鋼結(jié)構(gòu)建筑防腐工程范文
時(shí)間:2023-06-07 16:51:56
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篇1
【關(guān)鍵詞】建筑 鋼結(jié)構(gòu) 防腐工程 維護(hù)
引言
鋼結(jié)構(gòu)有質(zhì)量輕而強(qiáng)度高,塑性和韌性好,施工周期短等特點(diǎn),因此在高層建筑、大型工廠、大跨度空間結(jié)構(gòu)、交通能源工程、住宅等建筑中得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
然而,隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的日益增多,鋼結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)與維護(hù)工作顯得尤為重要,其內(nèi)容主要包括建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐與防火兩方面。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)每年因腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失在400億人民幣以上,每年9000萬(wàn)噸鋼產(chǎn)品中,約30%被各種形式的腐蝕消耗掉,可見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作時(shí)多么重要。鋼材受大氣中水、氧氣和其他污染物的作用而被腐蝕。大氣中的水分吸附在鋼材表面形成水膜,是造成腐蝕的決定因素。當(dāng)大氣相對(duì)濕度小于60%時(shí),腐蝕相當(dāng)輕微;而大于60%~70%時(shí),鋼材的腐蝕速度會(huì)突然升高。
鋼材在高溫下,其強(qiáng)度會(huì)逐漸降低,通常在450℃~650℃時(shí)失去承載能力。此時(shí)的鋼結(jié)構(gòu)柱、梁彎曲會(huì)因過(guò)大的變形而失效。若無(wú)外來(lái)干涉,大約燃燒7min就可以達(dá)到500℃。不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)耐火極限為15min左右。為此,建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐與防火是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不容忽視的兩個(gè)環(huán)節(jié),現(xiàn)就這兩方面分別論述。
一、建筑鋼結(jié)構(gòu)的各種防腐方法及特點(diǎn)
1.采用具有抗腐蝕能力的耐候管
耐候管是在低碳或低合金鋼中添加銅、鉻、鎳等元素制成的一種耐大氣腐蝕的剛材。在大氣作用下,表面自動(dòng)形成一種致密的防腐薄膜,起到抗蝕作用。其抗腐蝕能力高出一般鋼材2~4倍。這種鋼材不涂裝就可以使用,很適合于露天鋼結(jié)構(gòu),是極好的結(jié)構(gòu)用材。在日本,耐候鋼自20世紀(jì)60年代后期首次在橋梁上應(yīng)用之后,迄今應(yīng)用越來(lái)越多。在所有的鋼橋中,其應(yīng)用率占到5%~7%。在美國(guó),則有大約45%的橋梁應(yīng)用了耐候鋼。在國(guó)內(nèi),因其價(jià)格昂貴,目前應(yīng)用不多,今后的任務(wù)是不斷降低耐候鋼的成本,研究有抗腐能力的焊縫金屬和焊接工藝,使耐候鋼逐步推廣到鋼結(jié)構(gòu)中。
2.熱浸鋅防腐
熱浸鋅防腐是將除銹后的剛才進(jìn)入600℃高溫熔化的鋅液中,使鋼材表面附著鋅層。實(shí)踐表明,為起到防腐蝕的作用,對(duì)于厚度5mm以下的薄板,鋅厚度應(yīng)≮65 ;對(duì)于厚板,鋅層厚度應(yīng)≮86 。在一般的大氣環(huán)境下,可以提供10年左右的有效保護(hù),而且質(zhì)量穩(wěn)定,因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴(yán)重且不易維修的室外鋼結(jié)構(gòu)中,如輸電塔、通訊塔等。熱浸鋅發(fā)明于18世紀(jì)中葉,至今仍是鋼材防腐方法中最普遍、最有效的工藝措施。但是,熱浸鋅防腐工藝由于受渡槽容積所限,不能對(duì)較大尺寸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐施工;不能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行熱浸鋅防腐,只能在固定的工廠施工,勢(shì)必造成大量的往返運(yùn)輸費(fèi)用;熱浸鋅鍍層碰傷后,其自身無(wú)法恢復(fù),因此,熱浸鋅方法最適宜于小型鋼構(gòu)件、輕型鋼構(gòu)件的防腐。
3.熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層防腐
這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)效防腐方法。具體做法是:先對(duì)鋼構(gòu)件表面做噴砂除銹,使其表面露出金屬光澤并打毛。再用乙炔-氧焰或電弧噴涂設(shè)備將不斷送出的鋁(鋅)進(jìn)行加熱,將熔融的粒子霧化、噴射并沉積到基材表面,噴涂層厚度約80~100 。最后用環(huán)氧樹(shù)脂或氧丁橡膠漆等涂料填充毛細(xì)孔,已形成復(fù)合涂層。熱噴鋁(鋅)涂層防腐機(jī)理為陰極保護(hù),在腐蝕環(huán)境下,即使防腐涂層局部破損,仍具有犧牲自身而保護(hù)鋼鐵基體的效果。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家于20世紀(jì)50~70年代開(kāi)始采用這種方法,幾十年的實(shí)踐證明,熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層是鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)效防腐的最好方法,這一結(jié)論已經(jīng)得到了工程界的認(rèn)可。這種工藝的優(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。而且這種工藝的熱影響是局部的,受約束的,因而不會(huì)產(chǎn)生熱變形。我國(guó)于20世紀(jì)60年代曾采用火焰噴涂防腐,10多年后檢查效果良好。但火焰噴涂的生產(chǎn)效率較低,噴砂噴鋁(鋅)的勞動(dòng)強(qiáng)度大,嚴(yán)重制約著鋼結(jié)構(gòu)的加工工期,可能會(huì)出現(xiàn)防腐施工效率與工期的矛盾。
4.涂(噴)油漆防腐
油漆防腐具有外表美觀、涂裝工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn),多年來(lái)一直被廣泛采用。涂(噴)油漆防腐首先要徹底除銹(人工除銹或噴砂除銹),然后涂(噴)油漆。涂層的選擇要考慮周圍的環(huán)境,不同涂層對(duì)不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆與面漆之分,底漆一般采用環(huán)氧鐵紅底漆、環(huán)氧煤瀝青底漆或氟碳底漆等,面漆采用環(huán)氧聚氨酯、丙烯酸聚氨酯或氟碳涂料等。但由于尤其涂層的老化、粉化會(huì)使這種保護(hù)作用減弱或失去作用。同時(shí)尤其涂層本身有無(wú)數(shù)的微針孔,長(zhǎng)期處在鹽霧、潮濕環(huán)境下,cl-離子、水分子等會(huì)通過(guò)針孔腐蝕基體金屬,導(dǎo)致油漆層剝落。因此,涂(噴)油漆防腐必須定期維護(hù)。氟碳涂料含氟樹(shù)脂三氟氯乙烯,由于氟樹(shù)脂分子中有化學(xué)結(jié)合力特別強(qiáng)的CF鍵存在,在受熱、光(包括紫外線)、各種化學(xué)介質(zhì)溶劑作用下,CF鍵難以斷裂,使得氟樹(shù)脂具有超強(qiáng)的耐候性、耐磨性及耐腐蝕性等。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,氟碳涂料的預(yù)期防腐壽命可達(dá)50年,使用于室外或潮濕環(huán)境的鋼結(jié)構(gòu),是目前較為理想、有發(fā)展前途的一種長(zhǎng)效防腐方法。
5.重防腐油漆防腐
重防腐油漆防腐涂裝工藝由底漆、中間漆和面漆組成的多層涂裝體系,油漆品種為環(huán)氧(無(wú)機(jī))富鋅底漆、環(huán)氧云母氧化鐵中間漆和環(huán)氧聚氨酯或氯化橡膠面漆等組成。其作用機(jī)理為:第一道車間底漆對(duì)剛才有鈍化緩蝕作用,增加油漆層附著力,其防腐作用很微弱;防腐底漆中添加鋅粉,對(duì)鋼材提供陰極保護(hù)作用;中間漆增強(qiáng)底漆、面漆之間結(jié)合力,增加涂層厚度,增補(bǔ)底材表面的微小缺陷,提高底漆、面漆的耐腐蝕性和耐候性等,同時(shí)也提高了面漆的外觀裝飾性。起陰極保護(hù)作用的鋅粉是靠油漆中有機(jī)物的結(jié)合才能與鋼材結(jié)合,隨著有機(jī)物的裂解、老化,鋅粉無(wú)法與鋼材相結(jié)合,這樣陰極保護(hù)作用自然消失。此外,在陰極保護(hù)效果方面,由于電弧噴涂涂層(陽(yáng)極)與鋼鐵基體(陰極)的面積比1,而富鋅涂料(陽(yáng)極)與鋼鐵基體(陰極)的面積比1,因此,富鋅底漆的陰極保護(hù)效果和結(jié)合遠(yuǎn)低于電弧噴漆防腐涂層。
二、建筑鋼結(jié)構(gòu)的防火
1.水冷卻法
水冷卻法是一種主動(dòng)保護(hù)方法,即在火焰、煙氣作用與鋼結(jié)構(gòu)之前,系統(tǒng)主動(dòng)去降低火焰、煙氣的溫度,從而保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)不受損害。其特點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較低,施工簡(jiǎn)單,但防腐效果不好,一旦水噴淋強(qiáng)度不足或火焰溫度上升過(guò)快,鋼結(jié)構(gòu)將失去系統(tǒng)保護(hù);而且該系統(tǒng)受結(jié)構(gòu)幾何形狀的限制,對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)起不到保護(hù)作用;另外,該系統(tǒng)受環(huán)境因素影響大,對(duì)于室外或室內(nèi)溫度過(guò)高、過(guò)低的建筑無(wú)法使用。
2.包封法
包封法是目前廣泛使用的一種鋼結(jié)構(gòu)防火方法,該方法施工簡(jiǎn)便,造價(jià)低,防護(hù)效果好,在實(shí)際工程中應(yīng)用非常廣泛,特別是在對(duì)鋼柱、鋼梁、樓板保護(hù)中,多數(shù)采用此方法。但此方法增加了結(jié)構(gòu)的重量,占用空間,影響美觀,因此對(duì)于一些特殊部位,如屋蓋。中庭、大跨度空間、有裝飾需要的場(chǎng)所無(wú)法使用此方法。
3.單面屏蔽法
單面屏蔽法主要是在鋼構(gòu)件的迎火面設(shè)置阻火屏障,將構(gòu)件與火焰隔開(kāi)。如在鋼外住內(nèi)側(cè),梁底下吊頂設(shè)置防火板。但對(duì)施工工藝要求較高,接縫、孔洞處要封閉嚴(yán)密,而且大空間、大跨度的鋼結(jié)構(gòu)無(wú)法使用,應(yīng)用范圍狹窄。
4.涂抹防火涂料
涂抹防火涂料是將防火涂料刷涂或噴涂在鋼結(jié)構(gòu)表面,起防火隔熱作用,防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫為降低強(qiáng)度,避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物倒塌。這種防火方法現(xiàn)場(chǎng)施工方便,可選擇性大,而且不受構(gòu)件形狀限制,經(jīng)濟(jì)性和使用性比較好。但是存在粘結(jié)和防火性的耐久問(wèn)題,噴涂溫度、濕度環(huán)境問(wèn)題,基材處理問(wèn)題。防火涂料主要有氨基、丙稀酸類的厚型、薄型、超薄型等。
5.防火外包層法
外包層保護(hù)方法即用輕質(zhì)板材、龍骨外包在鋼構(gòu)件表面的保護(hù)方法。采用耐火輕質(zhì)板材作為主要材料的有:FC板、TK板等水泥纖維增強(qiáng)板,石膏板,硅酸鈣板。該方法具有表面平整、裝飾性好,且能根據(jù)防火時(shí)限要求適當(dāng)調(diào)整厚度的有點(diǎn),但是也存在施工難度度、造價(jià)高的缺點(diǎn),用在住宅、寫(xiě)字樓比較適合。
三 結(jié)束語(yǔ)
隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼的國(guó)產(chǎn)化,我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展迎來(lái)新的機(jī)遇,同時(shí)各種技術(shù)上的難題也將會(huì)相機(jī)出現(xiàn)。筆者對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的有點(diǎn)做了介紹,提出了鋼結(jié)構(gòu)防腐與防火問(wèn)題,列出了相應(yīng)的解決方法,并對(duì)這些方法做了詳細(xì)的介紹。進(jìn)一步完善了鋼結(jié)構(gòu)理論,確保鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)、安全、可靠。
參考文獻(xiàn):
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篇2
【關(guān)鍵詞】建筑;鋼結(jié)構(gòu);防腐施工技術(shù)
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
目前,我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,并沒(méi)有重視防腐設(shè)計(jì),導(dǎo)致部分鋼結(jié)構(gòu)建筑在使用過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度的腐蝕問(wèn)題。因此,有必要對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。
二、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕概述
當(dāng)前,在建筑工程中,鋼結(jié)構(gòu)所占比例日益增多,充分發(fā)揮了其高強(qiáng)輕質(zhì)、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、對(duì)城市環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),但鋼結(jié)構(gòu)也有一個(gè)明顯弱點(diǎn)——易腐蝕。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)每年因腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失在400億人民幣以上,每年9000萬(wàn)t鋼產(chǎn)量中,約30%被各種形式的腐蝕消耗掉,給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大的損失和安全隱患。
鋼材的腐蝕,一種是化學(xué)腐蝕,即鋼材表面與周圍介質(zhì)直接起化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕,其腐蝕的程度隨時(shí)間和溫度的增加而增加;二是電化學(xué)腐蝕,即鋼材在存放和使用中與周圍介質(zhì)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。鋼腐蝕對(duì)工程危害極大,而要有效地選擇防腐體系,須先對(duì)自然環(huán)境下鋼材料腐蝕的規(guī)律性作深入了解,以揭示腐蝕行為的一些規(guī)律性,為防腐措施提供相關(guān)依據(jù)。
三、建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)的應(yīng)用
1、鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)要求
(一)表面處理
通過(guò)表面處理應(yīng)清除原有存在于鋼結(jié)構(gòu)表面的污物和生銹層,尤其是殘留在鋼結(jié)構(gòu)表面的黑氧化皮,一定要按照相關(guān)要求處理干凈,它是鋼鐵生銹的根源
(二)材料選擇
鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量直接體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)的水平,也直接關(guān)系到防腐的質(zhì)量,防腐材料的運(yùn)用是目前鋼結(jié)構(gòu)防腐的主要手段。
(三)涂層的厚度
涂層的厚度要求很嚴(yán)格,涂層的厚度要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的位置以及生銹程度進(jìn)行確定,切記不可只憑個(gè)人的主觀意識(shí)進(jìn)行判定,涂層要均勻,不可漏涂。
2、鋼結(jié)構(gòu)的防腐方法
鋼結(jié)構(gòu)的防腐方法也有很多種類,目前最常用的鋼結(jié)構(gòu)防腐方法是涂層法。這種方法的應(yīng)用范圍很廣,有很強(qiáng)的適應(yīng)性,而且成本較低,也易于操作。涂層法防腐防銹原理是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面涂上一層特殊的金屬涂層,使鋼結(jié)構(gòu)制品與腐蝕介質(zhì)隔離,從而起到防腐保護(hù)作用。目前,最常用的涂層方法有兩種,一種是通過(guò)電鍍、熱鍍等手段在鋼結(jié)構(gòu)表面鍍上一層保護(hù)層起到防腐防銹的效果,另一種是在鋼結(jié)構(gòu)制品表面涂上機(jī)油、凡士林等抗腐蝕的非金屬材料,從而達(dá)到防腐保護(hù)的目的。
三、當(dāng)前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中存在的問(wèn)題
當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題已引起越來(lái)越多相關(guān)學(xué)者的關(guān)注,并取得一定研究進(jìn)展,但總體來(lái)說(shuō),防腐工程中仍存在一些問(wèn)題,筆者主要從設(shè)及施工兩方面進(jìn)行概述:
1.防腐設(shè)計(jì)不合理
鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)需綜合考慮工業(yè)大氣腐蝕環(huán)境、防腐年限、涂裝場(chǎng)所的溫度和溫度、室內(nèi)或室外、裝飾性要求、保光保色性要求、是否易于維修等條件。因沒(méi)有制定鋼結(jié)構(gòu)防腐相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),一些設(shè)計(jì)人員僅憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),選用涂料與腐蝕環(huán)境不相適應(yīng),耐腐蝕性能不滿足要求,有時(shí)檔次過(guò)高,有時(shí)過(guò)低,品種多樣、顏色各異,經(jīng)濟(jì)合理性較差。
2.施工質(zhì)量控制不嚴(yán)
基層處理未達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn),特別是老結(jié)構(gòu),大部分除銹不滿足要求,有的連表面浮銹和灰塵也未清理干凈。在涂裝前鋼鐵基層必須除銹,鋼鐵基層的除銹等級(jí)應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。新建工程重要構(gòu)件的除銹等級(jí)不應(yīng)低于Sa2.5,噴射或拋射除銹后的表面粗糙度宜為40~75m,并不應(yīng)大于涂層厚度的1/3。國(guó)外許多研究表明涂裝質(zhì)量中,約60%以上取決于基層處理質(zhì)量,可見(jiàn)基層處理質(zhì)量的重要性。
擅自減少涂刷遍數(shù),涂膜厚度不足,據(jù)測(cè)定一般為設(shè)計(jì)要求的80%,多數(shù)工程存在偷工減料現(xiàn)象。涂層厚度是增加防腐效果的有效途徑,金屬構(gòu)件外防腐蝕涂層的噴涂厚度對(duì)被保護(hù)金屬的使用壽命起著重要作用,涂層薄起不到應(yīng)有的保護(hù)作用。
涂裝施工時(shí)很少考慮施工環(huán)境條件,為加快施工進(jìn)度,涂裝施工可能在沒(méi)有封閉廠房的情況下,又未能避開(kāi)雨天,使得涂裝時(shí)鐵銹還未除凈的鋼結(jié)構(gòu)表面又產(chǎn)生了結(jié)露水珠,為防腐工作留下了隱患。如果環(huán)境相對(duì)濕度過(guò)高(>80),有可能導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生結(jié)露,在這種條件下涂裝,一方面由于水的存在而使涂料附著力下降,另一方面水分的存在,將使銹蝕反應(yīng)向生成銹蝕物一方進(jìn)行,且水在溫度升高時(shí)由于體積膨脹而導(dǎo)致破壞過(guò)程加速。
四、腐蝕環(huán)境分類及涂裝要求
1.鋼結(jié)構(gòu)腐蝕環(huán)境分類
在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO12944《鋼結(jié)構(gòu)利用油漆涂裝系統(tǒng)進(jìn)行防腐保護(hù)》中,對(duì)環(huán)境的分類進(jìn)行了明確的規(guī)定。它是利用低碳鋼樣塊和鋅樣塊在經(jīng)過(guò)一年大氣環(huán)境的暴露后,計(jì)算其單位面積上的質(zhì)量、厚度的損失來(lái)定義環(huán)境的腐蝕級(jí)別(有關(guān)樣板的制作及試驗(yàn)的方法可參見(jiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9226)。
2.涂裝要求
在確定環(huán)境的類別之后即可考慮涂裝配套的耐久性。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO12944《鋼結(jié)構(gòu)利用油漆涂裝系統(tǒng)進(jìn)行防腐保護(hù)》中的規(guī)定,涂裝的耐久性是指涂裝系統(tǒng)在進(jìn)行第一次大修之前所期望保護(hù)的年限。它是有關(guān)各方在油漆進(jìn)行第一次大修之前,根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4628-1至ISO4628-5(或其他協(xié)議)的規(guī)定來(lái)判斷油漆的損壞程度,從而確定是否要進(jìn)行大修。油漆的耐久性可分為3個(gè)范圍,即低:2~5年;中:5~15年;高:15年以上。
五、鋼結(jié)構(gòu)防腐處理措施
涂料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕保護(hù)作用主要有3種:屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護(hù)作用。
1、氯磺化聚乙烯由氯和二氧化硫混合氣體對(duì)聚乙烯進(jìn)行氯化和磺化而制得。具有耐臭氧、耐候性和抗老化性能。耐酸堿性優(yōu)良,物理力學(xué)性能良好,耐水耐油性好:抗寒耐濕熱,耐化學(xué)品性能十分好。但是因?yàn)楣腆w含量低,須多道施工才能達(dá)到規(guī)定膜厚。
氯磺化聚乙烯防腐漆由氯磺化聚乙烯樹(shù)脂、顏料、助劑及有機(jī)溶劑經(jīng)研磨分散而成,另外配置固化劑。其主要特性是漆膜有良好的彈性、柔韌性、耐寒性及耐久性,并有抗氧化、臭氧作用。主要適用于混凝土設(shè)施及普通鋼鐵結(jié)構(gòu)的表面防護(hù)及裝飾。不宜在濕度大于85%條件下施工。氯磺化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指標(biāo)如表1所示。
2、高氯化聚乙烯防腐漆由高氯化聚乙烯、防銹顏料、填料、助劑等組成。高氯化聚乙烯發(fā)展有富鋅涂料、防銹漆、中間漆、面漆和清漆等系列產(chǎn)品,其主要特性是水蒸汽和氧氣對(duì)漆膜的滲透率低,具有優(yōu)異的耐水性和防腐蝕性能:干燥快,具有良好的耐候性、耐臭氧化和耐久性;與氯化橡膠防腐涂料相比具有較好的耐熱性:具有優(yōu)良的低溫施工性能,可在-10~50℃環(huán)境下施工;漆膜對(duì)鋼鐵有良好的附著力,漆膜層間溶為一體,具有優(yōu)良層聞附著力;在本類涂料舊漆膜上重新涂裝時(shí),不必除掉舊漆膜,維修方便。適用于化工設(shè)備金屬防銹、船舶金屬表面、橋梁鋼鐵結(jié)構(gòu),地下管道金屬表面及其他鋼鐵結(jié)構(gòu)的防腐涂裝。高氯化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指標(biāo)如表2所示。
3、氯化橡膠防腐面漆由氯化橡膠樹(shù)脂、顏料、助劑經(jīng)研磨分散而成?!逼渲饕匦允瞧崮じ稍锟?,附著力好,機(jī)械強(qiáng)度高、施工方便、防腐蝕性和耐候性良好。適合在鋼鐵構(gòu)件等表面用作防腐保護(hù)面漆;不宜在高溫條件下使用,涂裝前道漆應(yīng)完全干透,除盡漆膜上所有油污和雜物,氯化橡膠防腐面漆的基本性能指標(biāo)如表3所示。
另外氯化橡膠防腐面漆、丙烯酸聚氨醋面漆、醇酸防銹底漆、醇酸磁漆、環(huán)氧漆等也有應(yīng)用,并得以試驗(yàn)驗(yàn)證,達(dá)到明顯效果。
六、結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在今后鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該要將防腐施工技術(shù)作為鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié),不斷提高建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐工藝水平,從而提高建筑鋼結(jié)構(gòu)的使用效果。
【參考文獻(xiàn)】
[1]岳松平.試論建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐技術(shù)[J].科技資訊.2009(15)
篇3
關(guān)鍵詞:橋梁鋼結(jié)構(gòu);防腐蝕技術(shù);橋梁建設(shè)和維護(hù)
隨著交通需求的不斷增長(zhǎng),橋梁的建設(shè)越來(lái)越多,而橋梁鋼結(jié)構(gòu)的使用頻率也越來(lái)越頻繁。主要包括鋼箱梁,鋼拱,鋼線等等。橋梁承載著一定的載荷,其處于自然環(huán)境下,其結(jié)構(gòu)受到外界環(huán)境的制約,最明顯的表現(xiàn)形式就是腐蝕。尤其是在環(huán)境條件特殊的地方,如濱海地區(qū),由于海洋環(huán)境下的腐蝕性物質(zhì)比較多,對(duì)于橋梁造成的腐蝕程度會(huì)更加嚴(yán)重,將會(huì)直接影響橋梁的安全性。由此,橋梁的腐蝕問(wèn)題將會(huì)成為未來(lái)橋梁建設(shè)的重點(diǎn)話題。
一、現(xiàn)階段橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的三種種類
由于所處環(huán)境的不同,施工條件,施工質(zhì)量,設(shè)計(jì)的方案以及維護(hù)的制度不用,現(xiàn)階段的橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕主要表現(xiàn)為以下幾種類型:
1.氣體腐蝕的現(xiàn)象
在橋梁鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕中,首當(dāng)其沖的就是大氣腐蝕,即鋼結(jié)構(gòu)與水分,氧氣的接觸而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。大氣中水分會(huì)以電解液體的形式附著在金屬表面,大氣中的氧氣會(huì)發(fā)揮著陰極去極劑的作用.由此兩者的配合,就會(huì)與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成基本的腐蝕原電池,一旦形成銹層,便會(huì)產(chǎn)生一系列的電極反應(yīng)。
2.局部部位的腐蝕現(xiàn)象
局部腐蝕,是鋼結(jié)構(gòu)自身方面出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象,也是鋼結(jié)構(gòu)中最普遍的問(wèn)題。其表現(xiàn)為電偶腐蝕和縫隙腐蝕。其一,電偶腐蝕主要產(chǎn)生的區(qū)域在鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合處,這里往往是不同金屬的交合處,往往是電位屬性會(huì)影響其腐蝕的速度,如果電位為負(fù)極,其腐蝕的速度就會(huì)快些,在電位為正極的時(shí)候,金屬相對(duì)就會(huì)處于被保護(hù)的狀態(tài)。由此形成了腐蝕原電池,將會(huì)以電極反應(yīng)的形式腐蝕橋梁。其二,縫隙腐蝕發(fā)生的部位在于不同的構(gòu)件之間,當(dāng)縫隙達(dá)到一定的限度,可以是液體在其間形成停滯.其表現(xiàn)的形式有:鉚接縫隙,襯墊縫隙,這樣施工過(guò)程中的縫隙是難以完全避免的。其作用的對(duì)象就是降低鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,使得吻合度難以達(dá)到理想的狀態(tài)。
3.應(yīng)力作用下的腐蝕現(xiàn)象
在一定的介質(zhì)作用下,鋼結(jié)構(gòu)處于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下,去腐蝕的影響是最小的。但是一旦相應(yīng)的應(yīng)力超過(guò)其承受的界限的時(shí)候,構(gòu)建部位就會(huì)發(fā)生斷裂。此類型的由于應(yīng)力而導(dǎo)致的腐蝕現(xiàn)象具有較強(qiáng)的隱蔽性,往往難以及時(shí)地發(fā)現(xiàn),其造成的后果是很惡劣的,帶來(lái)的損失也是巨大的。
二、 橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因
橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是多方面的,主要涉及的有自然環(huán)境因素,鋼結(jié)構(gòu)自身構(gòu)造因素和人為的主觀因素,往往在橋梁的腐蝕現(xiàn)象中,可能是其中一種誘因其主導(dǎo)作用,其他的因素也在起作用。由此要對(duì)于橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因做好了解,以便有針對(duì)性的展開(kāi)橋梁建設(shè)。
1.自然環(huán)境方面的影響
自然環(huán)境方面的影響主要來(lái)自于工業(yè)污染,其排放的氣體中有腐蝕性的氣體,盡管含量很小,但是其對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕作用是巨大的。尤其是S0,其影響是最大的。一旦氧化膜被破壞,非金屬氧化物與水分結(jié)合就會(huì)演變?yōu)樗?,其H濃度就會(huì)提升,導(dǎo)電性就會(huì)顯著。另外,橋面下部多半是水域,其水分的蒸發(fā)都會(huì)使得橋梁鋼結(jié)構(gòu)周圍的空氣質(zhì)量發(fā)生變化,主要表現(xiàn)為濕度提高,這恰恰是酸性氣體產(chǎn)生的溫床,導(dǎo)致電解質(zhì)形成,加速了化學(xué)反應(yīng),其腐蝕的效率也會(huì)加大。在一定的四季變化的條件下,其效果將會(huì)變得更加的明顯。
2.鋼梁結(jié)構(gòu)自身構(gòu)造產(chǎn)生的影響
鋼梁結(jié)構(gòu)多數(shù)是由鉚接或者是拴焊工藝結(jié)構(gòu)形成的,板材之間形成一定的縫隙,一定的縫隙區(qū)間會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的反應(yīng),在發(fā)生類似的腐蝕的時(shí)候,縫隙內(nèi)部的反應(yīng)程度會(huì)明顯高于其外部。這是因?yàn)榭p隙內(nèi)部空氣缺乏,形成了縫隙內(nèi)外的電極差異,由此導(dǎo)致催化反應(yīng)。類似的腐蝕會(huì)不斷發(fā)展的話,其縫隙的間距會(huì)不斷的被擴(kuò)大,鉚釘及綴板銹變現(xiàn)象就是其導(dǎo)致的結(jié)果。在鋼梁的一些部位,在水分,塵土等物質(zhì)的作用下,造成上下部位的電極差異,也會(huì)誘發(fā)鋼板的腐蝕現(xiàn)象。在機(jī)械作用下,鋼梁節(jié)點(diǎn)要承受的應(yīng)力還不斷增大,不能自行消除的應(yīng)力就會(huì)誘發(fā)電池的腐蝕,導(dǎo)致裂紋和開(kāi)裂。
3.人為方面的主觀影響
人為方面的影響主要體現(xiàn)在橋梁的施工和維護(hù)上,往往都是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)造成的。主要由:其一,橋面的漏水現(xiàn)象。其二,鋼梁部位堆積過(guò)多的有腐蝕性的物質(zhì);其三,涂料的配套不當(dāng),層次不足,施工的質(zhì)量不到位等。
三、橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕技術(shù)
1.熱鍍鋅防腐技術(shù)
熱鍍鋅防腐技術(shù),它是防腐蝕技術(shù)中最普遍,也是最有效的措施之一。將經(jīng)過(guò)除銹處理過(guò)的鋼板浸入高溫的鋅液中,在其表面上產(chǎn)生一定厚度的鋅層。其厚度的大小將會(huì)影響其防腐蝕的效果,一般情況下,5ram以下薄板,其層要保持在65 m以上的范圍,這是質(zhì)量穩(wěn)定的保證.但是由于加工環(huán)境的特殊,部分較大尺寸的防腐蝕技術(shù)要在特定的工廠才可以完成,其運(yùn)輸過(guò)程中的損傷也是時(shí)有發(fā)生的,由此帶來(lái)的成本也是很大的。
2.熱噴涂防腐技術(shù)
由于使用的技術(shù)要素不同,這里的技術(shù)應(yīng)用主要涉及到兩個(gè)方面:其一,火焰噴涂,是指借助可燃?xì)怏w融化金屬制材,將其附著在鋼結(jié)構(gòu)的表面,以起到防腐蝕的效果。最早見(jiàn)于歐洲北美地區(qū),是采用的乙炔火焰噴涂,效果明顯。其二,電弧噴涂,借助電弧設(shè)備,對(duì)于金屬材質(zhì)加熱,是指融化,涂在金屬的表面,再加上長(zhǎng)效防腐復(fù)合涂層,兩者相互結(jié)合構(gòu)成的防腐技術(shù),將會(huì)極大的延長(zhǎng)其使用壽命,保證在一定期限內(nèi)不出現(xiàn)脫落或者是起皮的現(xiàn)象,以電極保護(hù)的形式來(lái)保護(hù)鋼鐵的整體性能。
3.使用抗腐蝕性的鋼材
只用抗腐蝕性的鋼材,主要涉及到就是耐候鋼。隸屬于特種鋼材的耐候鋼,是在低碳鋼或者是合金鋼的基礎(chǔ)上,在其中添加其他具有防腐蝕性能的金屬元素,此類鋼材會(huì)在大氣作用下,在其表面就會(huì)想成一層完美的防腐蝕保護(hù)膜,其防腐蝕的功能將會(huì)高于普通材質(zhì)的很多倍。另外此類鋼材不用開(kāi)展涂裝的加工,適宜露天的場(chǎng)所,使用與橋梁的建設(shè)再合適不過(guò)了。但是其價(jià)格往往比較高,在國(guó)內(nèi)的使用不是很廣泛,基于此情況,降低其成本就成了此類材料使用的關(guān)鍵。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,橋梁鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象是由其緣由的,無(wú)論是客觀的自然條件,還是人為的主觀原因,或者是鋼結(jié)構(gòu)自身的缺陷,都是可以有針對(duì)性開(kāi)展相關(guān)的措施的,由此我們要集合其產(chǎn)生的原因,做出充分的分析,盡量以最好的防腐蝕措施,確保橋梁鋼結(jié)構(gòu)的安全性。唯有如此,才能確保鋼橋的長(zhǎng)久壽命,確保交通事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]雪竹.環(huán)氧厚漿涂料在金屬防腐工程中運(yùn)用fJ1.建筑工業(yè)信息,2005,
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