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钢结构建筑防腐工程模板(10篇)

时间:2023-08-30 16:25:34

钢结构建筑防腐工程

钢结构建筑防腐工程例1

引言

钢结构由于具有强度高、自重轻、施工速度快等优点,是人们喜爱的建筑结构之一,但是由于钢本身的特点,存在腐蚀问题,作为工程人员很有必要了解防腐的知识,在工程实施过程中进行防腐保护,降低钢结构腐蚀而造成的损失。

一、腐蚀的危害

建筑钢结构一旦产生腐蚀,就会在金属的表面形成坑点,这些腐蚀坑点很容易引起应力集中,从而引发应力腐蚀的产生,加剧腐蚀进程。随着腐蚀的不断扩展,结构的有效承载面积也会大大减少,甚至直接造成结构的失效。因此,钢结构构件发生腐蚀后,其承载力降低,低温脆性增加,特别是在承受动力荷载作用时容易发生疲劳破坏引起结构的突然破坏,引起严重的安全事故。由于钢材发生腐蚀也造成大量的材料损耗,可能造成巨大的经济损失。我国每年因为钢材的腐蚀引起的损失达到钢产量的7%左右。在轻钢结构建筑中,还会由于腐蚀而影响构件的表面美观度。

二、钢结构的腐蚀类型

1、大气腐蚀

大气腐蚀是钢结构最常见的一种腐蚀方式,这种腐蚀是因为大气中的水和空气作用于钢材,产生化学反应而使钢材受到腐蚀,对于一些直接接触大气的钢材来说,发生这种腐蚀的概率会提高,而且受到的损伤也较大,因此,要避免钢结构产生大气腐蚀,就要尽可能减少其与空气的接触。

2、局部腐蚀

对于钢结构来说,局部腐蚀也是比较常见的,可以分为两种情况。第一种是电偶腐蚀,这种腐蚀是因为产生电位差而产生的腐蚀,在钢结构建筑中,如果有两种不同类型的材料接触,那么就会形成电位差,而电位较低的金属会产生更大的腐蚀速度,在长时间的作用下,就会产生较严重的腐蚀,破坏钢结构的完整度。第二种就是缝隙腐蚀,钢结构在组合过程中,不可能所有的相接的地方都是紧密结合的,在一些地方会有缝隙产生,而这些缝隙给空气中的水汽等物质留下了停留的机会,在这些位置,这些水汽产生化学反应,然后就会使钢材受到腐蚀。

3、应力腐蚀

应力腐蚀一般是在一些特殊的环境下,然后钢材受到一定的应力,这样才会产生这种腐蚀,与其他腐蚀相比,这种腐蚀有着不同的特点,在发生腐蚀的时候,它没有一些明显的特征,会突然发生腐蚀,但是一旦这种腐蚀产生之后,往往会造成较大的影响,破坏性也比较大。

三、钢结构的防腐措施

1、轻钢结构的涂层法防腐技术

这种方法是较为常见的一种防腐方法,而且也是被采用较为广泛的方法,但是在使用过程中,不能持续较长的时间,优点是成本低,经济性较强。在对轻钢结构采用这种方法进行防腐的时候,一般要经过基层处理和涂层施工这两个阶段。对基层进行处理,就是要将钢结构表面的毛刺、污染物、锈迹等清除掉,使轻钢结构恢复本色的光泽,这个步骤对后面的施工是有影响的,要想达到最好的防腐效果,要在基层处理的时候尽可能的彻底。

涂层施工就是给钢材涂装一些防腐材料。涂层结构的形式有三种。底漆-中漆-面漆;底漆-面漆;底漆面漆为同一种漆。其中底漆主要起附着和防锈作用;面漆主要起防腐蚀和防老化作用;中漆的作用于介于底、面漆之间,并能增加漆膜厚度。它们只有配套使用才能发挥最佳的作用,取得最佳效果。合理的涂刷方式,对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用,常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滚涂法、浸涂法、空气喷涂法和无气喷涂法等。

2、钢结构防腐涂层腐蚀失效原理及防腐

钢材锈蚀对于钢结构建筑的安全性与耐久性影响显著,而钢材锈蚀通常发生在涂层脱落之后。依据钢结构防腐要求,一般情况下普通结构采用常规防锈漆即可。然而所有防腐涂层长期处在各类腐蚀介质的大气环境中,由于自身的老化与某种物理或者化学的变化,必将逐步脱落,无法起到对钢材的保护作用。涂层失效机理大致如下:有机涂层的多孔性与施工技术的限制使得与之接触的水汽、气体和其他物质经孔隙而被涂层吸收直通金属表面,形成微观腐蚀原电池,引发金属腐蚀,最终导致涂层脱落。目前国内外钢结构建筑主要采用防腐涂层方法减轻或防止钢材的锈蚀。合理科学的涂层能延长钢材防腐年限从而使得钢构件服役寿命增加,同时降低防腐成本。根据钢材锈蚀的电化学原理,可以使钢材表面形成一层钝化膜,阻止锈蚀电池形成,从而达到钢材防锈的目的。钢结构的锈蚀发生在其表面防腐涂层失效后,因此准确预测涂层体系使用寿命是研究在役钢结构抗震性能的前提。选择合适于在役钢结构所处大气环境的涂层,预测结构服役年限,对保证结构的耐久性与安全性研究显得尤为重要。

3、涂(喷)油漆防腐

油漆防腐具有外表美观、涂装工艺简单等特点,多年来一直被广泛采用。涂(喷)油漆防腐首先要彻底除锈(人工除锈或喷砂除锈),然后涂(喷)油漆。涂层的选择要考虑周围的环境,不同涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆与面漆之分,底漆一般采用环氧铁红底漆、环氧煤沥青底漆或氟碳底漆等,面漆采用环氧聚氨酯、丙烯酸聚氨酯或氟碳涂料等。但由于尤其涂层的老化、粉化会使这种保护作用减弱或失去作用。同时尤其涂层本身有无数的微针孔,长期处在盐雾、潮湿环境下,cl-离子、水分子等会通过针孔腐蚀基体金属,导致油漆层剥落。因此,涂(喷)油漆防腐必须定期维护。氟碳涂料含氟树脂三氟氯乙烯,由于氟树脂分子中有化学结合力特别强的CF键存在,在受热、光(包括紫外线)、各种化学介质溶剂作用下,CF键难以断裂,使得氟树脂具有超强的耐候性、耐磨性及耐腐蚀性等。经试验验证,氟碳涂料的预期防腐寿命可达50年,使用于室外或潮湿环境的钢结构,是目前较为理想、有发展前途的一种长效防腐方法。

4、阴极保护防腐

这是一种通过牺牲阳极或者直接施加电流的方式对金属母体进行保护的方法,能够有效防止电化学腐蚀。可以通过热镀锌或者冷喷锌工艺在建筑钢结构中金属表面获得富镀层,由于镀层中的锌比铁具有更强的活性而形成阳极首先被腐蚀,从而使阴极钢基体得到保护。其中热镀锌工艺是将经过表面处理的钢构件浸入液态金属锌中,在钢构件表面形成冶金形态的富锌覆盖层;冷喷锌工艺则是在钢构件表面直接涂装形成富锌的保护膜。热镀锌和冷喷锌防腐具有防腐期限长、维护成本低、环境污染小、施工方便等优点。钢结构高强连接螺栓的防腐也常用这种方法。

结束语

在建筑钢结构的使用过程中,若不做好相应的钢结构防腐处理,就会使钢结构在使用的过程中极易受到外界某些腐蚀介质的侵蚀,而降低钢结构的稳定性能与使用性能,缩短其使用寿命。而在对其进行防腐处理时,需要遵循一定的防腐处理技术要求,根据实际的需要,合理的选择最佳的防腐施工技术,以提高钢结构防腐技术的实用性、经济性与合理性。

钢结构建筑防腐工程例2

中图分类号:TU391文献标识码: A

钢结构建筑具有承载强度高、抗震性能好、设计制造周期短,施工安装快速、综合造价低等一系列优点,在工业建筑中有着广泛的应用。但钢结构也具有一些

致命弱点,如容易腐蚀,尤其是在近海沿岸、潮湿地区和工业密集地区,由于大气中SO2、CO2及盐份等腐蚀性介质较多,易对钢结构形成严重腐蚀,不仅造成巨大的经济损失,还直接影响生产的安全。

一、钢结构出现腐蚀的原因

1.化学腐蚀

在湿度比较大,存在侵蚀性介质的环境中,钢结构容易与空气中包含的水和氧发生一定的化学反应,就容易出现腐蚀现象。当钢结构中出现水化氧化亚铁锈时,由于铁锈中本身就存在很多的水分,就容易对钢结构形成腐蚀现象,这样就算钢的表面没有与空气接触,也会有腐蚀现象的出现。

2.电化学腐蚀

潮湿空气的性质也是不同的,钢结构本身所含有的不同成分以及这些成分的电极电位会对水份进行吸附,或者是在钢结构本身表面所吸附水份,这样在不同性质的分子之间,钢结构就会形成无数个微型电池。而氧化了钢结构阳极区时,进入钢结构水膜,钢结构就会受到更严重的氧化,钢结构的表面就会出现红棕色的铁锈。

3.钢结构出现腐蚀的类型

在钢结构的表面,会出现局部腐蚀和均匀腐蚀的现象,出现均匀腐蚀,港府结构表面的锈蚀会比较均匀,整个结构的性能会统一下降,而局部腐蚀是止在某个地方或多个地方出现的小面积腐蚀,局部腐蚀主要包括:腐蚀疲劳、应力腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等现象。

二、钢结构建筑防腐保护工程现状

近年来,钢结构防腐保护工程得到了很好应用和发展,为建筑工程的质量保证提供了基础,但是在钢结构的防腐保护方面,还存在很多的问题,这些问题对钢结构的防腐保护工作有一定的阻碍作用。

1.工程设计环节存在的问题

在钢结构建筑防腐保护工程中,进行工程的设计是其中的重要环节之一,进行钢结构的工程设计要对建筑的操作环境和建设环境进行了解,保证其能够符合环境的要求,但是目前很多的设计者并没有进行实地的考察,对施工的环境不熟悉,设计的涂层的性能不能满足实际的需要,有的在设计的过程中,对设计的指标认定进行忽略,设计的效果容易出现安全隐患,有的设计的效果不明显。

2.涂装施工环节存在的问题

在防腐保护工程中,进行涂装是工程进行的重要环节,这就要求我们要做好涂装工作,在实际的涂装过程中,对操作的具体流程要遵守,对操作的内容要进行熟悉,运用一定的操作方法,避免出现不必要的质量事故对涂层质量造成的影响。要对涂装人员的工作态度和涂装的技术进行提升,现如今很多的施工人员的实际操作能力不高,理论水平更是缺乏,这就导致实际涂装的过程中,出现的问题无法及时得到解决,有的还会出现违规操作的现象,给整个工程的质量造成了隐患。例如对在进行双组分涂料调配的施工,未按照规定的要求,随意使用不同厂家的稀释剂产品,随意混合使用不同的防腐涂料,这些操作都是违规的,我们应及时进行制止,并做出相应的惩罚措施。影响施工质量的主要原因之一也包括人为因素,一方面是操作人员操作不规范而导致的,另一方面是因为个人和部分施工单位在利益的驱动下,往往只注重材料价格而忽视质量,在选择上缺乏质量意识,以次充好,从而导致施工材料的质量得不到保证的现象时有发生。

3.防腐涂料制造环节存在的问题

1)恶意竞争,以次充好

防腐工程进行的过程中,防腐涂料的质量对防腐的质量和效果有很大的影响,但钱很多的科学技术被应用在建筑工程中,防腐材料的功能和种类也在不断的增多,产品的丰富使工程使用种类的空间变大,有的材料存在信息虚假的情况,并没有实际的防腐效果,再加上目前工程的竞争比较激烈,材料的价格变动比较大,有很多的恶性竞争出现,这导致材料的质量与价格出现不符合的情况,防腐的质量也得不到保证。

2)研发能力不足,相关配套设备不全

在科技不断发展和创新的过程中,有很多防腐材料的制造企业的研发能力不足,科技创新的能力不够,有很多的产品的质量已经无法满足现代建筑施工的需要,有的研发公司的设备不足,质量更是无法得到保证。

三、钢结构建筑防腐保护工程的质量控制的具体措施

1.钢结构在最大程度上避免出现缝隙和死角的现象

在钢结构的死角和缝隙处,会经常出现腐蚀的现象,尤其是在钢结构的连接和支撑的地方,很容易使钢结构出现缝隙和死角的现象。因此,在设计钢结构中,对钢结构进行制定时,要将其焊死,或者进行施工的过程中,将钢结构的缝隙和死角用堵缝剂将进行填堵,这样对钢结构缝隙的腐蚀现象能够有效的防治。

2.减少钢结构出现磨损腐蚀的现象

钢结构在处于流动系统的过程中,要尽量避免由于湍流、涡旋和流体等对钢结构进行冲击,这样可以减少钢结构的腐蚀磨损。因此进行流速设计时,要保证设计合理,保证截面积和流体的方向不会出现变动。当液体中的气泡等对钢结构进行冲击时,钢结构的磨损强度会增加,因此设计的过程中,对钢结构的排除和分离要进行考虑,对钢结构的承受力进行增加。

3.选择合理的防腐材料

进行防腐材料的选择时,对钢结构能够承受的受腐蚀的性质、浓度、作用反映要进行具体的分析,要将具体的材料的防腐性能、供应次数、物理性能等进行相互结合,对具体的防腐材料进行确定,其次要对防腐材料的使用进行试验,保证防腐材料能够对钢结构后起到切实可行的保护措施,进行防腐涂层涂抹时,对钢结构的底部、中间、表面等都要进行涂抹,保证涂层配置等的良好结合。

4.对有机涂料的保护体系进行完善

在钢结构进行防腐的保护措施的确定时,要针对具体的环境进行具体的分析,对处于特殊地区的钢结构,比如沿海地区,由于沿海地区受海洋空气的影响,比较潮湿,钢结构的金属部位就容易出现腐蚀现象,出现腐蚀的原因受到了温度、含盐量、湿度等多方面因素的影响,有的钢结构会出现很严重的腐蚀现象,如果采用合适的有机涂料的配套体系,对此现象就能进行有效的控制和防止,这样可以对钢结构的防腐性能进行有效的提升。

5.尽量选择简单合理的钢结构形状和形式

采用圆柱形的钢结构形式便于对防腐的处理和检修,圆柱形钢结构形式具备着简单的结构、较小的表面积,易干钢结构防腐处理。在钢结构防腐处理时,要对钢结构主体部分的完整性进行简单的处理。钢结构分段结构的连接部位没有较高的耐蚀性,处于防腐性最薄弱的部位。因此,钢结构要保证整体结构的完整,如果不能进行有效的抑制,要将腐蚀部位与其他部位进行分离,这样有利于钢结构的拆除工作,也有利于其维修和防腐保护。

综上所述,建筑行业在其不断发展的过程中,对钢结构材料的使用是很多的,虽然在使用的过程中会出现问题,钢结构防腐保护的难度也在不断的加大,但是随着科技的不断发展,防腐的技术也会不断的发展,最终能够满足钢结构建设的需求,做好钢结构的防腐保护工作。

参考文献:

钢结构建筑防腐工程例3

关键词:钢结构;腐蚀;建筑;施工

Key words: steel structure;corrosion;architecture;construction

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)30-0058-01

1钢结构腐蚀的类型与机理

1.1 大气腐蚀钢结构的大气腐蚀主要是由空气中的水和氧气等的化学和电化学作用引起的。大气中水汽形成金属表层的电解液层,而空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂,二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。当大气腐蚀在钢构件表面形成锈层后,腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。

1.2 局部腐蚀局部腐蚀是钢结构最常见的破坏形态,主要包括电偶腐蚀、缝隙腐蚀。电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或者连接处,其中电位较负的金属腐蚀速度较大,而电位较正的金属受到保护,两种金属构成了腐蚀原电池。缝隙腐蚀主要在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处,当缝隙宽度窄到可以使得液体在缝内停滞时发生,钢结构的缝隙腐蚀最敏感的缝宽为0.025~0.1mm。

1.3 应力腐蚀即在某一特定的介质中,钢结构不受到应力作用时腐蚀甚微,但是受到拉伸应力后,经过一段时间构件会发生突然断裂。由于这种应力腐蚀断裂事先没有明显的征兆,所以往往造成灾难性后果,如桥梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等,带来巨大的经济和人员伤亡。

2钢结构腐蚀对建筑的危害

通过钢结构腐蚀机理的分析我们可以看出,钢铁腐蚀是一种不均匀的破坏,其表面一旦出现腐蚀坑,由坑底向纵深发展很快,从而引起应力集中,而应力集中又会加速腐蚀过程,这种循环的连锁反应是应力腐蚀的一种形式。钢材在这种应力腐蚀的作用下抗冷脆性能不断下降,导致承重构件在无明显的变形征兆下突然发生脆性断裂,造成建筑物倒塌并危及人身安全。结构在冲击荷载作用下,腐蚀介质会促成钢材发生脆性断裂并影响疲劳强度,危害尤为严重。

3建筑工程中钢结构防腐技术的应用

3.1 基本要求①表面处理。表面处理非常重要,应清除钢铁表面的污物和锈层,尤其是轧制钢材时形成的黑氧化皮,它是电化学腐蚀的阴极,是腐蚀的根源,必须除掉。表面处理质量应达到涂装前钢材表面预处理规范的有关要求。②材料选择。表面涂刷专用钢结构防腐漆,仍是目前对钢结构防腐及网架防腐的主要手段。③涂层厚度。防腐涂料涂装时的厚度要适度,涂层要均匀,不可漏涂。

3.2 防腐涂层考虑因素主要考虑年限、装饰要求和维护等要求,在何种腐蚀性介质环境下应用,涂装施工时的温湿度和操作空间等因素。

3.3 常用方法①改性金属结构。在钢材冶炼过程中增加铜、铬和镍等合金元素,使金属表面形成保护层。②阴极保护法。在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。③热浸锌。将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定,因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。④热喷铝(锌)复合涂层。是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。⑤涂层法。涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐方法(但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年)。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低,但用于户外时维护成本较高。

在这五种防腐方法中,建筑工程最常用的是涂层法。这种方法价格低廉,选择范围广,适用性强。

3.4 涂层法钢结构的涂层法防腐需经过基层处理和涂层施工两道工序。①基层处理。基层处理的目的是清除构件表面的毛刺、铁锈、油污及其他附着物,使构件表面露出金属光泽;基层处理越彻底,附着效果越好。基层处理的方式有手工机械处理、化学处理、机械喷射处理等。②涂层施工。涂层结构的形式有三种:a.底漆一中漆一面漆;b.底漆一面漆;c.底漆面漆为同一种漆。其中底漆主要起附着和防锈作用;面漆主要起防腐蚀和防老化作用;中漆的作用于介于底、面漆之间,并能增加漆膜厚度。它们只有配套使用才能发挥最佳的作用,取得最佳效果。合理的涂刷方式,对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用,常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滚涂法、浸涂法、空气喷涂法和无气喷涂法等。③涂层施工的质量控制。首先,涂层法的施工质量是否优秀,基层处理至关重要。不同的防腐要求,可采取不同的处理方法;其次,涂层用底漆含粉料多,基料少,成膜粗糙,与钢材粘附力强,与面漆结合性好。面漆则同时要注意不同涂料间的相容性。基料多,成膜光泽。抗风化,能保护底漆不受大气腐蚀;第三,涂层的施工要在适当的温度(5~38℃之间)和湿度(相对湿度不大于85%)及粉尘少的环境下进行。构件表面不能有结露,涂装后4h之内不得淋雨;最后,涂层一般做4~5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm,室内工程为125μm,允许偏差为25μm。在海边或海上或在较强的腐蚀性大气中,干漆总厚度可为200~220μm。

4结束语

钢结构以其优良的物理、机械及施工性能,在国内的工程中得到了越来越广泛的应用,但是钢结构腐蚀不仅会造成金属资源的巨大浪费,还会影响正常的生产运营。因此,通过建筑行业和腐蚀行业相联合,在深入研究钢结构大气腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀类型和机理的基础上,积极开发新的防腐蚀措施,必将会在未来的钢结构防腐工程中发挥更大的作用。

参考文献:

钢结构建筑防腐工程例4

随着建筑业的不断发展,建筑结构的设计也有了一定的提高,以往都是以钢筋混凝土为框架构造的建筑,现在逐渐向钢结构发展,出现这个趋势就说明钢结构与其他结构比起来有很多的优势,比如钢结构有较强的变形能力,在施工过程中也比较方便,而且钢结构的材料在建筑失效之后还能够回收再利用,此外,对于一些地震多发地,钢结构也有较强的抗震能力,正是因为有这么多的有点,钢结构近些年来受到很多设计人员的喜爱,并且已经得到了较大范围的应用。但是钢结构也有自身的缺点,就是在建筑的使用过程中,钢材会受到一定程度的腐蚀。本文就如何加强钢结构建筑的防腐问题进行探讨。

1.钢结构的腐蚀类型和机理

钢结构受到的腐蚀大致可以分为三个类型,分别为大气腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀。

1.1大气腐蚀

大气腐蚀是钢结构最常见的一种腐蚀方式,这种腐蚀是因为大气中的水和空气作用于钢材,产生化学反应而使钢材受到腐蚀,对于一些直接接触大气的钢材来说,发生这种腐蚀的概率会提高,而且受到的损伤也较大,因此,要避免钢结构产生大气腐蚀,就要尽可能减少其与空气的接触。

1.2局部腐蚀

对于钢结构来说,局部腐蚀也是比较常见的,可以分为两种情况。第一种是电偶腐蚀,这种腐蚀是因为产生电位差而产生的腐蚀,在钢结构建筑中,如果有两种不同类型的材料接触,那么就会形成电位差,而电位较低的金属会产生更大的腐蚀速度,在长时间的作用下,就会产生较严重的腐蚀,破坏钢结构的完整度。第二种就是缝隙腐蚀,钢结构在组合过程中,不可能所有的相接的地方都是紧密结合的,在一些地方会有缝隙产生,而这些缝隙给空气中的水汽等物质留下了停留的机会,在这些位置,这些水汽产生化学反应,然后就会使钢材受到腐蚀。

1.3应力腐蚀

应力腐蚀一般是在一些特殊的环境下,然后钢材受到一定的应力,这样才会产生这种腐蚀,与其他腐蚀相比,这种腐蚀有着不同的特点,在发生腐蚀的时候,它没有一些明显的特征,会突然发生腐蚀,但是一旦这种腐蚀产生之后,往往会造成较大的影响,破坏性也比较大。

2.钢结构腐蚀的危害性

钢结构建筑一般的主要框架都是钢材,钢结构作为主要的支撑,保证整个建筑的完整性,但是钢结构在受到腐蚀的过程中,自身会受到一定的破坏,并且这种破坏一般都不是均匀的,而且有一种规律,如果钢结构一旦开始受到腐蚀而不采取措施的话,这种腐蚀就会变得越来越严重,速度也会越来越快,而某个地方腐蚀严重的话就会影响这个地方的强度,从而造成应力集中,这又会加速钢结构的破坏程度,在腐蚀的作用下,钢结构的性能会下降,因此他能够承载的重量也会降低,这会影响建筑整体的稳定性,钢材的疲劳强度一旦降低,就无法保证整体建筑的性能,甚至严重的话还会危及到居住者的安全。

3.建筑钢结构的防腐技术

3.1钢结构的防腐技术应用要求

要加强建筑的防腐性,就要对建筑的年限、装饰等方面提出也要求,对于不同的环境,采用的防腐措施也是不一样的,因此要进行一定的说明,而且要加强建筑的防腐性能,还要对施工的环境进行控制,不利于防腐工作的施工环境会对防腐的效果产生较大的影响。一般的防腐措施中,最为基本的就是要对于需要做防腐处理的结构的表面进行清洁,减少污染,加装适当的防腐材料或者防腐涂漆等。目前针对钢材腐蚀有很多防腐的措施,都能起到较好的效果,但是这些不同的措施都是针对某一种特定的腐蚀原理来采用的,因此,在是实际的防腐工作当中,应当针对不同的情况选择合适的防腐措施来加强建筑的防腐性能。

3.2钢结构的涂层法防腐技术

这种方法是较为常见的一种防腐方法,而且也是被采用较为广泛的方法,但是在使用过程中,不能持续较长的时间,优点是成本低,经济性较强。在对钢结构采用这种方法进行防腐的时候,一般要经过基层处理和涂层施工这两个阶段。对基层进行处理,就是要将钢结构表面的毛刺、污染物、锈迹等清除掉,使钢结构恢复本色的光泽,这个步骤对后面的施工是有影响的,要想达到最好的防腐效果,要在基层处理的时候尽可能的彻底。

涂层施工就是给钢材涂装一些防腐材料。涂层结构的形式有三种:底漆一中漆一面漆;底漆一面漆;底漆面漆为同一种漆。其中底漆主要起附着和防锈作用;面漆主要起防腐蚀和防老化作用;中漆的作用于介于底、面漆之间,并能增加漆膜厚度。它们只有配套使用才能发挥最佳的作用,取得最佳效果。合理的涂刷方式,对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用,常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滚涂法、浸涂法、空气喷涂法和无气喷涂法等。

4.结语

综上所述,在建筑钢结构的使用过程中,若不做好相应的钢结构防腐处理,就会使钢结构在使用的过程中极易受到外界某些腐蚀介质的侵蚀,而降低钢结构的稳定性能与使用性能,缩短其使用寿命。而在对其进行防腐处理时,需要遵循一定的防腐处理技术要求,根据实际的需要,合理的选择最佳的防腐施工技术,以提高钢结构防腐技术的实用性、经济性与合理性。

钢结构建筑防腐工程例5

中图分类号: TU391 文献标识码: A 文章编号:

轻型钢结构是指以彩涂钢板作为屋面和墙面,以薄壁型钢作檩条和圈梁,柱与梁以焊接H型钢为原料,现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑体系。这种体系由工厂制作,现场按要求拼装形成。轻钢结构建筑由于具备预制化程度高、建筑周期短、建筑风格灵活、施工过程有利于环保等优点,而越来越多的得到推广和应用。轻钢结构建筑虽然优点很多,但任何事物都有它的两面性,轻钢结构建筑也存在易漏水、易锈蚀、防火及保温性能差。所以研究和探讨轻钢结构的防护技术,有效的提高轻钢结构建筑的防腐、防火性能,目的在于发挥优势,克服弱点。

1轻钢结构建筑的防腐

轻钢结构建筑的防腐可分为钢构件的防腐和围护系统的防腐两大部分。

(1)钢构件的防腐

钢构件的防腐处理大部分在工厂制作时完成。防腐处理可分为除锈涂底漆中层漆面漆几个工序来完成。根据轻钢结构建筑的用途、地理位置、气候条件的不同,来确定防腐方案和各个工序的基本要求。

抛丸(或喷砂)处理的钢构件表面一般要达到国家标准Sa2.5级以上,最低不低于Sa2级,处理后的构件8小时内要开始涂刷底漆,底漆一般采用红丹醇酸防锈底漆、无机富锌底漆和环氧富锌底漆,防腐能力较好的是富锌底漆,干漆膜中锌粉含量可达到80%以上,起到很好的阴极保护作用,防止电化锈蚀。中间漆多采用鳞片状的中层漆,漆膜颜料呈层状排列,可以提高涂层的屏蔽作用,加大了水汽、二氧化碳渗透阻力,起到了增强防腐蚀效果的作用,而面漆多采用醇酸调合漆、脂肪族聚氨脂漆,或防腐蚀性能更好的环氧面漆和氟碳漆。

就目前我们国内的现状来看防腐工艺的要求和材料的选用,大同小异,而防腐涂料本身的质量,却是大相竞庭。同一种油漆不同的生产厂家不同的品牌,甚至同一种品牌的质量和价格相差很大,因为油漆的生产厂家以小、散、低的私营企业占了相当大的比重,而一些不规范的钢结构生产企业,为了降低成本,不惜牺牲质量而选用低档次的防腐涂料,造成了工程质量的低劣。另外,管理部门对防腐涂料的生产企业和相关产品没有严格的质量分级,缺乏强制性的监督机制,也给市场造成了混乱,对规范化生产的企业造成了很大的冲击,至使一大批曾经知名的涂料生产厂家先后破产、倒闭。现在国内仍保留较大生产规模的企业有:上海开林造漆厂、石家庄市油漆厂、浙江市金华造漆厂。合资及外资企业主要有:深圳海虹、上海国际、广州佐敦等。

(2)围护系统的防腐

围护系统的防腐,主要是彩板部分,它的表面涂层的处理是在彩板的专业制造厂家完成的。作为轻钢结构建筑的设计和生产厂家,主要是根据不同的建筑用途、不同的地理位置和气候条件选用不同的品牌、型号和表面特性,目前常用的彩板品牌和生产厂家有上海宝钢、澳洲BHP、台湾烨辉、韩国朴相等等。

2轻钢结构建筑的防火

钢结构的锈蚀是一个较为缓慢的过程,是一种由表及里的破坏,易于直接观察,所以常常会受到重视,而火灾是一种突发性的事件,防火是对这一突发事件的预防措施,如果不发生火灾,也许昂贵的投资永远都发挥不了作用。再就是因为钢结构本身不会燃烧,所以从表面上看轻钢结构建筑应有很好的防火性能。因此,人们往往会怀有侥幸心理,而忽视了防火的重要性。事实上防火能力差恰恰是轻钢结构建筑的一大弱点,钢结构建筑如果遇到火灾,一旦火情使周围环境达到一定的温度,钢构件将在瞬间失去80%的机械强度,造成建筑物的倒塌。9.11恐怖事件中,美国的国贸大厦双子座大楼瞬间倒塌,就是因为大火使钢结构失去了强度而造成的。在国内也不乏由于火灾而引起的钢结构建筑垮塌的事例,如天津市体育馆火灾、上海文化广场火灾、北京友谊火灾等等,所以就轻钢结构的防护而言防火与防腐缺一不可,甚至防火比防腐更为重要。

轻钢结构建筑防火处理的工序与基本要求与防腐处理大同小异只不过其最后一道工序,防火涂料的施工必须在钢结构安装完成后,现场涂刷。

防火处理分为除锈(抛丸/喷砂)涂底漆中间漆涂防火涂料几个施工步骤,中间漆有的地方可以省略。除锈和涂防锈底漆的步骤一般在工厂预制时完成,防火涂料要在施工现场钢结构安装后再进行涂刷。

目前防火涂料的生产厂家比较多,施工水平也是参次不齐,管理比较混乱,缺乏统一的检验标准和管理监督机制,消防部门的管理只是一种行政制度,没有规范的技术检验手段和严格的质量评定能力。造成国内的防火涂料产品普遍存在防火性能低、容易脱落,装饰性差,耐久性差等几大问题,与国外的同类产品比较存在较大的差距。

3轻钢结构建筑防护技术的发展方向

我国的轻钢结构建筑防护技术存在着很大的发展空间。低处理表面、高性能、绿色无污染的防护技术是未来的发展方向,主要表现在下面几个方面:

⑴开发利用节能型、低污染和高性能的防护涂料,如重防腐涂料、超薄型高耐火极限的防火涂料,应该是这一技术的发展方向。

⑵开发低处理表面带锈防腐涂料,如SLH系列超低处理表面涂料,使其同时具备稳定、转化、渗透三种功能,免除了表面抛丸、喷砂等除锈,除油、除水的工序,降低了成本,大大方便了现场施工。

⑶采用超耐候、免维护技术,如氟碳涂层,有机氟碳涂料中有C-F键的存在能有效阻碍日光、高温和大气(SO2)对其表面的浸蚀,所以有机氟碳涂料有良好的耐久性,耐候性和耐化学药品性。

参考资料:

钢结构建筑防腐工程例6

目前的工业建筑多采用钢结构进行修建,这就使得人们对于钢结构的防腐蚀设计以及质量控制有了更高的关注度,而针对工业建筑钢结构防腐中,应用最为广泛的一种防腐设计就是涂料防腐,同时采用合理的手段对工业建筑钢结构施工质量进行控制,以保障整体工业建筑钢结构施工的质量。下面本文就主要针对工业建筑钢结构涂料防腐与施工质量控制进行分析。

1 涂料防护机理及涂料层体系结构

1.1 隔绝、屏蔽作用机理

将涂料涂抹在工业建筑钢结构所使用的钢材表面,会在一定程度上对钢材性行程保护作用,使得钢材表面与空气以及各种腐蚀性气体相隔绝,外界的一系列污染物质无法直接接触到钢材,就不会对钢材造成腐蚀,这样就形成了一种良好的隔绝和屏蔽作用。采用涂料的方式进行防护,主要是利用涂料将电解质以及氧气隔绝在钢结构的外部,从而实现对钢结构的保护。而为了使得隔绝屏蔽能够达到理想的效果,就需要对涂料进行合理的选择,尽可能的选择膜结构气孔以及涂层针孔适宜的涂料。在成膜物的结构分子中,如果其有着较多的官能团,则说明涂抹的气孔含量相对较少,这样就可以有效的减少氧气的进入量,另外,在涂料形成膜结构的过程中,也会与其他的物质之间出现反应情况,这样就会形成一个网状的结构,最终会使得涂料本身的防腐性能相对提升。

1.2 缓蚀作用机理

一些涂料中,会含有一定的防锈成分,在化学性能的影响下,可以起到良好的防腐蚀效应。比如铬酸盐类的涂料,其本身就含有一定的化学防锈成分,能够起到延缓腐蚀的作用。然而,这样的涂料,其本身也会带有一定的毒性,如果处理不当,反而会加速钢结构的腐蚀,因此,在目前的钢结构应用的防腐涂料中,主要的涂料类型都是磷酸锌类涂料以及磷酸钙类涂料,这些涂料中含有一定的化学防锈成分,但是其自身的毒性相对较小,因此,只要合理的加以控制,就能够防止二次腐蚀的发生。

1.3 涂料层体系结构

一般建筑钢结构涂层包括底漆、中间漆、面漆。底漆:涂层和基层结合附着的基础。应选择与基层结合力好、防锈蚀能力强的具有阻蚀或电化学保护作用的涂料。中间漆:增加漆膜厚度,增强防腐层的抗渗功能,延长使用寿命。

1.3.1 钢结构表面涂料涂层厚度。根据钢结构的重要程度、所处的环境、工程造价制定涂料防护层的合理使用年限。依据制定的防护层使用年限,钢结构的表面防护层最小厚度,见表1所示。

1.3.2 涂料隔层间的配套。防腐蚀涂料的底涂料、中间涂料和面涂料等应选用相互间结合良好的涂层配套。涂层与钢基层的附着力不应低于5MPa。常用防腐蚀涂层配套可按《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008附录C选用。

2 钢结构防腐涂料施工技术要求

2.1 防护涂料材料质量要求

在涂层体系中,各个涂层的涂漆材料都要进行严格的筛选,尽可能的选择符合涂层体系要求的材料,从而满足涂层体系设计的要求。

2.2 钢结构基面处理

要注重保障钢结构表面的平整度,对钢结构表面的附着物进行有效的清除,这样可以有效的保障后续施工的高质量开展。在钢结构的表面,往往会因为各种因素的影响,而使得其表面出现严重的锈蚀问题,而在除锈的过程中,也需要依据锈蚀的程度,来选择不同的除锈等级,这样才能够保障除锈的最终效果。在除锈的时候,也可以相应的借助一些手工工具或者是动力工具等,严格的按照除锈说明方法进行除锈处理。另外,针对锈蚀较为严重的钢结构,就需要先进行表面的预处理,然后再进行深度除锈,从而保障钢结构基面的平整度和质量。而针对不同的钢结构表面污染情况,采用的处理方法也会有所不同,比如针对油污污染严重的钢结构表面,可以采用的除污方法就包括热碱液以及乳化剂等方法去油。

2.3 表面粗糙度

表面处理后应具有一定的粗糙度,粗糙度在一定范围内能增加涂层与基材表面的接触面积,提高底材与涂料的附着力;但粗糙度不宜过大,否则容易造成涂料厚薄不均,引起早期点蚀。

2.4 涂料防腐涂装

(1)油漆涂装可采用涂刷法、手工滚涂法、空气喷涂法和高压无气喷涂法。但涂层厚度必须均匀,不得漏涂或误涂。(2)经处理的钢结构基层,应及时涂刷底层涂料,间隔时间不应超过5h。(3)当施工环境通风较差时,必须采取强制通风。(4)钢结构涂装时,钢材表面温度必须高于露点温度3℃,且钢材表面温度不应超过40℃方可施工。

3 施工质量控制

3.1 主控项目

首先,在对钢结构进行涂料防腐的过程中,一定要严格的按照锈蚀的的程度来选择除锈的等级,从而使得除锈的效果达到理想的状态。在除锈之后,要对钢材的表面进行有效的检验,保障其表面的平整度和整洁度,使得其表面没有灰尘以及毛刺等附着物的存在。

其次,就是要对涂料的变化参数以及涂层厚度进行有效的控制,保障其能够符合实际的设计需求,同时要利用干膜测厚仪来对涂料的厚度进行有效的检测,只有这样才能够使得工业建筑钢结构的施工质量得到有效的保障。

3.2 一般项目

首先,要对涂层的外观进行有效的把控,在设置涂层的时候,一定要注意保障涂抹表面的光滑度,在涂抹的过程中,要注意涂抹的均匀度,涂料的颜色也要控制在相同颜色或者是相似颜色的程度上,并且涂抹的涂层必须要保障没有气泡以及开裂等问题。涂层表面应采用电火花检测,无针孔。其次,涂层附着力应符合设计要求。钢材基层采用画划圈法。最后,涂层应无漏涂、误涂。

结束语

通过现行相关规范对钢结构涂料防腐及施工质量控制进行了阐述。钢结构涂料防腐具有很广阔的发展空间和使用价值。研发高性能的涂料,选择和设计适用的涂料配套体系是钢结构防腐的基础。防腐行业有个俗语叫“三分材料,七分施工”。在现阶段,施工对整个工程质量的影响起着非常重要的作用。钢结构涂料防腐是个系统工程,在相关各方的协同工作下,涂料对钢结构的防腐保护作用是能够达到设计要求的。

参考文献

[1]刘新,时虎.钢结构防腐蚀和防火涂装[M].北京:化学工业出版社,2012.

钢结构建筑防腐工程例7

引言

近些年来,随着我国国民经济和钢铁工业的跨越式发展,钢结构以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工周期短、基础费用低、结构占用面积少和工业化程度高等诸多优势得到广泛重视并迅速发展,建设部已经把钢结构房屋作为一种绿色环保建筑列为重点推广项目,钢结构建筑已毋庸置疑地成为21世纪建筑结构的发展趋势。然而,耐火性能差和不耐腐蚀的缺陷却在很大程度上限制了钢结构建筑的发展。例如,美国的“9•11”事件中,世贸中心大楼这座典型的钢结构高层建筑,在大火的作用下主楼仅仅经过3O分钟便轰然倒塌,造成了2797人死亡、360亿美元的惨重损失。又如,我国在一次钢筋混凝土屋架、木屋架、钢木屋架和钢屋架等的事故统计中发现,钢屋架出现倒塌事故占38.62%,由于腐蚀并缺乏维修的原因占比重很大。据不完全统计,我国国内每年因腐蚀而造成的经济损失在400亿人民币以上,每年9000万吨钢产量中,约30%被各种形式的腐蚀消耗掉。诸如此类的惨痛教训一次次的提醒我们,在大力发展钢结构建筑的同时,必须对钢结构的防火与防腐给予足够重视,并采取积极的应对措施,使钢结构建筑真正成为创造绿色城市生活的方向。

1 钢结构建筑防火与防腐处理现状

1.1 钢结构建筑防火处理现状

钢材虽然不具有可燃性,但导热系数大。在高温下,其强度会逐渐降低,通常在450℃~650℃时即失去承载能力,不加保护的钢结构耐火极限为15min左右,还不如普通木材的耐火时间。因此,如何将钢结构的耐火时间延长至设计规范规定的极限范围内,一直是钢结构防火研究的重点之一。

为达到这一目的,我国现行规范《建筑钢结构防火技术规范》(CECS 200:2006)规定了常用的钢结构防火处理措施,主要包括:外包混凝土或砌筑砌体;涂敷防火涂料;防火板包敷;复合防火保护,即在钢结构表面涂敷防火涂料或采用柔性毡状隔热材料包敷,再用轻质防火板作饰面板;柔性毡状隔热材料包敷等。

这些方法从原理上可分为截流法和疏导法两类,在实际应用中一般应根据不同的场所适当的选用相应的耐火保护措施。

1.2 钢结构建筑防腐处理现状

虽然钢结构建筑类型多样,不同类型又处于不同的腐蚀介质中,但是腐蚀类型归纳起来主要有三种:⑴大气腐蚀主要是由空气中的水和氧气等的化学和电化学作用引起的;⑵应力腐蚀钢结构既要承受拉伸、压缩、弯曲和扭转等各种应力的作用,又要受到腐蚀介质的作用,所以其采用的低碳钢、低合金钢、高强钢等在水介质、CO―CO一H0中极易发生应力腐蚀;⑶局部腐蚀钢结构的不同结构构件之间、钢构件与非金属的表面间存在缝隙,并有介质存在时就会发生局部腐蚀。

针对以上的腐蚀类型和机理,目前我国钢结构建筑的防腐处理措施主要包括以下几种:①物理屏蔽作用的防锈漆这类防锈漆的防锈颜料有良好的屏蔽作用,能阻挡水分等化学介质渗到钢铁表面,因而减缓电化学反应的速度延迟发生锈蚀的时间;②依靠化学钝化作用使钢材表面形成一层钝化膜。如磷化膜或具有阻蚀性的络合物,这些在钢材表面形成的钝化膜或络合物的标;隹电极电位较铁为正,从而能延缓钢材的腐蚀过程;③阴极保护型防锈漆一富锌底漆当防锈漆整层漆膜的电极电位比铁元素更负时,钢结构中的铁成分便变成阴极,受到电化学保护不会腐蚀;④金属镀层保护在钢材表面施加金属保护层,以提高钢材表面的抗腐蚀能力,最常用的是镀锌,主要是通过形成致密的保护膜和锌置换作用来防腐蚀。

2 钢结构建筑防火与防腐领域存在的问题与对策

经过近十几年的研究探索,我国在钢结构建筑的防火与防腐方面已积累了一定的经验,总结了上述的方法和措施。但是应该看到,我国在钢结构建筑领域的发展起步较晚,在实践中暴露出的问题还很多,特别是防火与防腐方面的问题,主要集中在以下几个方面:

2.1 设计单位不按规范设计有些工程设计人员,不按国家有关防火规范的要求进行设计,对生产、储存的火灾危险性不能正确定性,擅自降低建筑的耐火等级。有的设计单位更是为了迎合建设单位的心理,按规范本应设计防火保护的钢结构而不予设计,造成防火工程质量不佳,隐患较大。

2.2 相关产品质量良莠不齐目前防火涂料的出产厂家比较多,施工水平也是参次不齐,治理比较混乱,缺乏同一的检修尺度和治理监视机制,消防部分的治理只是一种行政轨制,没有规范的技术检修手段和严格的质量评定能力。造成海内的防火涂料产品普遍存在防火机能低、轻易脱落,装饰性差,耐久性差等几大题目,与国外的同类产品比较存在较大的差距。

2.3 施工方技术落后,质量难以保证目前,对钢结构施工单位资质认定无市场准入制度,只要有钢结构施工许可证便可承接钢结构防火涂料工程,施工队伍人员素质参差不齐,主要是农民工、下岗务工人员等,多数未经上岗培训,不懂喷涂技术,随意估算涂层厚度,不按程序作业。实际检验中发现,有的施工单位甚至将组成、制造工艺、质检方法和标准以及施用技术等方面存在明显不同的饰面型防火涂料用于钢结构的防火处理。

2.4 缺少科学的保养措施和检测手段钢结构防火涂料技术发展很快,但它的相关保养措施没有跟上其发展步伐。实际检查中发现,一般都是钢结构在喷涂防火涂料后,就处于不闻、不问、不管的状态。对钢结构防火涂料的检测上,依旧停留在“经验时代”,用眼看,用手摸、用打火机烧等直观认识上或施工单位自我介绍,而不能对其加以分析和衡量,缺乏现代化的检测手段。

2.5 市场还不够规范,有短期行为,对涂装质量不够重视,无法做到优质优先,优质优价,挫伤了一部分企业对先进施工技术和设备的投资。

以上问题的存在,给我国目前蓬勃发展的钢结构建筑行业带来了不少的负面影响,制约了钢结构建筑的良性健康发展,应尽快的建立并完善相应的制度体系和规范。笔者认为应从以下几方面出发,采取相应的改进措施:1. 加强对相关市场的规范管理凡是相关产品的生产厂家必须有国家检测机构检测合格的报告,方准出厂销售,并应附有使用说明书,标明技术性能、制造批号、储存期限、适用范围;消防监督部门应对每批防火涂料进行出厂前的质量抽检,并检验其包装、标贴、说明等是否符合规定要求。对于防火涂料的施工单位,明确要求持有相关施工资质。2.严把审核关相关政府部门在受理钢结构审核项目时,要求设计单位在图纸中明确建筑物的使用性质、耐火等级、火灾危险性分类、生产工艺流程、防火涂料的施工方法等消防设计内容。承担消防工程的施工单位应具有相应的资质,并在施工前将施工方案报消防部门审核。3.施工企业应积极采用先进的施工技术和设备,抓住机遇向专业化、规模化方向发展,提高竞争力,扩大竞争优势。4.学习国内外先进方法,加快对新产品、新工艺的研究,开发兼具防火与防腐双重功能的涂料。

3 结语

钢结构建筑以其“低碳、节能、绿色”的优势,必将在未来的建筑领域占据重要的角色,而防火与防腐是关乎钢结构建筑“安全、适用、耐久”的重要因素,应对其给予足够的重视,充分认识到钢结构建筑在防火与防腐方面存在的问题并积极采取改进措施,确保钢结构建筑的良性健康发展,使钢结构建筑真正成为创造未来绿色城市生活的方向。

参考文献

[1]50016-2006,建筑设计防火规范[S]

钢结构建筑防腐工程例8

二、关于轻钢结构在建筑结构中的技术应用

(一)防腐应用技术在轻钢结构上的应用

轻钢结构有较弱的耐腐蚀性,所以在应用轻钢结构作为建筑结构的时候需要对其结构的防腐蚀性进行加强,就是响应采取一些钢材的防腐措施。一旦轻钢结构受到腐蚀,其结构的建筑承重截面就会缩小,从而轻钢结构的承载能力就会因为受到腐蚀而逐渐下降,影响轻钢结构的使用时长。所以说,在使用轻钢结构作为建筑结构之前一定要对其进行足够的防腐处理。在防腐处理技术中,喷涂非金属涂层保护是应多最广泛的轻钢结构防腐处理技术。市面上的轻钢结构非金属涂层价格也不高,种类也多,有施工比较简便的特点。所以说,在选择轻钢结构防腐非金属涂料的时候不仅要考虑到对钢结构的防腐防锈起到很好的保护作用,同时也要对涂料对钢结构的清刷、检查的影响进行试验。在轻钢结构的加注当中,建筑内部的时期、建筑凹凸角以及建筑四角都会对轻钢结构的防腐性能造成一定程度的负面影响。因此,在轻钢结构施工时,应注重对工程建筑轻钢结构的科学设计,这样才能有效地对建筑钢结构的防腐防锈起到一定的作用。

(二)关于轻钢结构的防火技术探讨

钢结构建筑防腐工程例9

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

一.概述

随着人们生活水平的提高,对建筑质量的要求也越来越高,建筑物的使用寿命及质量也是建筑工程的集中表现,保证建筑物混凝土结构具有经济合理的使用寿命,节约资源和可持续发展,是我们国家建筑业发展的必然条件。因此混凝土结构的腐蚀现象也越来越被重视,混凝土结构腐蚀的范围很广,介质种类繁多,腐蚀形式多种多样。在建筑工程中,应采取“预防为主,防护结合”。

“预防为主”是指采用先进的工艺技术措施,采用密闭性好的设备和管道,做到工艺流程中无泄漏或少泄漏,并通过合理布置生产设备和对腐蚀性介质进行有组织的回收和排放等技术,避免或减轻腐蚀性介质对建筑结构的腐蚀。

“防护结合”是腐蚀性介质不可避免的对建筑物、构筑物产生作用时,防腐蚀设计应根据介质的性质、含量、作用程度和防护层使用年限等因素,因地制宜的采取各种有效的保护措施,并在使用中经常维护。

腐蚀的范围很大,介质种类繁多,腐蚀形式多种多样。

二.钢筋混凝土结构的腐蚀因素

在一般环境下,混凝土结构的腐蚀主要是碳化引起的钢筋锈蚀。混凝土呈高度碱性,钢筋在高度碱性环境中会在表面生成一层致密的钝化膜,使钢筋具有良好的稳定性。当空气中的二氧化碳扩散到混凝土内部,会通过化学反应降低混凝土的碱度,使钢筋表面失去稳定性并在氧气与水分的作用下发生锈蚀。饱水的混凝土在反复冻融作用下会造成内部损伤,发生开裂甚至剥落,导致骨料。环境中的氯化物以水溶氯离子的形式通过扩散、渗透、和吸附等途径从混凝土构件表面向内部迁移,可引起混凝土内钢筋的严重锈蚀,氯离子引起的钢筋锈蚀难以控制、后果严重。

钢筋混凝土结构材料是混凝土与钢筋的复合体,它的腐蚀形态可分为两种:一是由混凝土的耐久性不足,其本身被破坏,同时也由于钢筋的、腐蚀而导致整个结构的破坏;二是混凝土本身并未腐蚀,但由于外部介质的作用,导致混凝土本身化学性质的改变或引入了能激发钢筋腐蚀的离子,从而使钢筋表面的钝化作用丧失,引起钢筋的锈蚀。

影响混凝土中性化(包括碳化)速度的因素很多,但主要的因素是混凝土的密实度,即抗渗性能。混凝土愈密实,抗渗性能愈高,则外界的气体只能作用于混凝土表面,向内部渗透比较困难。影响混凝土密实度的主要因素是混凝土的水灰比和单位水泥用量。

腐蚀性介质与钢筋作用,在钢筋表面形成一个大小不等弥散分布的腐蚀坑后,每个腐蚀坑相当于一个缺口,钢筋在拉应力的作用下,形成应力的不均匀分布和应力集中。在缺口的边缘,当钢筋平均应力不高时,其集中的应力即可达到断裂应力的水平,而引起钢筋的断裂。

三.] 钢筋混凝土结构腐蚀的防护措施

合理设计,正确施工,并且保证正常使用和维护,只有这样就能保证建筑物的质量和使用寿命。

合理设计是指建筑防腐蚀设计应以有关规范为依据,正确分析设计条件,采用合理的防护措施。

正确施工是指建筑物应以国家有关的验收规范为依据,精心施工,确保工程质量。同时对混凝土结构腐蚀预防应针对其不同的结构组成制定不同的办法。 1.原材料的选择 :水泥是水泥砂浆和混凝土的胶结材料,水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蚀,水泥砂浆和混凝土的性能将不复存在。正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性与节约投资有重要意义。

粗、细集料 :发生碱-集料反应的必要条件是碱、活性集料和水。粗、细集料的耐蚀性和表面性能对混凝土的耐蚀性能具有很大影响。集料与水泥石接触的界面状态对混凝土的耐蚀性有一定影响。

混凝土中所采用粗细集料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。混凝土拌合及养护用水,应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况,防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。

2.在建筑防腐工程中,外加剂的使用主要是为了提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性。实践证明,采用加入外加剂的方法,可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力,是一种经济而有效的技术措施。但由于外加剂的化学组成,来自外加剂中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在进行外加剂选择时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。

3.防腐混凝土的配合比设计 :为提高混凝土的密实性和抗中性化能力,混凝土的强度等级宜大于或等于C25。受氯离子腐蚀或其它大气腐蚀时,钢筋混凝土构件中可掺入钢筋阻绣剂。对于预应力混凝土结构,其混凝土强度等级不小于C35,后张法预应力混凝土构件应整体制作,不得采用块体拼装的构件。

正确使用和维护是指建筑物的使用单位应提倡文明生产,不改变原有建筑物的使用功能,在正常使用的情况下,经常维护,制定合理的使用和维护措施,只有这样,才能保证建筑物的安全使用。

四.结束语

钢结构建筑防腐工程例10

中图分类号: TU391 文献标识码: A

一、前言

钢结构有重量轻而强度高,塑性和韧性好,施工周期短等优点。因此在建筑工程中得到广泛的应用和发展。高层,大跨度,尤其是超高层和超大跨度结构采用钢结构尤为理想。同时钢结构又是对城市环境影响最小的结构之一,是可重复利用的绿色环保的材料。钢材在空气和潮湿的环境中易于锈蚀,钢材表面的铁原子和空气中的氧化合而成质地疏松的铁锈,特别是空气中含有酸碱盐类的介质时情况尤其严重。腐蚀不仅使钢材表面产生不均匀的锈蚀,而且局部的锈蚀引起应力集中,促使钢结构提前破坏。尤其在反复冲击的荷载作用下,更促进疲劳强度的降低,出现脆性断裂。钢材的腐蚀危害建筑物的安全,并造成巨大损失。只有在设计建造时对其进行有效的防腐,才能确保钢结构的长久寿命。

二、钢结构腐蚀的类型与机理

1、大气腐蚀

钢结构的大气腐蚀主要是由空气中的水和氧气等的化学和电化学作用引起的。大气中水汽形成金属表层的电解液层,而空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂,二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。当大气腐蚀在钢构件表面形成锈层后。腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。

2、局部腐蚀

局部腐蚀是钢结构最常见的破坏形态,主要包括电偶腐蚀、缝隙腐蚀。电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或者连接处。其中电位较负的金属腐蚀速度较大,而电位较正的金属受到保护,两种金属构成了腐蚀原电池。缝隙腐蚀主要在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处,当缝隙宽度窄到可以使得液体在缝内停滞时发生。

3、应力腐蚀

即在某一特定的介质中,钢结构不受到应力作用时腐蚀甚微,但是受到拉伸应力后.经过一段时间构件会发生突然断裂。由于这种应力腐蚀断裂事先没有明显的征兆,所以往往造成灾难性后果,如桥梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等。带来巨大的经济和人员伤亡。

三、建筑钢结构的各种防腐方法及特点

1、采用具有抗腐蚀能力的耐候钢

耐候钢是在低碳钢或低合金钢中添加铜、铬、镍等合金元素制成的一种耐大气腐蚀的钢材。在大气作用下,表面自动形成一种致密的防腐薄膜,起到抗蚀作用。其抗腐蚀力高出一般钢材3倍。这种钢材不涂装就可以使用,很适应于露天的结构,是极好的结构用材。在所有钢桥中其应用率已有的水平。在国内,因价格昂贵,应用不多,今后的任务是不断降低耐候钢的成本,研究有抗腐力的焊缝金属和焊接工艺,使耐候钢能逐步推广到钢结构中去。

2、热浸锌防腐

热浸锌防腐是将除锈后的钢材中侵入高温融化的锌液中,使钢材中表面附着锌层。在一般大气环境下可以提供有效保护,质量稳定,因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中,如大量输电塔、通讯塔等。热浸锌发明至今已跨入第四个世纪。至今,热浸锌仍是钢材防腐方法中最普遍、最有效的工艺措施。然而,热浸锌防腐工艺受渡槽容积所限,不能对较大尺寸结构进行防腐施工;其次,不能到现场进行热浸锌防腐,只能在固定的工厂施工,势必造成大量的往返运输费用;再次,热浸锌镀层碰伤后,自身无法恢复。因此热浸锌方法最适宜于小钢构件、轻型钢构件的防腐。

3、热喷铝(锌)复合涂层防腐

这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐方法。具体做法是先对钢构件表面做喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛。再用已炔一氧焰或电弧喷涂设备将不断送出的铝(锌)进行加热,将熔融的粒子雾化、喷射并沉积到基材表面。最后用环氧树脂或氧丁橡胶漆等涂料填充毛细孔,以开形成复合涂层。热喷铝(锌)涂层防腐机理为阴极保护,在腐蚀环境下,即使防腐涂层局部破损,仍具有牺牲自己保护钢铁基体之效果。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强,构件形状尺寸几乎不受限制。另一个优点是这种工艺的热影响是局部的,受约束的,因而不会产生热变形。但火焰喷涂生产效率较低,喷砂喷铝(锌)的劳动强度大,严重制约钢结构的加工工期,可能会出现防腐施工效率与工期矛盾。喷涂层长久附着有效与涂层结合力的矛盾等,因此国内外使用较少。

4、 涂(喷)油漆防腐

油漆防腐具有外观美丽,涂装工艺简单等特点,多年来一直被广泛采用。涂(喷)油漆防腐首先要彻底除锈(人工除锈或喷砂除锈),然后涂(喷)油漆。涂层的选择考虑周围的环境,不同涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆和面漆之分,底漆一般用环氧铁红底漆、环氧煤沥青底漆或氟碳底漆等,面漆用环氧聚氨酯、丙烯酸聚氨酯或氟碳涂料等。其作用机理为:底漆含粉料多,基料少,成膜粗糙,与钢材粘附力强,与面漆结合性好,其中加入无毒防锈颜料三聚磷酸铝,该颜料具有“双重防锈”机理.

但由于油漆涂层的老化、粉化使这种保护作用减弱或失去作用。同时油漆涂层本身无数微针孔,长期处在盐雾、潮湿环境下,氯离子、水分子等会通过针孔腐蚀基本金属,导致油漆层剥落。因此,涂(喷)油漆防腐必须定期维护。用环氧聚氨酯和丙烯酸氨酯等普通油漆,适用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构。该类涂料质量和性能要求不高,造成在较短时间内不断重复施工,不仅浪费财物,而且使人们对该涂料的使用失去信心。

氟碳涂料含氟树脂聚三氟氯已烯,由于氟树脂分子中有化学结合力特别强的C-F键的存在,在受热、光(包括紫外线)、各种化学介质及溶剂作用下,C-F键难以断裂,使得氟树脂具有超强的耐候性、耐磨性及耐腐蚀性等。经试验验证,氟碳涂料的预期防腐寿命可达50年,适应于室外或潮湿环境的钢结构,是目前较为理想、有发展前景的一种长效防腐方法。

5、重防腐油漆防腐

重防腐油漆的防腐涂装工艺由底漆、中间漆和面漆组成的多层涂装体系,油漆品种为环氧( 无机)富锌底漆、环氧云母氧化铁中间漆和环氧聚氨酯或环氧各色面漆或氯化橡胶面漆等组成。其作用机理为:第一道车间底漆对钢材有钝化缓蚀作用,增加油漆层附着力,防腐作用很微弱;防腐底漆中添加锌粉,对钢材提供阴极保护作用;中间漆增强底、面漆之间结合力,增加涂层厚度,填补底材表面的微小缺陷,提高底、面漆的耐腐蚀性和耐候性等,同时也提高了面漆的外观装饰性。起阴极保护作用的锌粉是靠油漆中有机物粘合才能与钢材相结合,随着有机物的裂解、老化,锌粉无法与钢材相结合,这样阴极保护作用自然消失。

四.建筑钢结构的防腐蚀设计

钢结构的防腐蚀设计应综合考虑结构的重要性、环境侵蚀条件、维护条件及使用寿命,以及施工条件与工程造价等因素。在我国现有经济条件下,建筑钢结构大多采用油漆防腐。选择油漆时应考虑漆与除锈等级的匹配及底漆、中间漆和面漆的配套。值得注意的是,工业建筑中的某些建筑会产生特殊的腐蚀环境。如轧钢厂房的酸洗车间由于厂房内存在酸雾,所以防腐蚀设计宜采用耐酸性较好的防腐漆,如聚氨酯系列或氯磺化聚乙烯漆等。石化工业建筑钢结构宜根据使用环境采用耐油性较强的耐油涂料。另外,高温环境、海水、潮气、磨损等特殊环境均应考虑选用相应的防腐蚀油漆以确保建筑物的耐久性。

此外,合理的结构形式及节点形式也是钢结构防腐蚀的重要组成部分。如在中等侵蚀环境中,承重结构不宜采用拉杆式悬索结构,格构式或薄壁型钢构件。由角钢组成的钢桁架杆件厚度不应小于6mm,重要构件的节点板厚度不宜小于8mm。地下有侵蚀作用时不应将柱脚埋入地下。

结论

建筑钢结构的防腐蚀设计是钢结构设计的重要组成部分。防腐蚀设计应严格遵守《工业建筑防腐蚀设计规范》与《钢结构管道涂装技术规程》。在钢结构防腐蚀设计前应认真研究结构使用环境,设计过程中应合理选用防腐蚀方案及材料。同时,加强防腐工程存在的问题以及原因的分析研究,保证防腐工程质量,对于钢结构的应用和维护具有重要的意义。

【参考文献】