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1、文件综述钢结构防腐1 大型钢结构的防腐浅谈：随着我国经济蓬勃发展，建筑设计水平的提升进步越来越多的建筑形式采用钢结构来表现，钢结构建筑比起传统的砖沙水泥，构造更多变，风格更突出。但这样的建筑处于潮湿大气和污染环境之中，必然会遭受腐蚀，要确保这些建筑的完整性，展现钢结构的艺术感染力采用防腐涂料进行涂装保护非常必要，也可以对钢结构采用结构自身防腐进行钢构的防腐保护。2 钢结构工程管理要点及防腐技术的应用: 2.1 防腐蚀工程的管理防腐蚀工程的管理是一个规范性的工作,在防腐的施工中应该严格执行科学的制度,勤于检查,精心施工。应根据以下程序及环节对防腐蚀施工进行管理。2.1.1 钢结构的表面处理要求涂
2、装前底材的表面处理是重防腐蚀涂料涂装的重要环节,除锈质量是漆膜保护效果的最主要的因素钢结构8的表面处理方法有物理方法和化学方法。物理方法:喷射除锈,喷砂、喷丸、抛丸法除锈、动力工具和手工除锈等;化学方法:酸洗除锈。另外,钢结构8的表面处理程度也直接影响钢材的腐蚀速度,由于氧化皮的电极电位较Fe正,相当于Cu的电极电位,与Fe的电位差约0. 26 V,在介质中氧化皮为阴极、铁为阳极,从而使钢结构受到腐蚀。氧化皮对钢结构腐蚀速度的影响是很大的，如下表示1表1 氧化皮对钢结构腐蚀速度的影响统计钢铁上氧化皮所占面积（%）钢材受到的腐蚀速度（mm/y）951.140900.890750.394500.2
3、0000.125铁锈的存在除会降低漆膜与钢铁表面的附着力,还因铁锈中的FeS04、FeCl2等盐份在涂漆之后仍起破坏作用。因此涂漆前必须完全除去钢铁表面的氧化皮、铁锈、油污、灰尘、盐类粒子、酸、碱等杂物。清除程度以除锈标准来衡量,我国的除锈标准GB50212-91等效采用国际除锈标准ISO8501-1998(与瑞典标准SIS 055900等同)。除锈越彻底,保护效果越好;除锈不彻底,残留氧化皮、铁锈、油污会引起漆膜的破坏和加速腐蚀。表面粗糙度以3070m为宜,最大不宜超过100m,粗糙度直接影响膜与底材的附着力和保护效果。2.1.2 漆膜涂装的管理对施工中的漆膜厚度进行控制。漆膜低于125m时
4、容易发生早期缺陷。对施工后的膜厚进行检测与处理,检测主要是通过测厚仪进行检测,对膜厚分布状态的要求是90%以上测点的膜厚不低于规定的膜厚值,余下测点的膜厚不低于规定厚度值的90%。达不到这一要求时,进行局部补涂或重涂一道。对涂装环境的控制。环境包括湿度、温度、露点、天气等。空气中含有水份(2g/m3),湿度太高影响附着力,85%不能施工;环境温度5以下不宜室外施工;底材表面温度至少高于露点3以上才能施工;下雨、下雪、大风等天气不能施工。2.1.3 采用有机涂料配套体系对于处于特殊环境，如沿海地带的钢结构（钢结构架、锅炉炉架等）金属部件均处于苛刻的海洋大气腐蚀条件下。大气腐蚀的影响条件是非常多的
5、，例如：温度、湿度、含盐量、含硫量、海雾、紫外线4等等。针对此种情况，本文提出了有机涂料配套体系5-7的方案，可以有效的防止和控制钢结构的腐蚀，常用涂料有：酸涂料、氯化橡胶涂料、环氧涂料、丙烯酸树脂涂料、聚氨酯涂料。2.2 钢结构的表面处理钢结构的表面处理对钢结构的防腐1,2质量有着直接的影响,很多人认为:只要涂料好,防腐效果就一定好。这种观点是不规范的,也不是完全合理的。钢结构的表面处理程度直接导致防腐工程的施工质量,因为钢结构的表面处理直接影响到钢结构表面和底漆间的附着力,同时也减少了钢结构表面介质对钢结构腐蚀的影响。由于受到条件和经济的限制,在我厂最有效经济的处理办法是采用手动工具除锈,
6、除锈等级达到St2St3级,虽然没有喷砂除锈或者火焰除锈彻底,但是已经完全能够满足防腐要求。3 钢结构的防腐蚀的结构设计在腐蚀控制的各个环节中,钢结构的设计是极为重要的一环。合理的结构设计不仅可以使钢材等的耐蚀性能充分发挥出来,而且可以弥补钢材等内在性能的不足。特别重要的是很多局部腐蚀事故,如电偶腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、磨损腐蚀是由于结构设计不合理所引起的;同样,很多局部腐蚀又可能通过正确合理的结构设计或通过结构设计改进得到解决;所以“设计桌上的防腐蚀”结构设计是最经济、最有效的防腐蚀措施3.1 钢结构的形状、形式尽可能简单合理在建筑钢结构行业,有人对钢结构截面形状与腐蚀速度的关系作了专门的
7、研究后发现:处于同一腐蚀环境下的钢结构,不同截面形状腐蚀速度相差很大(见表2)。表2 截面形状与相对腐蚀速率的关系311.131.161.171.271.31.351.381.551.61.81.9就是钢结构设计中,在可能条件下,采用筒形结构比方形或其他框架结构好的理由。加上圆筒形结构简单、表面积小、便于防腐蚀施工和检修。钢结构表面应均匀、平滑、清洁。因为凹凸不平、粗糙、粘附污物的表面很容易发生腐蚀。3.2 防止发生电偶腐蚀在大型钢结构中,为了满足不同部件的功能需要,不少部件采用多种金属材料构成。为了避免电偶腐蚀破坏,应遵循某些设计原则3.3 结构上尽量避免缝隙、死角缝隙会引起腐蚀,特别是钢结
8、构部件的连接和支撑处是造成缝隙和死角的场所,在设计中应予充分考虑。尽量避免使用铆接结构,铆接的结构存在缝隙。一定要用铆接方法的话,应加垫片(见图1)（a）未加垫片 （b）未加垫片 （c）加垫片图1 铆接设备结构3.4 防止应力腐蚀(1)控制工作应力和消除残余应力(2)避免应力集中(3)抗应力腐蚀材料的选择3.5 减少磨损腐蚀腐蚀是影响建/构筑物性能及使用寿命的重要因素,它会使结构的承载能力降低,使用寿命缩短,影响正常功能的使用,并会造成巨大经济损失。因此,只有不断完善土建防腐蚀管理体系,不断提升土建防腐蚀的专业技术水平,才能确保电站建/构筑物满足原设计功能的要求。4 涂料在钢结构防腐蚀中的应用
9、4.1 涂料防腐蚀的现状及效果分析(1)同一区域,不同使用环境、不同设备,采用同种涂料,效果都不同。(2)同一区域,不同使用条件,同种设备构件,采用同种涂料效果不同。(3)不同区域,不同使用环境,不同设备,采用同种涂料效果不同。4.2 防锈试验对冷轧板与热轧板两种材料进行长期浸泡在1-羟基苯骈三氮唑溶液中和浸后取出自然凉干两种处理,考察1-羟基苯骈三氮唑的缓蚀效果。试验中所需钢铁材料均用脱脂剂清洗干净,实验配制的水均为一次蒸馏水。浸泡试验结果见表3,浸后取出并凉干后的缓蚀效果见表4。表3 冷轧板、热轧板浸泡试验结果配置浓度（g/L）00.010.030，050.100.200.50浸泡时间10
10、min10min25min1个月3个月3个月3个月表面状况 冷轧板锈锈光亮本色本色无锈无锈表面状况 热轧板点锈本色本色本色本色无锈无锈表4 冷轧板、热轧板浸后凉干的锈蚀情况配置浓度（g/L）0.050.100.200.50浸泡时间（min）10101010锈蚀时间冷轧板23810锈蚀时间热轧板20303536根据钢防腐蚀实践,总结出不同区域环境对涂料的性能要求及适用的涂料品种,见表5表5 不同使用环境和性能要求及适用的涂料品种使用环境性能要求涂料品种工业大气防潮，耐水沥青类，酚醛树脂类，环氧树脂类，聚氨酯类化工大气耐化学腐蚀环氧树脂类，聚氨酯类，乙烯树脂类，氯化橡胶，环氧-沥青类，环氧-聚胺类
11、湿热三防性好聚氨酯类，丙烯酸类，氨基醇酸树脂类，过氯乙烯，橡胶类高温耐高温有机硅，无机硅酸锌，环氧-有机硅一般中等耐候油脂类，醇酸树脂类，硝基类目前涂料防腐蚀应用广泛,但该方法不能达到长期防腐蚀的目的,普通涂料在一般工业环境中寿命为2年左右。影响涂料防腐蚀质量的因素很多,只有根据不同材质、不同环境,设计科学合理的防腐蚀方案,选用合适的涂料品种,保证涂料质量并确保施工质量,做好使用维护,才可能取得较好的防腐蚀效果。5 建筑钢结构的各种防腐方法特点及总结钢材在空气或潮湿的环境的环境中易于锈蚀。钢材表面的铁原子与空气中的氧化合而成质地疏松的氧化铁锈,特别是当空气中含有酸碱盐类的介质时情况更为严重,腐
12、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,促使钢结构的提前破坏,尤其是在反复冲击的荷载作用下,更促进疲劳强度降低,出现脆性断裂9。钢材的腐蚀危害建筑物的安全,并造成巨大的损失。只有在设计建造的同时,对其进行卓有成效的防腐,才能确保钢结构的长久寿命。综合上述的各种防腐方法特点10,热浸锌防腐、热喷铝(锌)复合涂层防腐和涂(喷)油漆防腐(尤指氟碳涂料)是钢结构目前主要的三种防腐方法。实际上,为了防止钢结构锈蚀,除必须采取防锈措施外,尚应在构造上尽量避免出现难于检查、清刷和油漆之处,以及能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭。同时,在使用过程中,应保
13、持通风良好,及时排除侵蚀性气体和湿气,及时进行清灰、清污工作。参考文献1崔维汉防腐蚀工程设计与新技术J.山西省腐蚀与防护学会，1995.2庞启则防腐蚀涂料涂装和质量控制M化学工业出版社20043李华亭.青岛市钢结构设计诌仪A.第二届全国钢结构防火技术研讨会论文集C. 2003 4Atrrospheric corrosion of steelsJProc 11th IntCorros Cogress,Florence,1990,5255 5许长清合成树脂及塑料手册M.化学工业出版社，1991,(11)6涂料工艺编委会编涂料工艺（第三版）.M.化学工业出版社，1997.7佐藤靖防锈、防蚀涂装技术M化学工业出版社，1989.8 张爱兰.建筑钢结构的发展现状.J. 新型建筑材料,2002,(10)：93969王鸿喜.王永逵.常用建筑材料实用手册M.北京:中国铁道出版社,198910王肇民.建筑钢结构设计M.上海:同济大学出版社,2001.215216
土木工程 文献综述 钢结构防腐
