淺談鋼結構熱浸鍍鋅施工經驗

范弘芳  技師

一、前言

熱浸鍍鋅簡稱鍍鋅，就是老一輩人台語中的「鍍ㄚ」（台語發音），ㄚ就是鋅是日文「亞鉛」的簡稱，受日本教育的百姓，在有音無字的台語中，無法找到適當之專有名詞而衍生出「鍍ㄚ」的術語，又因構件在鍍鋅時，就像油炸東西般的濺爆滾動，有人因此稱為「甜不辣」。

民國65年左右，筆者在高雄某機械廠進行鋼構駐廠監造檢驗工作，廠商為使構件從加工、製造、鍍鋅連成一貫作業，藉以節省製作成本及時程，乃斥資在廠內設立熱浸鍍鋅廠，而筆者親眼目睹鍍鋅爐及鍍鋅槽之設置、鋼料鍍鋅之過程、鍍鋅遭遇之瓶頸及障礙的排除，加之往後經常赴鍍鋅廠檢驗，對熱浸鍍鋅施作，耳濡目染下略有心得，玆將施工經驗分享如下。

二、前置作業

鋼構件工製造（含假組立）完成後，先排除構件之焊渣、開孔不當、局部油漆及貼紙等，會造成鍍鋅作業不良之因素後，再將構件依施工圖以打鋼印方式編號，然後將構件置入鹽酸槽內予以酸洗，去除表面鐵銹等雜質，俟呈現灰白色後予以烘乾。

三、熱浸鍍鋅過程

將烘乾後構件以適當之角度及速度，浸入盛裝溫度大約420～500⁰C、純度99.99％熔融鋅液之鍍鋅槽內，當構件全部沒入鍍鋅槽後幾秒鐘，立即取出鍍鋅槽，以熱水冷卻（易變形構件應空冷）後，先檢查構件表面是否有未鍍鋅部分，然後以膜厚計量測鍍鋅膜厚，如構件表面有瑕疵或量測鍍鋅膜厚不足，則需經過酸洗將鋅層去除乾淨後重鍍。

四、事後整理

構件（尤其是長構件）承受420～500⁰C之高溫，難免有彎曲變形之情形，於是先以油壓機矯正構件之彎曲變形，再整修構件鍍鋅表面、及以鋅漆修補輕微未鍍鋅點，最後將同類型之構件，以適當數量及方式綑紮包裝。

五、熱浸鍍鋅要訣

構件尺寸以能一次浸入鋅液，方可獲得較均勻之鍍鋅層組織，構件若太長或太寬，須二次浸鍍作業時，二次浸鍍之接合處之鍍鋅層面，外觀會顯得粗糙及太厚。基於以上要慎選熱浸鍍鋅廠製作能力，特別要留意其鍍鋅槽尺寸，必須考量構件尺寸是否可放入槽鍍鋅，並且寬度至少保有5公分以上，而高度至少保有20公分以上。

筆者曾赴北部之某鍍鋅廠檢驗，其構件之浸入及取出鍍鋅槽皆採用自動設備，構件經過酸洗後沒有經過烘乾流程，即以吊車就直接浸入鍍鋅槽，於浸入槽內剎那會發出嗶潑、嗶潑之聲音，鋅液瞬間似下大雨般的強力往外飛濺，雖然筆者事先都遠離鍍鋅槽不會被飛濺到，但是感覺還蠻恐怖的。因此基於安全考慮及節省成本（鋅液），尤其沒有吊車等自動設備之鍍鋅廠，經過酸洗除銹之構件，必須烘乾後方可浸入鍍鋅槽內。

熱浸鍍鋅一般於450⁰C或以上之溫度浸鍍，溫度低構件鍍鋅附著量高，反之溫度高構件鍍鋅附著量低，因此要藉定時量測，來控制鋅液的溫度。據筆者經驗鍍鋅層附著量600g/m²（膜厚85μm）之最佳鋅液的溫度為450⁰C左右。

鍍鋅槽隨著構件之浸鍍，鋅液會逐漸消耗，且殘雜會下沉至槽底形成鋅渣，不但要定時補充純度99.99％之鋅料，而且槽底之鋅渣因為會侵蝕鍍鋅槽底，必須定時撈起廢棄，否則一旦累積過量鋅渣，會造成鍍鋅槽底之破裂，導致鋅液之流失，不但危險而且無法鍍鋅。

六、熱浸鍍鋅品質判定

鋼構之耐蝕性取決於鍍鋅層厚度，故以量測厚度來判定鍍鋅品質之良窳，一般量測鍍鋅層附著量，初步方法為利用磁場感應之膜厚計，來量測鋅層厚度（μm），至於正式的檢驗報告則採酸洗法，其方法為自鍍鋅完成之構件截取方形試片測其重量，將方形試片經過酸洗去除鍍鋅層乾淨且烘乾後再測其重量，以上兩者重量相減後，即得方形試片之鋅重量，再除以方形試片原鍍鋅層面積，即得鍍鋅層附著量（g/m²），鍍鋅層厚度及附著量對應表詳如後附。

鍍鋅層厚度等級對應表

鍍鋅層最薄的地方係最易生銹之部位，故必須檢測鍍鋅層最薄部位是否符合標準，一般採用硫酸銅試驗檢測鍍鋅層之均勻性，其方法係以一定浸漬時間之反復次數來判定均勻性。

七、結語

熱浸鍍鋅在國外有200年以上之歷史，而在國內也有70年以上之歷史（諸如台電公司之輸變電鐵塔、電桿之鐵配件，開關場之鋼構架，以及氣象觀測鐵塔等）。一般設計圖說，對熱浸鍍鋅附著量規定為600～610 g/m²，依內政部建築研究所研究報告，鋅一年暴露時程之重量損失以腐蝕環境區分：極高濱海區為（＞30-60g/m²），中等區為（＞5-15g/m²），低等區為（＞0.7-5g/m²），以最保守數據核算腐蝕至鋼鐵時間，極高濱海區至少10年，中等區至少40年，而低等區則至少120年，因此熱浸鍍鋅之防蝕效果非常好。

八、參考資料

1.蔡明達（民91年）。鋼結構與熱浸鍍鋅，中華民國防蝕工程學會。

2.內政部建築研究所（民96年）。鋼結構建築防銹蝕工法之研究。