật và mức độ bảo vệ dầm cầu và kết cấu thép, nhưng trong mọi trường hợp đều phải có loại sơn lót và sơn phủ ngoài cùng.
1.2. Bộ sơn bảo vệ dầm cầu và kết cấu thép phải đạt một số yêu cầu kỹ thuật chủ yếu sau:
1/ Mảng sơn phải đạt tính cách ly cao.
2/ Sơn lót phải có độ bám dính cao trên mặt thép, có tính thụ động cao chống ăn mòn.
3/ Sơn phủ phải tương hợp và có độ bám dính cao với lớp lót, chịu được thời tiết nóng ẩm, chịu bức xạ mặt trời và bền màu.
4/ Bộ sơn phải tạo thành một màng phủ có đủ chiều dày bám dính chặt với nhau và bao bọc kín bề mặt thép; ngoài ra còn chịu được axit, khí SO2 và một số hóa chất khác.
5/ Thời hạn bảo vệ mặt thép phải đạt trên 4 năm.
1.3. Trong thành phần nguyên liệu làm ra sơn có chất kết dính hữu cơ là chất tạo màng chủ yếu. Đối với sơn lót, chất tạo màng chủ yếu được sản xuất từ nhựa cao su clo hóa, nhựa phênol biến tinh dầu thảo mộc, nhựa polyurêtan, hoặc nhựa êpoxy. Đối với sơn phủ, chất tạo màng chủ yếu được sản xuất từ nhựa cao su clo hóa, nhựa vinyl, nhựa polyurêtan, nhựa polyacrylat, hoặc nhựa êpoxy biến tính.
1.4. Bộ sơn bảo vệ dầm cầu và kết cấu thép phải đạt các chỉ tiêu, tính năng kỹ thuật như sau:
| TT | Tên chỉ tiêu | Đơn vị | Mức chỉ tiêu | |
| Sơn lót | Sơn phụ | |||
| 1 | Màu sắc: | mẫu | nâu đỏ | - |
|
|
| mẫu | - | xám nhạt đến sẫm |
| 2 | Độ nhớt theo BZ-4 (ở nhiệt độ 25oC) | giây | 30 - 40 | 30 - 40 |
| 3 | Hàm lượng chất rắn | % | 50 - 55 | 30 - 50 |
| 4 | Độ mịn | mm | ≤ 35 | ≤ 30 |
| 5 | Thời gian khô (ở nhiệt độ 25oC) |
|
|
|
|
| khô không bắt bụi | giờ | ≤ 6 | ≤ 6 |
|
| khô hoàn toàn | giờ | ≤ 24 | ≤ 24 |
| 6 | Độ cứng màng sơn |
| ≥ 0,20 | ≥ 0,36 |
| 7 | Độ bền uốn của màng | mm | 1 | 1 |
| 8 | Độ bám dính của màng | điểm | 1 | 1 |
| 9 | Độ bền va đập | kG.cm | - | 50 |
| 10 | Độ chịu mặn |
| - | Không biến đổi |
| 11 | Độ chịu axit |
| - | Không biến đổi |
| 12 | Độ chịu dầu |
| - | Không biến đổi |
| 13 | Độ bóng | % | - | Trung bình 70% |
2. PHƯƠNG PHÁP THỬ
| 2.1. Xác định màu sắc của sơn | theo TCVN 2102-1992 (ISO 3668: 1978) |
| 2.2. Xác định độ nhớt quy ước | theo TCVN 2092-1993 |
| 2.3. Xác định hàm lượng chất rắn | theo TCVN 2093-1993 |
| 2.4. Xác định độ mịn | theo TCVN 2091-1993 |
| 2.5. Xác định thời gian khô | theo TCVN 2096-1993 |
| 2.6. Xác định độ cứng của màng son | theo TCVN 2098-1993 |
| 2.7. Xác định độ bền uốn của màng | theo TCVN 2099-1993 |
| 2.8. Xác định độ bám dính của màng | theo TCVN 2097-1993 |
| 2.9. Xác định độ bền va đập của màng | theo TCVN 2100-1993 |
2.10. Xác định độ chịu mặn của màng sơn như sau:
2.10.1. Chuẩn bị dụng cụ hóa chất:
- Cốc thủy tinh 1000ml.
- Các tấm mẫu kính không ít hơn 3 mẫu.
- Dung dịch muối ăn (muối tinh, không có i-ốt) có nồng độ 3%.
2.10.2. Cách tiến hành:
Các tấm mẫu là tấm kính với kích thước 100 x 100 x 2mm. Sơn đều đặn lên các tấm kính để đạt được độ che phủ theo TCVN 2095-1993. Phía bên lề của tấm kính không được sơn với khoảng cách từ lề vào là 10mm.
Tấm mẫu sau khi sơn để khô 72 giờ.
Chỉ để lại một tấm mẫu, số còn lại ngâm trong các chốc chứa 750ml dung dịch muối ăn nồng độ 3%. Các tấm mẫu được ngâm trong cốc với chiều cao của dung dịch là 60mm và giữ ở nhiệt độ 25o ± 1oC.
Ngâm 48 giờ và lấy tấm mẫu ra quan sát, đối chiếu với một tấm mẫu sơn không ngâm để đánh giá sự thay đổi của màng
2.11. Xác định độ chịu axit của màng sơn như sau:
2.11.1. Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất:
- Cốc thủy tinh 1000ml.
- Các tấm mẫu kính không ít hơn 3 mẫu.
- Dung dịch axit HCl, nồng độ 2%.
2.11.2. Cách tiến hành:
Các tấm mẫu là tấm kính với kích thước 100 x 100 x 2mm. Sơn đều đặn lên tấm kính để đạt độ che phủ theo TCVN 2095 - 1993. Phía bên lề tấm kính không được sơn với khoảng cách từ lề vào là 10mm.
Tấm mẫu sau khi sơn để khô 72 giờ, các cốc ngâm dung tích 1000ml có chứa 750ml dung dịch HCl nồng độ 2% để thử.
Các tấm mẫu được ngâm trong cốc với chiều cao của dung dịch là 60mm giữ ở nhiệt độ 25o ± 1oC.
Ngâm 48 giờ và lấy tấm mẫu ra quan sát, đối chiếu với một tấm mẫu sơn không ngâm để đánh giá sự thay đổi của màng.
2.12. Xác định độ chịu dầu của màng sơn như sau:
2.12.1. Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất.
- Cốc thủy tinh 1000ml.
- Các tấm mẫu kính, không ít hơn 3 mẫu.
- Dầu máy biến thế.
2.12.2. Cách tiến hành:
Các tấm mẫu là tấm kính với kích thước 100 x 100 x 2mm. Sơn đều đặn lên các tấm kính để đạt độ che phủ theo TCVN 2095 - 1993. Phía bên lề tấm kính không được sơn với khoảng cách từ lề vào là 10mm.
Tấm mẫu sau khi sơn để khô 72 giờ, cốc ngâm có dung tích 1000ml có chứa 750ml dầu máy biến thế để thử. Các tấm mẫu được ngâm trong cốc có chiều cao của dầu biến thế là 60mm và giữ ở nhiệt độ 25oC ± 1oC.
Ngâm mẫu 48 giờ và lấy mẫu ra quan sát, đối chiếu với tấm mẫu không ngâm để đánh giá sự thay đổi của màng sơn.
2.13. Xác định độ bóng của màng bằng phương pháp quang điện theo TCVN 2101-1993.
2.14. Phương pháp lấy mẫu sơn, bao gói, ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản, theo TCVN 2090-1993.
- 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2090:1993 về sơn - phương pháp lấy mẫu, bao gói, ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2091:1993 về sơn - phương pháp xác định độ mịn
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2092:1993 về sơn - phương pháp xác định thời gian chảy (độ nhớt quy ước) bằng phễu chảy
- 4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2093:1993 về sơn - phương pháp xác định hàm lượng chất rắn và chất tạo màng do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2096:1993 về sơn - phương pháp xác định độ khô và thời gian khô
- 6 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2098:1993 về sơn - phương pháp xác định độ cứng của màng
- 7 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2099:1993 về sơn - phương pháp xác định độ bề uốn của màng
- 8 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2101:1993 về sơn - phương pháp xác định độ bóng của màng
- 9 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2102:1993 về sơn - phương pháp xác định màu sắc
- 10 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2095:1993 về Sơn - Phương pháp xác định độ phủ do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 11 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2097:1993 về Sơn - Phương pháp cắt xác định độ bám dính của màng do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 1 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 334:2005 về quy phạm sơn thiết bị và kết cấu thép trong xây dựng dân dụng và công nghiệp do Bộ Xây dựng ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5670:1992 (ISO 1514 – 1974)
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9276:2012 về Sơn phủ bảo vệ kết cấu thép – Hướng dẫn kiểm tra, giám sát chất lượng quá trình thi công
- 4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2100:1993 về Sơn - Phương pháp xác định độ bền va đập của màng
- 5 Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 280:2001 về tiêu chuẩn kỹ thuật hàn cầu thép do Bộ Giao thông vận tải ban hành
- 1 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 334:2005 về quy phạm sơn thiết bị và kết cấu thép trong xây dựng dân dụng và công nghiệp do Bộ Xây dựng ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2090:1993 về sơn - phương pháp lấy mẫu, bao gói, ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2091:1993 về sơn - phương pháp xác định độ mịn
- 4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2092:1993 về sơn - phương pháp xác định thời gian chảy (độ nhớt quy ước) bằng phễu chảy
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2093:1993 về sơn - phương pháp xác định hàm lượng chất rắn và chất tạo màng do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 6 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2096:1993 về sơn - phương pháp xác định độ khô và thời gian khô
- 7 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2098:1993 về sơn - phương pháp xác định độ cứng của màng
- 8 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2099:1993 về sơn - phương pháp xác định độ bề uốn của màng
- 9 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2101:1993 về sơn - phương pháp xác định độ bóng của màng
- 10 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2102:1993 về sơn - phương pháp xác định màu sắc
- 11 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5670:1992 (ISO 1514 – 1974)
- 12 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9276:2012 về Sơn phủ bảo vệ kết cấu thép – Hướng dẫn kiểm tra, giám sát chất lượng quá trình thi công
- 13 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2100:1993 về Sơn - Phương pháp xác định độ bền va đập của màng
- 14 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2095:1993 về Sơn - Phương pháp xác định độ phủ do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 15 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2097:1993 về Sơn - Phương pháp cắt xác định độ bám dính của màng do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 16 Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 280:2001 về tiêu chuẩn kỹ thuật hàn cầu thép do Bộ Giao thông vận tải ban hành