隨著鋼產(chǎn)量的穩(wěn)步增加,,鋼結(jié)構(gòu)的使用越來越多。鋼結(jié)構(gòu)建筑較鋼筋混凝土建筑具有施工便捷,、抗震性能好,、對(duì)環(huán)境污染少、可回收等優(yōu)點(diǎn),,但鋼結(jié)構(gòu)易銹蝕,,防腐對(duì)鋼結(jié)構(gòu)來說是非常重要的。 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕類型有大氣腐蝕,,局部腐蝕和應(yīng)力腐蝕,。 (1)大氣腐蝕鋼結(jié)構(gòu)受大氣腐蝕主要是由空氣中的水和氧等的化學(xué)和電化學(xué)作用引起的。大氣中的水汽在金屬表面形成電解液層,,空氣中的氧溶于其中作為陰極去極劑,,二者與鋼構(gòu)件形成了一個(gè)基本的腐蝕原電池。鋼構(gòu)件表面受大氣腐蝕形成銹層后,,腐蝕產(chǎn)物會(huì)影響大氣腐蝕的電極反應(yīng),。 (2)局部腐蝕局部腐蝕在鋼結(jié)構(gòu)建筑中最常見,主要是電偶腐蝕,、縫隙腐蝕,。電偶腐蝕主要發(fā)生在鋼結(jié)構(gòu)不同金屬組合或者連接處,其中電位較負(fù)的金屬腐蝕速度較快,而電位較正的金屬受到保護(hù),,兩種金屬構(gòu)成了腐蝕原電池,。 縫隙腐蝕主要在鋼結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)件之間、鋼構(gòu)件與非金屬之間存在的表面縫隙處,,當(dāng)縫隙寬度可讓液體在縫內(nèi)停滯時(shí)發(fā)生,,鋼結(jié)構(gòu)縫隙腐蝕最敏感的縫寬為0.025~O.1mm。 (3)應(yīng)力腐蝕在某一特定的介質(zhì)中,,鋼結(jié)構(gòu)不受應(yīng)力作用時(shí)腐蝕甚微,,但受到拉伸應(yīng)力后,經(jīng)過一段時(shí)間構(gòu)件會(huì)發(fā)生突然斷裂,。由于這種應(yīng)力腐蝕斷裂事先沒有明顯的征兆,,所以往往造成災(zāi)難性后果,如橋梁坍塌,、管道泄漏,、建筑物倒塌等。 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕機(jī)理,,其腐蝕是一種不均勻的破壞,,腐蝕的發(fā)展很快,鋼結(jié)構(gòu)表面一旦發(fā)生腐蝕,,腐蝕的蝕坑會(huì)由坑底向縱深迅速發(fā)展,,使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力集中,而應(yīng)力集中又會(huì)加快鋼材的腐蝕,,這是一種惡性循環(huán),。 腐蝕使鋼材的抗冷脆性能下降、疲勞強(qiáng)度降低,,導(dǎo)致承重構(gòu)件在無明顯的變形征兆下突然發(fā)生脆性斷裂,,造成建筑物倒塌。 ▊鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的防護(hù)方法 1,、使用耐候鋼耐候鋼,,即耐大氣腐蝕鋼,是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼,,一般含有磷,、銅、鎳,、鉻,、鈦等金屬。鋼中加入磷,、銅,、鉻,、鎳等微量元素后,使鋼材表面形成致密和附著性很強(qiáng)的保護(hù)膜,,阻礙銹蝕往里擴(kuò)散和發(fā)展,,保護(hù)銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度,。 在銹層和基體之間形成的約5O~100肚m厚的非晶態(tài)尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好,,由于這層致密氧化物膜的存在,,阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲人,,減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發(fā)展,大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力,。 耐候鋼可減薄使用,、裸露使用或簡(jiǎn)化涂裝,其耐候性為普碳鋼的2~8倍,,涂裝性為普碳鋼的1.5~1O倍,。耐候鋼具有優(yōu)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌、塑延,、成型,、焊割、磨蝕,、高溫,、抗疲勞等特性,其低溫沖擊韌性也比一般的結(jié)構(gòu)用鋼好,。 2,、熱浸鍍鋅防腐熱浸鍍鋅防腐是將待鍍工件浸人溶融金屬鋅槽中進(jìn)行鍍覆,使工件表面形成純鍍鋅層和次表面的鋅合金化鍍層,,實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵的保護(hù)作用,。 熱浸鍍鋅的特點(diǎn)是:鋅鍍層較致密,能有效阻礙腐蝕介質(zhì)浸人基體,,實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵的陰極保護(hù),;鋅鍍層較薄,一般只有3O~50肚m,,對(duì)一些較大工件可達(dá)85Dm,;單一熱浸鋅鍍層防腐壽命較富鋅漆長(zhǎng),這主要是其鍍層厚度決定的,;但熱浸鍍鋅鍍層結(jié)合力較差,,比富鋅漆略好。 另外,,熱浸鍍鋅鍍層附著力直接受工件表面預(yù)處理質(zhì)量影響,。 3,、電弧噴涂防腐電弧噴涂是利用專門的噴涂設(shè)備,使噴涂金屬絲在低電壓大電流作用下熔化,,經(jīng)壓縮空氣噴吹至預(yù)先拋砂除銹的金屬構(gòu)件上形成電弧噴鋅,、鋁涂層,在其上噴刷防腐封閉涂料形成長(zhǎng)效防腐復(fù)合涂層,。較厚的涂層可有效阻止腐蝕介質(zhì)浸人基體,。 電弧噴涂防腐的特點(diǎn)是:涂層結(jié)合力高,其結(jié)合力是富鋅漆和熱浸鋅無法比擬的,。對(duì)經(jīng)電弧噴涂防腐處理的工件進(jìn)行沖擊彎曲試驗(yàn),,結(jié)果不但完全符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),而且還有“疊層鋼板”之稱,;電弧噴涂層防腐時(shí)間長(zhǎng),,一般在30~60a,涂層厚度決定涂層耐蝕壽命,。 4,、熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層防腐熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層是一種與熱浸鋅效果相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)效防腐蝕方法。其工藝是先對(duì)鋼構(gòu)件表面作噴砂除銹處理,,使其表面露出金屬光澤并打毛,;再用乙炔一氧焰將不斷送出的鋁(鋅)絲融化,并用壓縮空氣吹附到鋼構(gòu)件表面,,以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80~100m),;最后用環(huán)氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細(xì)孔,以形成復(fù)合涂層,。熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層無法在管狀構(gòu)件的內(nèi)壁施工,,因此,管狀構(gòu)件兩端必須做氣密性封閉,,以使內(nèi)壁不發(fā)生腐蝕,。 該工藝的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)構(gòu)件尺寸適應(yīng)性強(qiáng),構(gòu)件形狀尺寸幾乎不受限制,;另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該工藝的熱影響是局部的,,因而構(gòu)件不會(huì)產(chǎn)生熱變形。與熱浸鍍鋅相比,,熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層的工業(yè)化程度較低,,噴砂、噴鋁(鋅)的勞動(dòng)強(qiáng)度大,,質(zhì)量也易受操作者情緒變化的影響,。 5、涂層防腐鋼結(jié)構(gòu)涂層防腐需經(jīng)過基層處理和涂層施工兩道工序,?;鶎犹幚淼哪康氖乔宄龢?gòu)件表面的毛刺,、鐵銹、油污及其他附著物,,使構(gòu)件表面露出金屬光澤,;基層處理越徹底,附著效果越好,?;鶎犹幚淼姆绞接惺止C(jī)械處理、化學(xué)處理,、機(jī)械噴射處理等,。 至于涂層施工,常用的涂刷方式有手工刷涂法,、手工滾涂法,、浸涂法,、空氣噴涂法和無氣噴涂法等,。合理的涂刷方式,就能保證質(zhì)量,、進(jìn)度,、節(jié)約材料和降低成本。 從涂層結(jié)構(gòu)來說,,有底漆一中漆一面漆,、底漆一面漆和底漆面漆為同一種漆三種形式。其中底漆主要起附著和防銹作用,;面漆主要起防腐蝕和防老化作用,;中漆的作用介于底、面漆之間,,并能增加漆膜厚度,。 只有底、中,、面漆配合使用才能發(fā)揮最佳作用,,取得最佳效果。 涂層法施工質(zhì)量首先取決于基層處理的好壞,;其次,,取決于防腐漆的質(zhì)量,要求底漆與鋼材粘附力強(qiáng),,與面漆結(jié)合性好,;要求面漆抗風(fēng)化,能保護(hù)底漆不受大氣腐蝕,;第三,,涂層施工要在適當(dāng)?shù)臏囟?5~38℃之間)和濕度(相對(duì)濕度不大于85)及粉塵少的環(huán)境下進(jìn)行,。 干漆膜總厚度室外工程為150μm,室內(nèi)工程為125μm,,允許偏差為25μm,。
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