钢结构的腐蚀及其防腐处理综述
钢结构的腐蚀及其防腐处理综述
钢结构的腐蚀及其防腐处理综述【摘要】钢结构构件在使用中与环境中的介质接触,钢材中的铁与介质产生化学反应,导致钢材被腐蚀,也称为锈蚀。
钢材的腐蚀,轻者钢材力学性能下降,重者将导致构件破坏,造成建筑物倒塌等严重后果,因此钢结构的防腐处理应引起重视。
本文结合现场的施工经验,简要的分析了施工中钢结构的腐蚀原因及防腐蚀的应对措施。
【关键词】钢结构;施工;防腐蚀一、钢结构腐蚀的特点及其影响近年来我国城市建设发展迅速,大量大跨、高耸的民用及工业建筑都采用了钢结构,充分发挥了钢结构高强轻质、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短等优点。
另外,轻钢结构体系用于住宅建筑,其综合经济效益优于一般住宅建筑体系。
采用轻钢结构其使用面积可比砖混结构提高5%左右,建造成本比混凝土结构降低10%以上。
在我国钢材产量相当充裕的条件下,轻钢结构住宅的建设是十分适宜的,且钢结构体系亦与可持续发展的理念相符。
但是在钢结构建筑的建造和使用中,钢材易腐蚀的问题严重影响着钢结构的耐久应用。
钢材的腐蚀可分为两种。
一种是化学腐蚀,即钢材表面与周围介质直接起化学反应而产生的腐蚀,其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加。
另一种是电化学腐蚀,即钢材在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀。
钢结构腐蚀不仅仅是材料的锈蚀,还是一个复杂的化学物理过程,而它最终的表现在于结构的可靠度及经济指标。
二、钢结构腐蚀的原因钢材受腐蚀的原因很多,可根据环境介质的不同分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
化学腐蚀也称干腐蚀,是指钢材在常温或高温下发生的氧化或硫化作用。
钢材的氧化是由于它同氧化性介质接触产生化学反应而形成的。
氧化性介质有空气、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫和氯等,反应后生成疏松的氧化物。
其反应速度随湿度、温度的增加而加速,特别是干湿交替环境下腐蚀更为厉害。
电化学腐蚀亦称湿腐蚀,是由于电化学现象在钢材表面产生局部电池作用的腐蚀。
钢材在潮湿的空气中,由于吸附作用,在其表面覆盖一层极薄的水膜,由于表面成分或受力变形的不均匀,使邻近的局部产生电极电位的高低差,形成了许多微电池。
钢铁的锈蚀和防腐
钢铁的锈蚀和防腐(总4页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-钢铁的锈蚀和防腐(一)钢铁锈蚀随着现代化建设的飞速发展,钢铁材料及其制品的防腐处理越来越引起各方面的重视。
金属的腐蚀遍及国民经济各个领域,给国民经济带来了巨大的损失。
因为因钢铁锈蚀造成的损失是极其严重的:如我国每所由于金属腐蚀造成的经济损失高达300亿元以上,约占国民生产总值3―4%,在发达国家中每年腐蚀生锈的钢铁占年产量的15-20%。
约有30%的设备因腐蚀而报废。
1. 钢铁锈蚀产生的原理及一般发展过程金属等物体受周围环境、介质的化学作用或电化学作用,而损坏的现象称为腐蚀。
钢铁等金属是由原始化铁氧化合物经冶炼,并消耗了大量的能量而制成,这些能量呈元素态潜存于钢铁中;它们可随时随地再与氧化合,恢复至原始自然的化合态而释放出能量。
这种过程是化学热力学自发的过程,表现即为钢铁的腐蚀现象。
钢铁表面是一个活性的表面,与空气中的氧气、水分及其他腐蚀性介质作用面生锈,铁是一个多化合价的金属,从腐蚀起开始,它由低价的铁变成稳定的高价氧化物。
铁锈生成和老化过程是持续不断的变化过程,锈蚀过程生成物示意图如下:锈蚀表观层次可分三层:r-FeOOH为立方晶格,a-FeOOH为六方晶格,Fe3O4为非晶形物质,它们的稳定性是Fe3O4>Fe2O3>a-FeOOH>r-FeOOH。
浮锈Fe3O4为非晶形物质,锈蚀疏松,是已成熟的,惰性的物质。
FeO最不稳定,容易继续发生变化成为锈蚀。
2. 锈蚀与防腐人们已经认识到,人类使用的钢结构很少是由于单纯机械因素(如拉、压、冲击、疲劳、断裂和磨损等)或其他物理因素(如热能、光能等)引起破坏的,绝大多数金属结构的破坏都与其周围环境的腐蚀因素有关。
因此,钢结构的腐蚀与防腐已成为当今材料科学、化工业与工程等领域不可忽略的重大课题,受到了政府与钢结构应用相关的各行业的重视。
到目前为止,钢结构的腐蚀问题正在给世界各国的国民经济带来巨大的损失。
钢结构防腐蚀处理技术
钢结构防腐蚀处理技术钢结构作为一种常用的建筑材料,广泛应用于桥梁、建筑物等工程中。
然而,随着时间的推移,钢结构很容易受到腐蚀的侵害,导致其力学性能下降、安全性降低。
因此,钢结构的防腐蚀处理技术就显得尤为重要。
本文将介绍几种常见的钢结构防腐蚀处理技术。
一、涂层防腐技术涂层防腐技术是最常见且应用广泛的一种钢结构防腐蚀处理技术。
这种技术通过在钢结构表面形成一层保护层,起到隔绝氧气、水和腐蚀介质的作用,从而延长钢结构的使用寿命。
1. 高分子涂层:高分子涂层是一种常见的涂层防腐技术,可以有效隔离钢结构与外界介质的接触,防止腐蚀的发生。
聚氨酯、环氧树脂等高分子涂料具有良好的耐腐蚀性能,可以在钢结构表面形成坚固的保护膜。
2. 防火涂层:钢结构在遇到高温火灾时容易损坏,因此在一些特殊场所,如火车站、地铁站等,常常采用防火涂层进行防腐蚀处理。
这种涂层可以在高温环境下形成一层耐很高温度的保护层,阻止钢结构的热传导,从而保护钢结构的完整性。
二、防腐涂层加固技术在涂层防腐技术的基础上,还可以采用一些加固措施,进一步提高防腐效果。
1. 熔渣喷涂:熔渣喷涂是一种常用的防腐涂层加固技术,通过在钢结构表面喷涂熔融的矿渣颗粒,形成一层致密坚固的保护层,提高钢结构的耐腐蚀性能。
2. 防腐蜡涂层:防腐蜡涂层是一种专业化的防腐涂层加固技术,通过在钢结构表面喷涂防腐蜡,形成一层密封的保护层,阻止钢结构与外界氧气、水等介质的接触,达到防腐蚀的目的。
三、防腐蚀涂层检测技术一旦出现钢结构涂层的腐蚀问题,需要及时发现并采取相应的措施修复。
因此,防腐蚀涂层检测技术也是钢结构防腐蚀处理中不可或缺的环节。
1. 磁性检测:磁性检测是一种常用的涂层腐蚀检测技术,通过检测钢结构表面的磁性变化来判断涂层的腐蚀情况。
该技术具有检测速度快、精度高等特点,可以快速准确地发现钢结构涂层的腐蚀问题。
2. 压电薄膜检测:压电薄膜检测是一种新兴的涂层腐蚀检测技术,通过在钢结构表面贴附压电薄膜,利用其压电效应监测涂层的腐蚀情况。
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨建筑钢结构是现代建筑中常见的一种结构形式,其具有承重能力强、使用寿命长、施工方便等优点。
由于建筑钢结构长期处于室外环境下,易遭受大气中的氧气、水、盐等腐蚀介质的侵蚀,因此对建筑钢结构的腐蚀问题进行研究和防护显得尤为重要。
本文将从腐蚀分析和防护探讨两个方面展开,以期为建筑钢结构的使用和维护提供一定的参考。
一、腐蚀分析(一)腐蚀的基本原理建筑钢结构腐蚀的根本是电化学腐蚀,其基本原理是在钢表面形成阳极和阴极区域,从而产生电化学反应。
具体而言,当金属表面暴露在腐蚀介质中时,金属表面形成阳极和阴极两个区域,阳极区域发生氧化反应,被腐蚀,而阴极区域则得到保护,未被侵蚀。
这一过程持续进行,金属表面产生腐蚀。
在大气环境中,氧气、水和盐是建筑钢结构腐蚀的主要元凶。
(二)腐蚀对建筑钢结构的影响建筑钢结构腐蚀会导致结构强度减弱、断裂、变形等问题,从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
腐蚀还会使得建筑物的外观变得不美观,影响建筑物的整体形象。
(三)腐蚀现状分析随着城市建设的不断发展,建筑钢结构的使用越来越广泛,而腐蚀问题也日益突出。
目前,一些老旧建筑钢结构因为缺乏有效的防护措施,已经受到不同程度的腐蚀。
由于腐蚀问题的存在,建筑物维护成本也在不断增加,给业主和管理者带来了较大的经济压力。
二、防护探讨(一)加强材料表面处理在建筑钢结构的生产和加工过程中,可以采用镀锌、喷涂、涂漆等方法对钢材进行表面处理,形成一层保护膜,起到抗氧化、防腐蚀的作用。
这些方法可以有效地延缓材料的腐蚀速度。
(二)使用防腐蚀材料在建筑钢结构的使用过程中,可以使用一些抗腐蚀的材料来进行保护。
可以在钢结构表面进行喷涂或涂刷防腐蚀涂料,形成一层保护膜,防止大气中的腐蚀物质对钢结构的侵蚀。
(三)定期进行维护和保养建筑钢结构的维护和保养是防止腐蚀的重要手段。
定期对建筑物进行检测,及时发现腐蚀迹象,采取相应的修复措施,可以有效地延长建筑物的使用寿命。
关于钢结构腐蚀及防腐对策问题初探3篇
关于钢结构腐蚀及防腐对策问题初探3篇关于钢结构腐蚀及防腐对策问题初探1钢结构是建筑和工程建设中广泛使用的一种材料,但它会受到腐蚀和磨损的影响。
钢结构腐蚀是一种经济上,安全上和环境上的问题,并且对建筑物的寿命和维护费用产生了负面影响。
因此,本文旨在探讨钢结构腐蚀及防腐对策问题。
一、钢结构腐蚀的原因钢结构腐蚀的原因多种多样。
氧气和金属的反应是导致钢结构腐蚀的主要原因之一。
当钢结构暴露在空气中时,氧气会与钢结构表面的铁发生反应,形成了铁氧化物锈层。
锈层的存在会让钢结构逐渐腐蚀和变得脆弱。
此外,高温,化学污染,盐分,湿度以及其它自然因素也是引起钢结构腐蚀的不可忽视的原因。
二、钢结构腐蚀的影响钢结构腐蚀会导致很多问题,其中最主要的是安全问题。
一旦钢结构的强度下降会对建筑物的设施构成威胁,从而增加维护和修复的成本,同时也会减少建筑物的寿命。
腐蚀也会带来环境问题,因为一些有害物质可能会逸出并引起地下水污染等问题。
三、防腐措施解决腐蚀问题为了防止钢结构的腐蚀和磨损,需要采取一些防腐措施。
其中最基本的方法是通过涂层保护钢结构,以防止钢发生氧化反应。
涂层可以选择不同的材料,如聚合物,金属涂层等。
这些涂层的选择应该考虑到一些因素,如所处环境的湿度、污染及温度等。
然而,应该注意的是,涂层只是防腐的一种方法,不能完全免除钢的腐蚀问题。
除了涂层外,还有一些使用更先进的防腐技术的方法。
例如,通过电镀和热镀锌等表面处理技术能有效的减缓钢结构的腐蚀。
电镀技术是将钢结构表面上浸入金属盐溶液,利用电解作用在钢上镀上一层金属保护层。
热镀锌是将钢结构浸入溶解的锌中,将钢表面上涂上一层锌。
这些前沿技术的使用对钢结构的延长寿命和减少维护成本是非常有利的。
总的来说,钢结构的腐蚀和磨损问题是一个十分严重的问题,它影响安全、环境和建筑物的寿命。
因此,需要采取一系列防腐措施保护钢结构。
针对不同的场景,采用不同的方法其正常使用,将是防腐对策的关键。
未来的研究和技术的不断更新,将会为我们解决钢结构腐蚀和防腐的问题提供更多的方案在建筑工程中,钢结构的腐蚀和磨损问题是一个不能忽视的关键问题,它影响建筑物的使用寿命和安全性,同时也会对环境产生影响。
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨建筑钢结构在建筑工程中起着非常重要的作用,随着时间的推移,建筑钢结构会面临腐蚀的问题,这将严重影响建筑的安全和稳定性。
本文将从腐蚀的原因、影响及防护措施等方面进行探讨。
一、腐蚀的原因1. 大气腐蚀大气环境中的潮湿、盐分、酸雨等都会对建筑钢结构造成腐蚀。
特别是在海边或者工业区域,大气中的盐分和化学物质更容易导致钢结构的腐蚀。
2. 土壤腐蚀建筑钢结构在地下或者与土壤接触的地方也容易发生腐蚀。
土壤中的水分和化学物质,以及土壤的酸碱程度都会对钢结构的腐蚀产生影响。
3. 化学腐蚀在工业生产中,一些化学品的腐蚀性也会对钢结构产生影响,特别是一些腐蚀性强的酸碱类化学品。
二、腐蚀的影响1. 钢结构变薄腐蚀会使得钢结构表面的金属逐渐消耗,从而导致钢结构的壁厚变薄,这将严重影响其承载能力。
2. 减小材料的强度和刚性腐蚀会使得钢结构的强度和刚性下降,导致其承载能力下降,最终影响建筑的使用寿命和安全性。
3. 减小连接部件的抗腐蚀能力腐蚀还会对钢结构的连接部件产生影响,使得连接部件的抗腐蚀能力下降,从而影响整个结构的稳定性。
三、防腐蚀措施1. 表面处理在钢结构制作完成后,可以采用一些表面处理方法来增加钢结构的抗腐蚀能力,比如喷涂防锈漆、镀锌等方法。
2. 使用抗腐蚀材料在一些腐蚀性条件较为严重的场所,可以采用一些抗腐蚀能力强的材料来替代普通的钢材,如不锈钢、耐蚀钢等。
3. 做好维护工作及时进行钢结构的检测和维护工作,及时清除腐蚀部位并进行防腐漆的补涂,可以延长钢结构的使用寿命。
4. 配合设计在设计阶段就要考虑到钢结构所处的环境条件,充分考虑腐蚀问题,从设计上做到合理避免腐蚀可能。
结语建筑钢结构的腐蚀问题对建筑工程的安全性和稳定性都有着非常大的影响,因此需要引起重视。
在建筑钢结构的设计、制作、安装和日常维护中,都应该充分考虑腐蚀问题,做好防腐蚀工作,以保障建筑的安全和稳定。
科研人员也应该继续深入探讨钢结构腐蚀问题的成因及对策,为建筑行业提供更好的技术支持。
钢结构建筑的防腐蚀与维护技术
钢结构建筑的防腐蚀与维护技术钢结构建筑在现代建筑中得到了广泛的应用,其具有轻巧、高强度和耐久性等优点。
然而,由于钢材本身容易受到腐蚀的影响,对于钢结构建筑的防腐蚀与维护技术的研究十分重要。
本文将介绍钢结构建筑的防腐蚀措施及维护技术,以保证钢结构建筑的稳定和安全。
一、防腐蚀措施1. 表面处理钢结构建筑在使用前需要对钢材表面进行处理,常见的方法有喷涂、热浸镀锌和电镀等。
喷涂是将特殊的防腐涂料喷涂在钢结构表面,形成一层保护层,有效隔离了外界空气和钢材的接触,从而延缓了腐蚀的速度。
热浸镀锌是将钢材浸入热镀锌槽中,使其表面覆盖一层锌层,锌层的耐腐蚀性能良好,能够有效抵御外界湿气和化学物质的侵蚀。
电镀是在钢材表面通过电化学反应形成一层金属保护层,提高钢材的抗腐蚀性能。
2. 防腐涂料的选择在钢结构建筑的防腐蚀过程中,选择合适的防腐涂料也是非常重要的。
根据不同的环境条件和使用要求,有选择性地采用适合的防腐涂料,如环氧锌黄底漆、有机硅涂料和聚氨酯涂料等。
这些涂料具有优异的防腐蚀性能和耐候性,能够有效延长钢结构的使用寿命。
3. 通风和除湿钢结构建筑的通风和除湿也是防腐蚀的重要手段之一。
保持室内通风良好能够降低空气湿度,减少钢结构表面被湿气侵蚀的机会。
此外,合理设置除湿设备,及时排除室内水分,也能有效减缓腐蚀的速度。
二、维护技术1. 定期检查钢结构建筑在使用过程中需要定期进行检查,检查是否存在腐蚀、损伤和变形等情况。
检查时应注意观察钢结构表面是否出现锈蚀、剥落和裂纹等问题,及时发现并采取相应的维护措施。
2. 腐蚀修补一旦发现钢结构表面存在腐蚀现象,应及时采取修补措施。
腐蚀修补的方法可以采用刷涂抗腐蚀涂料、打磨抛光和热喷涂等,使被腐蚀的表面重新形成保护层,保护钢结构不再继续受腐蚀。
3. 防雷和防震在钢结构建筑的维护过程中,还需要加强对于雷击和地震等自然灾害的防护。
首先,可以安装避雷装置,将雷电引入地下,减轻雷击对钢结构的破坏作用;其次,应加强建筑物的抗震能力,采取一定的防震措施,以减少地震对钢结构建筑的危害。
钢结构的腐蚀与防护
钢结构的腐蚀与防护1. 引言钢结构是一种广泛应用于建筑、桥梁、船舶、塔架等工程领域的重要材料。
然而,长期在恶劣环境中使用,钢结构易受到腐蚀的影响。
因此,针对钢结构的腐蚀问题,进行有效的防护是至关重要的。
本文将重点介绍钢结构的腐蚀原因和常见的防护措施。
2. 钢结构的腐蚀原因钢结构的腐蚀主要是由于外界环境因素和金属本身的化学反应导致的。
以下是常见的钢结构腐蚀原因:2.1 大气腐蚀大气中的湿度、氧气、硫化物、氮氧化物等物质会与钢结构表面的金属发生化学反应,导致腐蚀的发生。
尤其是在潮湿、高温、高湿度和酸雨等气候条件下,钢结构的腐蚀速度会更加加快。
2.2 电化学腐蚀当钢结构处于电解质介质中(如水、土壤等),并与其他金属或有机物接触时,电化学腐蚀就会发生。
这种腐蚀形式包括:点蚀腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。
2.3 金属间腐蚀当钢结构的不同金属部件接触时,由于金属间的电位差异,会发生金属间腐蚀。
此时,电流将在接触点间流动,导致金属腐蚀和损坏。
3. 钢结构的防腐措施为了延长钢结构的使用寿命和确保结构的安全性,必须采取适当的防腐措施来防止腐蚀的发生。
下面是一些常见的钢结构防腐措施:3.1 防锈涂料的应用防锈涂料可应用于钢结构的表面,形成保护膜来防止钢结构与外界环境的直接接触。
可以选择不同种类的防锈涂料,如环氧涂料、聚氨酯涂料等,根据具体的使用环境和所需效果来进行选择。
3.2 电镀镀层通过电镀技术在钢结构的表面形成一层金属镀层,可以提供额外的保护。
常见的电镀镀层包括镀锌、镀镍等,具有很好的附着力和耐腐蚀性。
3.3 阴极保护通过阴极保护的方式来减缓钢结构的腐蚀速度。
阴极保护是利用电流从外部供应到钢结构上,使钢结构成为阴极,从而防止钢结构的腐蚀。
3.4 发挥特殊金属在钢结构的设计中,可以考虑使用具有良好耐腐蚀性的特殊金属来替代普通钢材。
例如,不锈钢在抗腐蚀性方面具有明显优势,可以有效延长钢结构的使用寿命。
3.5 定期维护和检查定期对钢结构进行维护和检查是防止腐蚀的重要措施。
钢结构腐蚀的分类及防腐措施有哪些
钢结构腐蚀的分类及防腐措施有哪些随着钢结构的广泛应用,钢结构腐蚀问题也接踵而来。
当钢结构涂层材料或涂层破坏以后,基体材料与周围大气环境的相互作用,很容易产生腐蚀问题。
目前全世界每年因钢结构腐蚀造成巨大的经济损失,而且钢结构由于腐蚀造成的事故危及到结构的安全运行,腐蚀引起的灾难性事故已不少见。
对于焊接钢结构和承受较大应力状况下的钢结构,在应力作用下,其腐蚀将更快。
钢结构腐蚀的分类:1.常温下(100℃以下)钢材的腐蚀机理常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。
钢结构在常温大气环境中使用,钢材受大气中水分、氧和其他污染物(未清理干净的焊渣、锈层、表面污物)的作用而被腐蚀。
大气的相对湿度在60%以下时,钢材的腐蚀是很轻微的;但当相对湿度增加到某一数值时,钢材的腐蚀速度突然升高,这一数值称为临界湿度。
常温下,一般钢材的临界湿度为60%~70%.当空气被污染或在沿海地区空气中含盐时,临界湿度都很低,钢材表面容易形成水膜。
此时焊渣和未处理干净的锈层(氧化铁皮)作为阴极,钢结构构件(母材)作为阳极在水膜中发生电化学腐蚀。
大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素;大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。
2.高温下(100℃以上)钢材的腐蚀机理高温下钢铁的腐蚀主要是化学腐蚀。
高温状态下,水以气态存在,电化学作用很小,降为次要因素。
金属和干燥气体(如O2、H2S、SO2、Cl2等)相接触,表面生成相应的化合物(氯化物、硫化物、氧化物),形成对钢材的化学腐蚀。
钢结构腐蚀的有效防腐措施:1.索雷CMI耐高温重防腐涂层是一种高官能度双组分热固性聚合物涂层。
固化后形成的高交联结构与其它涂层有根本不同,涂层展现了杰出产品性能和超强防腐能力。
这种极高交联密度的防腐材料,其分子结构中具有28个可交联官能团,在固化过程中通过芳香型交联剂的作用,可结合转变成784个交联点。
它的分子交联主要是以醚键方式(C-O-C),醚键是一种极强的化学键,与环氧树脂相比索雷聚合物材料不含羟基,与乙烯基酯相比索雷聚合物材料又没有酯键,因此能够经受水解和酸的侵蚀。
钢结构防腐
钢结构防腐1. 简介钢结构是一种常见的建筑结构形式,具有强度高、稳定性好等优点,广泛应用于工业建筑、桥梁、塔楼等领域。
然而,由于钢结构容易受到腐蚀的影响,其使用寿命和安全性可能会受到威胁。
因此,在钢结构建设和维护过程中,防腐措施十分重要。
本文将介绍钢结构防腐的原理、常见的防腐方法以及如何选择合适的防腐材料来延长钢结构的使用寿命和确保安全性。
2. 钢结构的腐蚀原理钢结构的腐蚀是由于其表面受到氧气、水和有害化学物质的侵蚀导致的。
主要的腐蚀类型包括电化学腐蚀、氧化腐蚀和微生物腐蚀。
•电化学腐蚀是指钢结构与电解质溶液接触时,在阳极和阴极区域形成电流,并导致钢结构表面的金属离子迁移,最终导致钢结构腐蚀。
•氧化腐蚀是指钢结构表面受到氧气氧化反应的影响,产生氧化物,并造成钢结构的腐蚀。
•微生物腐蚀是指微生物(如细菌、真菌等)在钢结构表面形成生物膜,并通过代谢产物引起钢结构的腐蚀。
13. 钢结构防腐方法为了延长钢结构的使用寿命和确保安全性,需要采取有效的钢结构防腐措施。
常见的钢结构防腐方法包括涂层防腐、阴极保护和环境调节。
3.1 涂层防腐涂层防腐是在钢结构表面涂覆一层特殊的防腐涂料,以隔绝钢结构与外界环境的接触,阻止钢结构的腐蚀。
常见的涂层防腐材料包括底漆、中间涂料和面漆。
其中,底漆用于提高涂层与钢结构的附着力,中间涂料用于增加涂层的厚度和耐久性,面漆用于提供涂层的美观和抗紫外线能力。
3.2 阴极保护阴极保护是利用电化学原理保护钢结构,将一种更易腐蚀的金属(如锌)连接到钢结构上,形成一个电池,将钢结构作为阴极保护起来。
这样可以减少或阻止钢结构的腐蚀。
常见的阴极保护方法包括热浸镀锌、电镀锌和阴极保护涂层。
3.3 环境调节环境调节是对钢结构周围环境进行调节,以减少或消除钢结构腐蚀的影响。
常见的环境调节方法包括控制湿度、排除有害气体和维护通风。
4. 钢结构防腐材料选择在选择钢结构防腐材料时,需要考虑各种因素,包括使用环境、涂层性能、涂覆工艺和成本等。
钢结构防腐蚀处理技术综述
钢结构防腐蚀处理技术综述钢结构在建筑、桥梁和工程领域中被广泛应用,然而,随着时间的推移,钢结构面临着腐蚀的威胁。
腐蚀会导致钢结构的强度和耐用性降低,进而对结构的安全和可靠性构成威胁。
因此,钢结构的防腐蚀处理至关重要。
本文将综述目前常用的钢结构防腐蚀处理技术,以及其原理、特点和应用范围。
1. 防腐涂料技术防腐涂料技术是一种常用的防腐蚀处理方法。
该方法通过施工涂覆不同性能的防腐涂料来保护钢结构。
防腐涂料的主要成分包括底漆、中间涂层和面漆,它们通过形成一层保护膜隔离钢结构与外界环境的接触,从而起到防腐蚀的作用。
不同类型的涂料可以根据工程需求和环境条件进行选择。
例如,硅酸盐涂料适用于海洋环境中的钢结构,而环氧涂料适用于工业环境中的防腐蚀。
防腐涂料技术具有施工方便、成本较低、效果显著等优点。
2. 电镀技术电镀技术是一种利用电化学原理实现钢结构防腐蚀的方法。
该方法将钢结构作为阳极,通过电流作用下在结构表面镀上一层防腐蚀金属或合金。
常见的电镀技术包括镀锌、镀铬和镀锡等。
镀锌是最常见的电镀技术,通过将钢材浸入熔融的锌中,使锌与钢发生化学反应,形成一层锌铁合金。
该层合金具有优异的防腐蚀性能,可以有效保护钢结构不受腐蚀侵蚀。
3. 热镀锌技术热镀锌技术是一种将钢结构浸入熔融的锌中,形成一层锌铁合金的方法。
与电镀技术相比,热镀锌技术具有更高的涂层厚度和更好的耐腐蚀性能。
热镀锌技术适用于钢结构长期处于潮湿、高温或高湿度等恶劣环境条件下的情况,例如海洋工程、化工设备等。
热镀锌技术还可提供良好的外观质量,因此广泛应用于建筑和桥梁工程等领域。
4. 有机涂层技术有机涂层技术是一种将有机涂料喷涂到钢结构表面形成防腐蚀保护层的方法。
有机涂层技术具有施工方便、环保无污染、长效防护等特点。
该技术常用于钢结构表面保护膜的修复和维护,同时也可作为防腐涂料技术的补充使用,提供额外的防腐蚀保护层。
5. 阴极保护技术阴极保护技术是一种利用电流作用下阻止钢结构腐蚀的方法。
钢结构建筑锈蚀及防腐处理技术分析
钢结构建筑锈蚀及防腐处理技术分析凯德利建设集团有限公司,河南新乡 453400摘要:与传统施工方式相比,钢结构施工具有强度高、塑性韧性好、自重轻等优势,但容易生锈、引起腐蚀,未妥善处理将影响钢结构的性能。
本文对钢结构建筑修饰及防腐处理技术进行分析,为钢结构在建筑行业的进一步应用提供参考。
关键词:钢结构建筑;防锈蚀;防腐处理;1 钢结构腐蚀概述1.1 钢结构腐蚀的主要原因钢结构建筑长期外露,在空气中受雨水侵蚀锈蚀。
常温下的钢铁腐蚀主要为电化学腐蚀,常温大气环境下,钢材料受氧气、空气中水分以及结构表面污物、锈层、焊渣等因素影响,出现锈蚀和腐蚀情况。
空气湿度低于60%时,钢结构受轻微腐蚀;空气湿度超过钢材最大极限时,腐蚀情况比较严重,临界湿度为60%~70%。
1.2 钢结构腐蚀的危害钢结构出现腐蚀问题未及时解决,随着使用时间延长,会对钢结构的强度、稳定性等造成破坏,使其承载能力无法满足项目要求。
随着时间推移,受自然环境影响,钢筋的疲劳程度进一步加剧,将埋下巨大的安全质量隐患。
1.3 钢结构腐蚀类型(1)大气腐蚀。
大气腐蚀属于常见的腐蚀形式。
空气中含有氧气、水分以及其他气体成分,钢结构经过物理、化学处理,表面的物质会和大气中的物质产生化学反应。
刚制作完成的钢构件,无保护的情况下长期暴露在空气中,受腐蚀的概率增加。
(2)局部腐蚀。
电偶腐蚀和缝隙腐蚀属于比较常见的局部腐蚀现象。
不同金属通过钢结构连接,形成正负电位差,加大钢结构腐蚀的严重程度,属于电偶腐蚀。
缝隙腐蚀在施工中形成,施工人员未注重细节管理,使钢结构表面留下缝隙,容易造成水分和其他液体残留,引起锈蚀问题。
(3)应力腐蚀。
应力腐蚀类型比较少见,主要在应力作用下产生。
应力腐蚀具有瞬发性特点,无明显征兆,难以提前制定有效的措施进行预防,且危害巨大。
2 建筑钢结构防腐技术2.1 使用抗腐蚀性能突出的耐候钢为了避免锈蚀和腐蚀情况发生,应选择性能突出的材料,严格把控材料质量关卡。
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨随着建筑业的发展,越来越多的建筑采用钢结构来建造。
相比于传统的建筑结构,钢结构拥有更高的强度和稳定性,同时也更加节约时间和资金。
然而,钢结构也存在一些问题,最为突出的就是腐蚀问题。
本文将对建筑钢结构的腐蚀问题进行分析,并探讨一些常见的防护方法。
一、腐蚀分析1. 腐蚀的原因腐蚀是钢结构所面临的最大问题之一,主要原因是钢结构在长期使用过程中,受到大气、水和土壤中的化学物质的侵蚀。
这些化学物质能够破坏钢的表面,使其暴露于外界的气体和水分中,从而引起氧化反应,产生锈蚀。
同时,在钢结构的使用中,它还会不断受到外力的作用,例如震动和重量负载,这些因素都会加剧腐蚀的程度。
对于钢结构而言,腐蚀会对其强度和稳定性产生极大的影响。
钢结构的保护层被破坏,使其暴露在外界的气体和水分中,从而引起氧化反应,产生锈蚀,这会导致钢结构的内部空隙被填满,使其强度减弱。
此外,腐蚀还会导致钢结构的外观受损,严重的甚至会导致建筑结构的坍塌。
二、防护措施为了有效地防止钢结构腐蚀,建筑工程师采取了许多不同的防护措施。
下面是一些具有代表性的方法:1. 喷涂表面尽管钢结构涂上油漆或喷涂其它保护层是目前最常见的防护方法,但是这些方法的效果仍然有限。
当涂料或保护层受到损坏时,它就可能失去作用。
此外,涂层的质量和涂层的材料也会影响保护层的有效时间。
2. 防蚀合金利用防蚀合金来防止钢结构的腐蚀是一种常见的方法。
在这种方法中,建筑工程师将一层特殊的金属涂层涂在钢结构的表面上。
这种涂层能够防止氧化反应的形成,并能有效地保护钢结构的表面,延长其使用寿命。
3. 防腐涂料防腐涂料是一种能够有效地防止钢结构腐蚀的方法。
此类涂料经过特殊处理,能够在钢结构表面形成一层完整的保护涂层,从而防止外界的气体和水分侵蚀。
不仅如此,这种涂料还具有一定的抗震能力和耐久性。
4. 防腐包覆防腐包覆是一种将聚乙烯、聚氯乙烯等材料包裹在钢结构表面的方法。
这种包覆能够阻止外界的气体和水分进入钢结构内部,从而达到防腐防咬的目的。
钢结构施工工艺中的防腐与防锈处理
钢结构施工工艺中的防腐与防锈处理钢结构在建筑和工程领域中广泛应用,其耐久性和强度使其成为许多高楼大厦、桥梁和其他基础设施的理想选择。
然而,钢结构的防腐与防锈处理也是至关重要的,以确保其长期稳定性和安全性。
本文将介绍钢结构施工工艺中的防腐与防锈处理的重要性以及常见的处理方法。
一、防腐处理1. 表面清洁在进行防腐处理之前,首先需要对钢结构表面进行彻底的清洁。
这可以通过喷砂或压缩空气清除表面积存的杂质、尘土和油脂等物质。
表面清洁的彻底程度将直接影响防腐涂层的附着力和效果。
2. 底漆涂覆底漆在防腐处理中起到了关键作用。
底漆通常是防腐涂层系统中的第一层,它能够提供附着力、封闭性和防腐性。
选择适当的底漆是至关重要的,以确保其能够与钢表面充分结合,并为后续的防腐涂层提供良好的基底。
3. 防腐涂层防腐涂层是钢结构防腐处理中的核心环节。
根据不同的施工环境和使用要求,可以选择不同种类的防腐涂料。
常见的防腐涂层包括环氧涂料、聚氨酯涂料和无机涂料等。
这些防腐涂料能够提供长期的抗腐蚀性能,保护钢结构不受潮湿、化学物质和大气中有害气体的侵蚀。
二、防锈处理1. 钢表面处理钢结构施工前需要对钢表面进行处理,以去除氧化层、锈迹和其他污染物。
对于轻微的表面锈蚀,可以使用砂纸或钢丝刷进行打磨。
对于较严重的锈迹,需要使用除锈剂进行处理。
2. 防锈涂层防锈涂层的选择和施工是防锈处理的关键步骤。
常见的防锈涂层包括防锈漆和热浸镀锌。
防锈漆可以形成坚固的涂层,起到隔绝钢结构与大气环境的作用。
热浸镀锌是一种将钢件浸入熔化的锌中,使钢件表面覆盖一层锌保护层的方法,有效防止钢结构锈蚀。
3. 定期检查和维护即使进行了防腐与防锈处理,钢结构在长期使用中仍然可能出现腐蚀和锈蚀的情况。
因此,定期检查和维护非常重要。
定期检查钢结构表面的涂层状况,如发现涂层破损或腐蚀情况,应及时进行修补或更换,以保证钢结构的长期使用。
结论钢结构施工工艺中的防腐与防锈处理是确保钢结构长期稳定性和安全性的关键步骤。
钢结构的腐蚀及防腐措施的研究
钢结构的腐蚀及防腐措施的研究摘要:随着城市建设速度的加快,建筑施工项目逐渐扩大规模。
钢结构是建筑施工中最为常见的结构形式之一,钢结构具有施工周期短、内部空间大等优点,可以很好的保障建筑物的安全性。
但是在钢结构长期使用的过程中,受多种因素影响容易造成钢结构的腐蚀,影响建筑结构的整体稳定性。
针对建筑钢结构的腐蚀问题,需要结合具体的腐蚀原因及腐蚀情况,选择适宜的防腐技术,减少钢结构腐蚀的现象,维护建筑工程结构整体的质量。
本文通过探讨建筑钢结构的防腐技术要点,为相关工作的开展提供参考。
关键词:钢结构;腐蚀;防腐措施引言当代施工技术水平不断提升,建筑工程所面临的要求也越来越多且越来越高,同时人民群众的环保意识不断强化,所以钢结构在建筑工程之中受到了重视。
但是钢结构存在易发生腐蚀的情况,所以需要完善其中的防腐施工技术,并针对其进行有效的质量控制,以提升工程质量和我国建筑的钢结构施工水平。
1建筑钢结构的常见腐蚀类型1.1大气腐蚀在工程使用中,钢结构大多处在大气环境下,因而大气环境对钢结构造成的腐蚀情况最普遍,由于大气腐蚀而造成的损失也最多。
大气环境中,与空气中,钢结构与大气中的O2、H2O等物质发生一系列复杂的化学反应。
钢结构受大气腐蚀的程度受到温度、湿度、大气污染物等环境因子的影响。
根据钢结构表面液膜厚度不同,大气腐蚀分为干的大气腐蚀、潮的大气腐蚀及湿的大气腐蚀。
干的大气腐蚀指钢结构表面基本没有水分子膜,无法形成连续的电解质水层,钢结构腐蚀速率非常缓慢,这种环境对钢结构的破坏较小。
潮的大气腐蚀指钢结构表面覆盖了一定厚度的水分子膜,形成了连续的电解质水层,从而造成钢结构发生电化学腐蚀,使钢结构腐蚀速率大大加快。
例如铁受潮生锈,这种腐蚀是钢结构受到大气腐蚀的主要形式。
湿的大气腐蚀指钢结构与水直接接触,表面覆盖了一层较厚的水分子膜,使氧气与钢结构难于接触,使腐蚀速率迅速降低,这种环境对钢结构的腐蚀同样较小。
当大气中的CO2、SO2等腐蚀性介质溶于水膜中时,会导致钢结构腐蚀更加严重。
钢结构防腐蚀处理
防腐蚀处理
一、钢结构不同腐蚀部位的防腐处理
1、主体承重结构
轻度腐蚀可采用刷涂防腐涂料的处理方法,涂料选用业主可根据腐蚀介质的不同、采购方便、造价的高低选用(见附表)。
中度及重度腐蚀,对结构承重有影响时,可采用加固措施后刷涂防腐涂料,严重时可考虑更换构件。
2、支撑构件(檩条、支撑等)
轻度腐蚀可采用刷涂防腐涂料的处理方法,涂料选用见附表。
中度及重度腐蚀,考虑更换构件,更换构件时,应对原有结构做好支撑措施保证结构的稳定后方可更换。
3、屋面部分
屋面板有腐蚀后应采用更换措施,选用耐腐蚀的塑料瓦或者树脂瓦、石棉瓦等,选用不同的屋面材料应考虑材料本身的自重对原有结构有无影响,除此之外还应考虑原有屋面檩条间距是否能满足,如不能满足可采用加密檩条、加厚屋面板等措施。
二、防腐涂料的底漆、中间漆、面漆、清漆等,应选用相互间结合良好涂层配套。
涂层的配套可参照后面的附表
防腐蚀涂料选用表
涂层配套表。
钢结构建筑的防腐工艺与措施
钢结构建筑的防腐工艺与措施钢结构建筑在现代建筑领域中被广泛应用,因其强度高、稳定性好以及施工周期短等优点而备受青睐。
然而,钢结构的防腐工艺和措施至关重要,可以有效延长其使用寿命并提高建筑质量和安全性。
本文将介绍钢结构建筑的防腐工艺与措施。
一、表面处理钢结构建筑在进行防腐处理之前,需要进行必要的表面处理。
这包括除尘、除油、除锈等工序。
除尘工序可以通过清洗或喷砂等方式进行,以确保表面干净无尘。
除油工序则涉及去除钢结构表面的油污以及其他杂物,以保证涂层的附着力。
除锈是为了去除钢结构表面的氧化层和锈蚀,可以采用机械除锈、化学除锈或喷砂除锈等方法。
表面处理的目的是为了创造一个良好的基础,确保防腐涂料能够有效地附着在钢结构表面。
二、防腐涂料要对钢结构进行防腐处理,防腐涂料是必不可少的材料。
防腐涂料的种类繁多,常见的有沥青涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料等。
这些涂料具有很强的抗腐蚀性能和附着力,能够有效地保护钢结构表面免受湿气、氧气和其他外部环境的侵蚀。
在选择防腐涂料时,需要根据实际使用环境和预期使用寿命来确定涂料的种类和性能指标。
在施工防腐涂料之前,需要进行底漆处理。
底漆的作用是增强涂层的附着力并提高防腐涂料的防腐性能。
常见的底漆有锌尉底漆、环氧底漆等。
底漆的选择应根据实际情况进行,以确保钢结构表面得到充分的保护。
三、防腐措施除了表面处理和防腐涂料,还可以采取其他一些措施来增强钢结构建筑的防腐性能。
其中包括:1. 环境控制:保持钢结构所处环境的适宜湿度和温度,避免潮湿和过热对钢结构的腐蚀。
2. 使用防腐材料:在设计和施工过程中使用具有防腐性能的材料,例如使用不锈钢螺栓和紧固件。
3. 定期检查和维护:定期对钢结构进行检查,及时发现和修复防腐涂层的损坏,确保钢结构的持久防腐性能。
4. 防腐涂料的修补:当发现防腐涂层受损时,需要及时进行修补,以避免腐蚀物质侵蚀钢结构表面。
结论钢结构建筑的防腐工艺和措施对于其使用寿命和安全性具有重要意义。
钢结构防腐处理技术
钢结构防腐处理技术钢结构是一种广泛应用于建筑、桥梁、输电塔等工程领域的重要材料。
然而,由于钢材容易受到氧化、腐蚀等因素的侵蚀,对钢结构进行防腐处理成为一项必要的工作。
本文将详细介绍钢结构防腐处理技术及其在工程中的应用。
第一节:常见的1. 钢结构喷涂法钢结构喷涂法是一种常见且广泛应用的防腐处理技术。
其原理是通过将防腐涂料以喷涂形式均匀涂刷在钢结构表面,形成密封的保护层,防止氧化剂和腐蚀因素接触到钢材表面。
常见的防腐涂料包括环氧、丙烯酸及热喷涂等。
2. 钢结构浸涂法钢结构浸涂法是一种常用的防腐处理技术,通常适用于形状简单、尺寸小的钢构件。
其原理是将钢构件完全浸入防腐液中,使液体渗透到钢材表面,形成均匀的防腐层。
常见的防腐液包括沥青、橡胶、聚氨酯等。
3. 钢结构电镀法钢结构电镀法是一种通过电化学原理实现的防腐处理技术。
其原理是将钢构件置于电解槽中,通过电流的控制,在钢材表面形成一层均匀、致密的金属镀层,起到防腐的作用。
常见的电镀材料包括锌、镍、铬等。
第二节:钢结构防腐处理技术的应用1. 建筑领域中的钢结构防腐处理在建筑领域中,钢结构常被用于搭建大跨度的屋顶结构。
为了提高钢结构的抗腐蚀性能,常常采用喷涂或浸涂的防腐处理技术。
这些工艺可以保护钢结构不受大气中的氧化剂、酸碱等物质侵蚀,从而延长其使用寿命。
2. 桥梁领域中的钢结构防腐处理桥梁作为运输和交通建设的重要设施,其结构的安全和可靠性尤为重要。
由于桥梁结构长期暴露在大气环境中,容易受到氧化、腐蚀的影响。
因此,采用防腐处理技术保护钢结构的完整性和耐久性成为桥梁建设的重要一环。
3. 输电塔领域中的钢结构防腐处理输电塔作为电力传输的重要组成部分,经常遭受酸碱雨、紫外线、高湿度等环境的侵蚀,容易产生腐蚀现象。
因此,对输电塔的钢结构进行防腐处理十分必要,通过采用喷涂、浸涂等技术,有效提高输电塔的耐腐蚀性能,确保电力传输的稳定性。
结论:钢结构防腐处理技术的应用在不同领域发挥着重要的作用。
钢结构防腐处理
钢结构防腐处理钢结构在建筑和工程领域中扮演着重要的角色,然而,由于氧化反应的存在,钢结构很容易受到腐蚀的影响,进而导致强度下降和结构安全问题。
因此,为了保护钢结构免受腐蚀侵蚀,防腐处理是必不可少的。
一、防腐处理的意义钢结构在使用过程中暴露在恶劣的气候条件下,例如潮湿的环境或者多雨地区,容易发生腐蚀。
腐蚀会导致钢材表面的铁氧化物增多,进而形成针状晶体,破坏钢材内部结构。
防腐处理的主要目的是降低腐蚀速率、延长钢结构的使用寿命,确保结构性能和安全性。
二、常见的防腐处理方法1. 镀锌处理:镀锌是将锌涂覆在钢结构表面形成一层保护涂层的方法。
锌具有较强的耐腐蚀性,能够有效隔离钢材与外界环境的接触,从而达到防腐的目的。
镀锌处理是一种常见且经济实用的防腐方式。
2. 光催化处理:光催化是利用光催化剂将钢结构表面的有机物质降解分解成无害的小分子的方法。
这种处理方式不仅具有防腐的作用,还能够净化空气、抑制细菌繁殖等额外效益,更加环保和可持续。
3. 涂覆处理:涂覆防腐是一种常见的方法,通过在钢结构表面涂覆特殊的防腐涂料形成一层保护层。
涂覆可以隔离钢材与外界接触,起到防腐的作用。
不同的涂料有不同的性能,可根据具体使用环境选择合适的涂料。
4. 电镀处理:电镀是通过电解过程将金属附着在钢结构表面的方法。
电镀能够形成保护膜隔绝钢材与外界接触,提供了较好的防腐性能。
然而,电镀处理对设备要求较高,所以在实际应用中较为少见。
三、防腐处理的应用范围防腐处理主要应用于建筑、桥梁、海洋工程和石油化工等领域。
这些领域中的钢结构需要经受各种恶劣环境的考验,而防腐处理能够为钢结构提供保护,延长使用寿命,减少维护和修复工作。
四、防腐处理过程的注意事项1. 表面处理:在进行防腐处理之前,必须对钢结构表面进行清洁处理,去除油污、锈蚀等杂质,以保证涂层与钢材之间的粘结力。
常用的清洗方法包括喷砂、喷丸、酸洗等。
2. 涂层施工:在施工过程中,要保证涂层均匀、牢固,避免出现漏刷、吐口、堆积等问题。
钢结构的防腐处理
1、引言随着钢材在建筑业中的广泛应用,钢结构的防腐不断引起重视,据发达国家的不完全统计,每年由于腐蚀造成的经济损失约占国民经济总产值的4%。
钢结构的腐蚀不仅造成经济损失,也给结构的安全带来安全隐患。
但如采用现代防腐知识,在有效的防护措施下,钢结构由于腐蚀造成的经济损失可以降低40%左右。
可见对于钢结构的抗腐蚀,还存在着大量的研究课题。
2、钢结构腐蚀的原因2·1钢材的腐蚀钢材的腐蚀速度与环境、湿度、温度以及有害介质的存在有关,其中湿度是一个决定性因素。
大气的相对湿度在60%以下时,钢材的腐蚀是很轻微的;但当相对湿度增加到某一数值时,钢材的腐蚀速度会突然升高,这一数值称为临界湿度。
钢材在常温中腐蚀属于电化学过程,钢铁内部不同金属杂质之间具有不同的电极电位,得到或失去电子的能力不同, 从而引起了局部的微电池。
钢结构通常在常温大气环境中使用,大气中含有水分、氧和其他污染物的作用就会发生电化学腐蚀过程,既钢材构成原电池的阳极,通过溶解和氧气逐步变为铁锈。
铁锈能够吸收大量水分,致使锈层体积膨胀使腐蚀继续扩展到内部。
钢材在高温下腐蚀属于化学腐蚀。
高温状态下金属和干燥空气相接触,表面会生成化合物(如氯化物、硫化物、氧化物等),形成对钢材的化学腐蚀。
2·2连接材料的腐蚀钢结构一般通过焊接、铆接和螺栓连接,连接材料的腐蚀引起结构失效也不容忽视。
焊缝腐蚀机理是由于母材和焊缝金属间本身成分有差异,或母材和焊缝金属材料的不搭配,以及焊接过程中热冷循环使焊缝的热影响区材质的差别,进而造成电化学性能间的差异,如果环境中干湿交替,会加剧这种电化学反应。
2003年某工地的一台已使用近8年的塔式起重机由于基础长期排水不畅,底架与基础节连接的法兰盘背面角焊缝长期受到泥水腐蚀,焊缝有效高度越来越小,在正常起吊额定载荷时,底架法兰盘背面角焊缝撕裂,塔式起重机从根部整体倒下,造成严重事故。
螺栓往往具有较高的铬和镍,铬和镍在空气中会形成一次呢过非常致密的氧化薄膜,这种薄膜具有很好的稳定性,从而防止材料被腐蚀,但如果含铬和镍量不足,往往会降低螺栓的抗腐蚀能力。
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钢结构的腐蚀及其防腐处理综述
【摘要】钢结构构件在使用中与环境中的介质接触,钢材中的铁与介质产生化学反应,导致钢材被腐蚀,也称为锈蚀。
钢材的腐蚀,轻者钢材力学性能下降,重者将导致构件破坏,造成建筑物倒塌等严重后果,因此钢结构的防腐处理应引起重视。
本文结合现场的施工经验,简要的分析了施工中钢结构的腐蚀原因及防腐蚀的应对措施。
【关键词】钢结构;施工;防腐蚀
一、钢结构腐蚀的特点及其影响
近年来我国城市建设发展迅速,大量大跨、高耸的民用及工业建筑都采用了钢结构,充分发挥了钢结构高强轻质、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短等优点。
另外,轻钢结构体系用于住宅建筑,其综合经济效益优于一般住宅建筑体系。
采用轻钢结构其使用面积可比砖混结构提高5%左右,建造成本比混凝土结构降低10%以上。
在我国钢材产量相当充裕的条件下,轻钢结构住宅的建设是十分适宜的,且钢结构体系亦与可持续发展的理念相符。
但是在钢结构建筑的建造和使用中,钢材易腐蚀的问题严重影响着钢结构的耐久应用。
钢材的腐蚀可分为两种。
一种是化学腐蚀,即钢材表面与周围介质直接起化学反应而产生的腐蚀,其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加。
另一种是电化学腐蚀,即钢材在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀。
钢结构腐蚀不仅仅是材料的锈蚀,还是一个复杂的化学物理过程,而它最终的表现在于结构的可靠度及经济指标。
二、钢结构腐蚀的原因
钢材受腐蚀的原因很多,可根据环境介质的不同分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
化学腐蚀也称干腐蚀,是指钢材在常温或高温下发生的氧化或硫化作用。
钢材的氧化是由于它同氧化性介质接触产生化学反应而形成的。
氧化性介质有空气、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫和氯等,反应后生成疏松的氧化物。
其反应速度随湿度、温度的增加而加速,特别是干湿交替环境下腐蚀更为厉害。
电化学腐蚀亦称湿腐蚀,是由于电化学现象在钢材表面产生局部电池作用的腐蚀。
钢材在潮湿的空气中,由于吸附作用,在其表面覆盖一层极薄的水膜,由于表面成分或受力变形的不均匀,使邻近的局部产生电极电位的高低差,形成了许多微电池。
在阳极区,铁被氧化成Fe离子进入水膜。
水中溶有来自空气的氧,在阴极区,氧被还原成OH根离子,两者结合成不溶于水的Fe(OH)2,并进一步氧化生成疏松易剥落的铁锈Fe(OH)3。
钢材在大气中的腐蚀,是化学腐蚀和电化学腐蚀同时作用所致,但以电化学腐蚀为主。
根据裸露钢板在所处环境的腐蚀程度,ISO 12944将大气的腐蚀等级分为五个级别,对于不同的腐蚀环境以及防腐年限,ISO 12944对防腐涂层系统的选择进行了指导并且规定了涂层系统的最小干膜厚度。
例如,对于C4的大气腐蚀环境及高的防腐年限(大于15年),可选用75微米的环氧富锌底漆,150微米的环氧云铁中间漆,以及50微米的聚氨酯面漆,总干膜厚度为275微米。
三、钢结构维护防腐蚀的常用方法
钢材的腐蚀有材质的原因,也有使用环境和接触介质等原因,因此防腐蚀方法也有所侧重。
1、采用抗腐蚀的耐候钢。
一般含有磷、铜、镍、铬、钛等成分,使金属表面形成保护层,耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢,其低温冲击韧性也比一般的钢材好。
2、长效防腐蚀。
金属保护层是用具有阳极或阴极保护作用的金属或合金,通过电镀、热镀、喷镀、化学镀和渗镀等方法,在金属表面上形成金属保护层来隔离金属与介质的接触,或利用电化学作用对金属加以保护,防止腐蚀。
主要有热浸锌、热喷铝(锌)复合涂层两种方法。
3、化学保护层法,是用化学或电化学的方法,使金属表面生成具有耐腐蚀性能的薄膜,以隔离金属与腐蚀介质接触,如钢铁的钝化和磷化处理。
4、普通涂层法,是用涂料、塑料或搪瓷等材料,通过涂刷、喷涂等方法,在金属表面形成非金属保护膜,使金属与腐蚀介质隔离。
钢结构就是利用表面涂装防止腐蚀的。
室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构多用涂层法防腐,因其防腐蚀性不如长效防腐蚀方法。
涂层法施工的第一步是除锈,一般多用喷砂、喷丸除去所有的油污和锈迹。
要根据周围的环境选择涂层,而且不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。
高性能的防腐涂料通常为三道漆体系:底漆,中间漆和面漆。
(1)底漆含基料少,粉料多,成膜粗糙,与钢材粘附力强,与面漆结合性好。
在腐蚀性强的环境中,通常选择富锌底漆。
在腐蚀性较弱的环境中,通常选择磷酸锌底漆。
环氧富锌底漆与无机硅酸锌底漆相比具有以下优点:其一在底漆与中间漆之间,不需要封闭漆;其二对空气湿度不敏感,因为环氧富锌底漆一般是基于环氧树脂、聚胺或聚酰胺的固化机制,不需要空气中的水分参与固化;其三可自身修补,且具有较强的结合力。
目前,环氧富锌底漆已被广泛地应用于钢结构的防腐。
(2)高性能涂装体系的中间漆通常为环氧云铁漆,相互交错的层片状的云铁会有效地阻滞水分、氧及电解质的渗透,从而使中间漆具有更好的阻隔保护功能。
另外,环氧云铁中间漆中的云铁能够延长涂覆面漆的时间窗口,改善涂覆的性能。
(3)面漆的基料多,成膜有光泽,能保护底漆,并能抗风化。
由于大多数钢结构建筑有防止光泽度丧失及褪色等要求,所以采用保色性和保光性好的高性能面漆可以节约大量的后期维修费用。
涂层的施工要有适当的湿度和温度。
涂层的施工环境粉尘要少,构件表面不能有结露。
涂装后4小时之内不得淋雨。
涂层一般做4~5遍。
四、钢结构防腐蚀工艺的相关问题
钢结构设计中的构件尺寸要与防腐蚀工艺相协调。
如果采用热浸锌方法作长效防腐蚀处理时,构件长、宽、高均受热浸锌镀槽尺寸的限制。
防腐蚀工艺流程对钢构件构造处理有不同要求。
例如热浸锌时,构件整体受高温作用,因而管状构件不允许两端封闭,若有封闭空腔则会在镀锌时由于内部空气膨胀而爆裂,造成安全事故。
为了解决管状构件内部防腐蚀处理的不便,在采用热喷铝复合涂层或涂层法时,要将管状构件两端作气密性焊接封闭。
钢结构构件或钢板焊接连接时,若互相之间有贴合面,则在贴合面内的防腐蚀处理会不彻底,经长期锈蚀会影响结构的耐久性,因此应该避免。
现场焊接之前应将焊缝附近的防腐蚀层清除,这也就破坏了防腐蚀涂层。
对于油漆等涂料,只要重新涂覆即可。
对于长效防腐蚀涂层,如热喷铝或热浸锌,现场很难恢复,因而只能用效果相近的涂料作补救处理。
【参考文献】
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[2]彭晓彤,林晨,满杰. 轻钢结构住宅体系发展现状[J]四川建筑科学研究, 2005,(06)。