钢结构防腐蚀问题论文
钢结构的防腐性能研究
钢结构的防腐性能研究随着工业化的发展,钢结构在建筑、桥梁、船舶等领域中的应用越来越广泛。
然而,钢材的防腐性能成为了一个重要的问题,因为在恶劣的环境下,钢结构容易受到腐蚀从而降低其使用寿命和安全性。
为了解决这一问题,各种防腐措施被提出并研究。
本文将介绍钢结构的防腐性能研究,包括腐蚀机理、防腐方法以及未来的发展趋势。
一、腐蚀机理腐蚀是指金属与周围环境中的物质发生化学反应而导致金属表面失去其本来性质的过程。
在钢结构中,腐蚀主要是由氧化还原反应引起的。
当钢结构暴露在潮湿的环境中,氧气和水会与钢结构表面的金属离子反应,形成氧化物。
这些氧化物会继续与水反应,形成氢氧化物,从而进一步加剧腐蚀的发生。
此外,一些特殊环境中存在的酸、碱、盐等物质也会加速钢材的腐蚀速度。
二、防腐方法针对钢结构的腐蚀问题,人们提出了多种防腐方法,以保护钢结构的完整性和安全性。
1. 镀锌法镀锌是最常见的钢结构防腐方法之一。
在镀锌过程中,将钢材浸入熔融的锌中,使得锌与钢材表面发生反应形成一层锌铁合金保护层。
这层保护层具有良好的防腐性能,能够隔绝钢材与外界环境的联系,从而起到了防腐的作用。
2. 涂料法涂料法是另一种常用的防腐方法。
通过在钢材表面涂覆一层特殊的涂料,可以有效地隔离钢材与外界环境的接触。
涂层一般包括底漆和面漆两层,底漆具有较强的附着力和抗腐蚀性能,而面漆则能增加涂层的美观度和耐候性。
3. 热浸镀铝法热浸镀铝法是一种新型的防腐方法。
在该方法中,将钢材浸入熔融的铝中,使得钢材表面形成一层铝合金保护层。
这种保护层具有良好的抗腐蚀性能和耐候性,能够有效地延长钢结构的使用寿命。
三、未来发展趋势在钢结构的防腐性能研究中,人们不断追求更好的防腐方法,以提高钢结构的耐久性和安全性。
未来的发展趋势主要可以从以下几个方面进行探索。
1. 防腐技术的改进针对目前防腐技术存在的缺陷,需要不断进行改进和创新。
例如,针对涂料法中涂层易损坏和老化的问题,可以研发出更加耐候的底漆和面漆;针对热浸镀铝法中保护层的均匀性和附着力问题,可以优化熔融铝的制备工艺。
钢结构防腐问题探讨
钢结构防腐问题探讨摘要:钢铁材料,即使在中性大气环境下由于水和氧的存在都不同程度地发生着腐蚀,在海洋潮湿环境,含有腐蚀性介质(如CO2、SO2等)、灰尘等污染物的工业大气环境,均加速腐蚀。
据统计大气环境下腐蚀损失的金属占损失的50%以上,而且随着环境污染的日益加剧,因腐蚀造成的损失会越发严重。
当前,在交通建设领域,使用大、中型钢结构件的趋势迅猛,如钢结构桥梁、桥梁拉杆、护栏、龙门架等在高速公路和一级公路建中被广泛采用。
由于钢结构件投资大、不易维护等特点,为了使钢结构件获取得很好的防护,因此,寻找一种长效、经济的防护技术就显得尤为重要。
关键词:钢结构;防腐处理一、钢结构腐蚀的原因加强钢结构的防腐处理,有必要对钢结构的腐蚀原因进行总结探讨,针对腐蚀原因更有利于设计经济有效的防腐措施。
钢结构的腐蚀与环境中多种因素有关,例如湿度、温度、氧或其他介质,其中湿度对钢结构的腐蚀影响很大,当空气中相对湿度不高于60%时,钢材料的腐蚀很轻微,但一旦达到临界湿度,其腐蚀速度会有一个突然的升高。
在常温或高温环境中,钢材料的腐蚀主要是化学腐蚀和电化学腐蚀,环境中存在一些氧气等、二氧化碳、水、硫化物及氯化物等介质,与钢材料发生化学反应,导致钢材料表面形成一层疏松的氧化物,其随着温度和湿度的增加,钢材料的氧化反应速度加快,特别是在干湿交替的环境下,其腐蚀速度更快。
在潮湿的常温环境下,钢材料的腐蚀主要是由于电化学过程,由于环境中的水分由于吸附作用形成薄薄的覆盖于钢材料的表面水膜,而钢铁内部又含有多种金属杂质,这些金属杂质之间具有不同的电极电位,当得失电子能力不同而发生电子的转移时,即在局部形成了一个个微电池,钢材料即发生了腐蚀,加上材料周围的氧气、水分等,阳极区的铁被氧化成了铁离子进入水膜,阴极区水膜中溶解的空气中的氧被氧化形成氢氧根离子,氢氧根离子与铁离子结合形成不溶于水的氢氧化亚铁,继而再进行进一步氧化后在表面形成了疏松的铁锈氢氧化铁,铁锈继续吸收空气中大量水分,使锈层体积膨胀、剥脱,腐蚀过程进一步向材料更深处进行。
煤矿钢结构防腐蚀方法评述范文(二篇)
煤矿钢结构防腐蚀方法评述范文煤矿钢结构的防腐蚀是一个非常重要的工作,因为煤矿工作环境的特殊性,钢结构容易受到湿度、煤尘和化学物质等腐蚀因素的影响,导致结构的腐蚀和损坏。
因此,采取合适的防腐蚀方法对于保护煤矿钢结构的安全和寿命具有重要意义。
本文将从涂漆、热镀锌、喷涂防腐等方面评述煤矿钢结构的防腐蚀方法。
涂漆是一种常见的煤矿钢结构防腐蚀方法。
涂漆可以形成一层保护膜,遮蔽钢结构表面,从而防止湿度、煤尘和化学物质对钢结构的腐蚀。
同时,合适的涂漆材料还可以起到隔热和隔音的效果,提高钢结构的使用效果。
然而,涂漆需要定期维护和修补,尤其是在煤矿这种恶劣的工作环境中,涂漆层容易受到磨损和剥落,需要经常检查和补涂。
另外,涂漆防腐也需要选择适合的涂料种类,针对不同的腐蚀环境,选择适合的抗腐蚀性能和耐久性的涂料。
热镀锌是另一种常用的煤矿钢结构防腐蚀方法。
热镀锌是将钢材浸入熔融的锌液中,形成一层锌-铁合金层的方法。
这种锌-铁合金层具有较强的抗腐蚀性能,可以有效地防止湿度、煤尘和化学物质对钢结构的腐蚀攻击。
热镀锌的优点是具有较长的使用寿命和较少的维护工作,可以在较长时间内保护钢结构免受腐蚀的影响。
然而,热镀锌也存在着一些不足之处,比如施工过程中需要进行熔融锌液的处理和操作,存在一定的操作风险和环境污染的问题。
此外,热镀锌的防腐蚀效果也与热镀锌层的厚度有关,如果镀锌层较薄,可能会在长期使用过程中出现腐蚀问题。
喷涂防腐是另一种煤矿钢结构防腐蚀的方法。
喷涂防腐是利用高压空气将防腐涂料喷涂在钢结构表面,形成一层保护膜的方法。
喷涂防腐具有施工方便、速度快、成本低等优点,可以在较短的时间内对钢结构进行保护。
喷涂防腐涂料种类繁多,可以根据具体的腐蚀环境选择不同的喷涂涂料,以达到最佳的防腐蚀效果。
然而,喷涂防腐蚀的效果也需要定期检查和维护,特别是在煤矿这种高湿度、高温度和腐蚀性环境中,喷涂层容易受到磨损和剥落,需要经常检查和补喷。
综上所述,涂漆、热镀锌和喷涂防腐是常用的煤矿钢结构防腐蚀方法。
浅谈钢结构防腐处理_1
浅谈钢结构防腐处理论文导读:钢结构由于具有强度高、自重轻、施工速度快等优点,一直是深受人们喜爱的一种建筑结构型式,但由于钢材料本身存在着耐腐蚀性差,耐热不耐火的缺点,如在工程应用过程中不妥善处理好钢结构的防腐和防火保护问题,将直接影响到工程的安全性和耐久性。
由于钢材表面覆层后,防腐蚀性能大大提高,可使钢材使用寿命延长2-5倍,是节约钢材的有效途径。
关键词:钢结构,防腐摘要:钢结构由于具有强度高、自重轻、施工速度快等优点,一直是深受人们喜爱的一种建筑结构型式,但由于钢材料本身存在着耐腐蚀性差,耐热不耐火的缺点,如在工程应用过程中不妥善处理好钢结构的防腐和防火保护问题,将直接影响到工程的安全性和耐久性。
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,以下就笔者设计经验作一些处理方法作一点介绍及探讨,希望起到抛砖引玉的作用。
1.钢结构的防腐1.1影响钢材腐蚀性的主要因素(1)冶炼方法对钢材腐蚀性的影响同样的沸腾钢,平炉冶炼的钢材由于其冶炼过程容易控制,钢材质量好,其抗大气腐蚀性能最好,酸性转炉冶炼的次之,而残渣转炉冶炼的最低。
(2)材冷加工对钢材腐蚀性的影响冷加工钢材系指经冷轧、冷拔和冷挤压的钢材,由于产生冷加工硬化,故其抗拉强度和疲劳强度都会有所提高,但抗腐蚀性能却下降。
(3)合金元素对钢材腐蚀性的影响钢材中所加的合金元素溶解于铁的固溶体中,依据加人的不同合金元素的特征,可以提高或降低钢材的腐蚀性能。
1.2防止钢材腐蚀的主要方法(1)改变金属结构的组织在钢材冶炼过程中增加铜、铬、镍等金属元素提高钢材的抗腐蚀能力,如耐候钢。
目前我国在低合金钢中大力发展的钢种一耐侯钢,是一种抗腐蚀性能很好的一个钢种,由于耐候钢暴露在大气条件下时,表面可逐渐形成一层非常致密且附着力很强的稳定锈层阻止外界腐蚀介质的侵人,减缓了金属继续腐蚀的速度。
因此耐候钢的应用可大量节约涂漆和维护费用。
(2)钢材表面用金属涂层保护金属镀层表面处理钢材常采用镀锌、铝或锌铝合金等保护金属的方法。
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。
钢结构防腐蚀问题论文全解
钢结构防腐蚀问题探讨【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20世纪以来,随着钢结构的逐步推广应用,在各个领域中使用钢结构日渐增加,关于钢结构的腐蚀与防护问题也逐渐受到业界有识之士的关注与重视。
1.腐蚀与防护的重要性腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。
由于腐蚀是一种悄悄在进行的破坏,不易发现,不像地震和火山等自然灾害那样引人关注。
所以对于腐蚀造成的破坏和损失往往给人的印象不那么深刻。
据调查表明,目前全球每年因腐蚀所带来的损失高达7000亿美元,世界工业发达国家组织的腐蚀损失因材料的腐蚀破坏给各工业国家带来的经济损失为其每年GDP的 2%~4%。
我国因为腐蚀造成的经济损失高达人民币5000亿元,比美国小但比日本大。
调查也表明如采用现代腐蚀与防护科学知识,采取有效的防护措施,则可以挽回损失 40%以上。
这些触目惊心的事实让我们更加注意到钢结构的防腐蚀与防护的重要性。
2.1钢结构除锈除锈工艺是钢结构防腐蚀的前提与保证,常用的表面处理方法有:2.1.1手工处理。
用手工可以除去工件表面的氧化皮和锈迹,但手工处理清理不彻底,质量差,生产效率低。
2.1.2化学处理。
主要是利用碱性或酸性溶液,使工件表面的油污及氧化物溶解在碱性或酸性的溶液中,以达到去除工件表面氧化皮、锈迹及油污的目的。
但若时间控制不当,即使加缓蚀剂,也能使钢材产生过蚀现象。
对于较复杂的结构件和有孔的零件,若处理不当,浸入孔穴或缝隙中的余酸难以彻底清除,将成为隐患,因此化学处理适用于对薄板件清理。
且化学物质易挥发,成本高,若化学排放处理不当,会对环境造成严重的污染。
钢结构防腐说明范文
钢结构防腐说明范文钢结构是一种广泛应用于建筑和工程中的结构材料,其具有高强度、耐腐蚀、经济高效等特点,因此在建筑和工程领域中得到了广泛应用。
然而,由于环境中存在的腐蚀因素,例如氧气、水分、化学物质等,钢结构会受到腐蚀的影响而逐渐损坏。
因此,为了保护钢结构的完整性和使用寿命,必须采取防腐措施。
一、防腐涂层防腐涂层是最常见的钢结构防腐措施之一、钢结构在进行喷涂前需要进行除锈处理,以保证防腐涂层的附着力和耐久性。
常用的除锈方法有机械除锈、手工除锈、喷砂除锈等。
在涂刷防腐涂层时,需要选择适当的涂料类型,如环氧底漆、环氧中间漆、氟碳面漆等,根据环境使用要求和防腐等级来选择合适的涂层。
防腐涂层一般需要定期检查和维护,及时进行修补和更新。
二、热镀锌热镀锌是一种常用的钢结构防腐方法,其原理是在钢结构表面形成一层锌层,起到起到隔离钢材和外界腐蚀物质的作用。
热镀锌一般分为热浸镀锌和热喷锌两种方式,热喷锌适用于一些特殊要求的场所。
需要注意的是,热镀锌对于表面细微的裂纹或缺陷无法有效防护,因此在选择热镀锌防腐时,需要考虑结构的表面情况。
三、防腐包覆防腐包覆是将覆盖材料包围在钢结构上,以防止外界腐蚀物质直接接触到钢结构。
常见的防腐包覆材料有PVC包覆、聚乙烯包覆等,根据要求和环境选择合适的包覆材料。
防腐包覆需要保证覆盖材料的附着力和耐久性,以及保证包覆的完整性,定期检查和维护。
四、防腐涂膜防腐涂膜是一种在钢结构表面形成一层保护膜来进行防腐的方法。
防腐涂膜的形成一般是通过卷涂或喷涂的方式,涂膜材料包括聚酯漆、聚氨酯漆、环氧漆等。
防腐涂膜具有憎水性和耐腐蚀性能,能够起到很好的防腐和保护作用。
不同类型的防腐涂膜适用于不同的环境条件,根据实际情况选择合适的涂膜。
五、防腐胶带防腐胶带是一种专用的防腐贴带,通过将胶带包覆在钢结构上形成一层防腐膜来达到防腐的效果。
防腐胶带通常是具有粘性的聚丙烯薄膜,具有很好的耐腐蚀性能和附着力。
防腐胶带的施工非常简便,通过将胶带包覆在钢结构上并进行覆盖,能够有效地防止腐蚀液进入接触面,起到较好的防腐效果。
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摘要:目前,我国经济正在快速发展,使得城市建筑工程也在不断增多,钢结构的出现给建筑行业的发展带来了新的机遇。
钢结构比传统的钢筋混凝土结构优势多,而且可以提高建筑物的稳定性和坚固性,在发生自然灾害时有较强的抵挡能力,极大的减少了建筑物损坏造成的损失。
但是腐蚀问题会很大程度上影响钢结构的性质,使得我无法发挥更好的作用,针对这一问题,建筑企业需要有效进行防护。
本文主要对钢结构腐蚀和防护进行阐述,希望为相关人员提供帮助。
关键词:建筑;钢结构;腐蚀;防护钢结构在建筑中应用非常广泛,为建筑的稳固性奠定了良好的基础。
钢结构具有重量轻、结构强度高、可塑性强、抗震性能好、施工周期短、环保节能等优势。
但是同时其也具有已腐蚀的特点,所以建筑施工单位应当熟悉建筑钢结构的特点,对其存在的劣势也要认真分析规避,使建筑钢结构发挥最佳应用。
1建筑钢结构的优势钢结构是目前使用较为广泛的建筑材料,具有极大的优势,教育更好的推动我国建筑行业的进一步发展,其优势具体可以从下面几个方面进行分析。
首先,钢结构具有较强的强度和刚度,能够很好的满足高层建筑的需求,提高建筑物本身的承载能力。
与钢筋混凝土结构相比,相同强度时钢结构仅需要较小的截面积就能达到良好的稳定性,所以可以节省大量的施工空间,使得应用钢结构的建筑物有效空间比应用传统结构建筑物的空间大。
其次,具有较强的韧性和可塑性,通过实际检测发现采用钢结构的建筑物很少会因为承载压力大的原因出现变形。
钢结构由于其较强的可塑性,在焊接时可以对建筑物的外形进行改造,在保证建筑物质量的前提下提升建筑物的观赏价值。
此外,在应用钢结构进行施工时,可以减少钢材的使用,从而可以有效降低工程成本,减少资源浪费。
总之,钢结构对于建筑施工来说具有极其重要的意义,针对出现的腐蚀问题,相关人员需要有针对性的进行防护,以此来保证工程质量。
2分析钢结构腐蚀的机理和危害2.1分析腐蚀机理2.1.1电化学腐蚀这种腐蚀腐蚀强度较小,只要在前期及时发现并进行有效的防控,很容易避免对钢结构的腐蚀。
钢结构的防腐蚀措施研究
钢结构的防腐蚀措施研究钢结构被广泛应用于建筑、桥梁和其他重要工程中,因其优秀的力学性能和耐久性而备受青睐。
然而,钢材在长时间的使用中容易受到腐蚀的影响,导致其寿命缩短,降低了结构的安全性。
因此,研究和应用有效的防腐蚀措施对于提高钢结构的耐久性至关重要。
为了理解钢结构腐蚀的原理,首先需要了解腐蚀的基本过程。
腐蚀是由外界环境中的氧气、水和其他腐蚀介质对金属表面的化学反应而引起的。
钢材中的铁与氧气结合形成氧化铁,即锈。
锈的形成会导致钢材表面的薄层剥落,继而暴露内部金属,加速腐蚀的发生。
为了有效防止钢材腐蚀,许多措施已经被研究和开发。
其中最常用的方法之一是涂层保护。
涂层的作用是隔离钢材与外界环境,阻止氧气、水和腐蚀介质接触到钢表面,从而阻止腐蚀的发生。
不同的涂层材料具有不同的性能和适用范围。
例如,环氧树脂涂层具有较好的抗腐蚀性能和耐候性,适用于大部分环境;氟碳涂层则具有优异的耐化学腐蚀性能,适用于强腐蚀性环境。
这些涂层可以通过喷涂、浸渍、电泳等方法施工,形成均匀、致密的保护层。
除了涂层保护,还可以采用电化学保护方法来延缓钢结构的腐蚀速度。
电化学保护基于腐蚀电池的原理,通过施加外加电流或施加保护电位来改变钢材表面的电化学反应,从而减缓或停止腐蚀的进行。
最常见的电化学保护方法是阴极保护和阳极保护。
阴极保护通过将金属作为阴极连接到钢材上,引导电流流过钢材表面,从而形成一个保护层。
阳极保护则是通过在钢材表面施加外加电流,使其成为阳极,从而抑制腐蚀的发生。
由于电化学保护具有针对性,可以在不同环境下采用不同的控制方法,因此被广泛应用于钢结构的防腐蚀中。
此外,还有其他一些方法可以用于钢结构的防腐蚀。
其中之一是热浸镀锌。
热浸镀锌是将钢材浸入热液锌中,使锌与钢材表面形成合金化层,从而提高钢材的抗腐蚀性能。
热浸镀锌具有较好的耐久性和耐磨性,适用于一些特殊环境下的钢结构。
此外,还有一些新型的防腐蚀材料和技术正在不断研发和应用,如有机金属涂层、纳米涂层等。
论钢结构腐蚀控制与防护
论钢结构的腐蚀控制与防护【摘要】本文综述了钢结构的腐蚀控制与防护的发展现状,重点阐述了钢结构各种不同的腐蚀类型的,以及钢结构的防腐措施。
【关键词】钢结构;腐蚀;防护随着钢材在建筑行业中的广泛应用,钢结构的腐蚀也不断引起相关行业人员的重视,据不完全统计,发达国家每年由于钢结构的腐蚀所造成的经济损失约占国民经济总值的4%.钢结构的腐蚀给我们造成的不仅仅是经济上的损失,更重要的是给人民安全带来隐患.所以如何运用现代知识对钢结构的腐蚀进行控制和加以防护是我们所要讨论的。
一、钢结构腐蚀的类型和机理1、大气腐蚀空气中有足够的氧,因此空气中是否存在湿气决定了是否会发生腐蚀.在雨后以及有雾或有露水的情况下钢材表面是潮湿的,即使在无肉眼可见的湿气情况下,空中的水蒸气依旧会引起刚的腐蚀.故此,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,是一种常见的腐蚀现象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、局部腐蚀局部腐蚀主要包括缝隙腐蚀和电偶腐蚀,同时它也是钢结构中十分常见的一种破坏形态. 当钢结构的不同结构件之间以及钢构件与非金属的表面间存在缝隙.而且有介质存在的时候就会发生局部腐蚀.所以局部腐蚀发生的条件:首先必须存在具备腐蚀条件的缝隙,而且缝隙中要有液体;其次构件的缝隙宽度必须窄到可以使得液体在缝内停滞.钢结构最常见的缝隙腐蚀形式有铆接、衬垫和颗粒沉积等.由于这些缝隙在工程中是不可避免的,所以同样也无法完全避免钢结构的缝隙腐蚀.3、应力腐蚀因为钢结构即会受到腐蚀介质的作用,同时它也要承弯曲,拉伸,压缩乃至于扭转等各种应力的作用.所以钢结构中所采用的高强钢,低碳钢和低合金钢等材料极易在水介质中产生应力腐蚀。
在具有腐蚀效果的环境中,假若钢结构受力则会使腐蚀速度加快.简单来说,就是在特定的介质中,如果钢结构不受到应力的作用则腐蚀效果微乎其微,一旦受到拉伸应力,在一段时间后构件则会突然产生断裂.因为这种由应力腐蚀而产生的断裂在事前并不会有明显的征兆,所以往往会造成无法估计的灾难性后果.例如房屋建筑和桥梁的倒塌以及管道的泄露,带来巨大的人员伤亡和经济损失.二、对钢结构腐蚀的控制1、喷砂处理这种表面处理方法是机械清除氧化皮和铁锈的重要手段之一,即用磨料粒子连续冲击表面.实现该过程有两种方法(1)利用设备将一股在压缩空气流中的磨料通过适当的软管喷嘴传送至表面.(2)用叶轮通过离心力把磨料喷在表面上.后者需要相对大的固定设备,因而主要在工厂使用.压缩气体法也在工厂使用,但主要它是便携式的,因此也能够在现场使用.该方法的有效性取决于磨料在到达钢表面时的能量,这和磨料粒子的质量和速率有关,即采用公式:mv2/2.2、火焰处理火焰清理是一种常规的且能够与激光清理达到同样目地的一种老实方法。
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。
钢结构的耐久性与防腐蚀研究
钢结构的耐久性与防腐蚀研究钢结构作为一种重要的建筑材料,在现代建筑领域中被广泛使用。
它具有高强度、良好的可塑性和稳定性,因而能够承受巨大的荷载。
然而,在使用过程中,钢结构也面临着许多挑战,其中一项主要挑战就是腐蚀。
本文将探讨钢结构的耐久性问题以及研究人员在预防和处理钢结构腐蚀方面所做的努力。
在大气环境中,钢结构容易受到腐蚀的侵蚀。
氧气、湿度和有害气体是主要的腐蚀因素。
长期暴露在潮湿、酸性或碱性环境中的钢结构容易发生腐蚀,导致其强度和稳定性下降,甚至可能引发安全事故。
因此,保护钢结构免受腐蚀的研究变得至关重要。
为了提高钢结构的耐久性,研究人员开展了大量的实验和研究。
一种常见的预防腐蚀的方法是对钢结构进行镀锌处理。
镀锌是将锌涂层施加在钢表面,起到防止氧气和水接触钢的作用。
这种方法被广泛应用于桥梁、建筑物、管道等工程领域,有效延长了钢结构的使用寿命。
此外,还有一种被广泛应用的防腐蚀涂层技术,即使用特殊的涂料对钢结构进行保护。
这种涂层能够抵抗大气环境中的腐蚀,能够经受长时间的暴露。
然而,传统的防腐蚀方法也存在一些缺陷。
例如,在一些特殊环境下,如海洋环境中,传统的防腐蚀方法无法提供足够的保护。
海洋环境中的盐雾和潮湿气候会对钢结构造成更加严重的腐蚀。
为了解决这个问题,研究人员正在寻找新的防腐蚀材料和技术。
其中一种有前景的技术是纳米材料的应用。
纳米材料具有独特的性质,对钢结构的防腐蚀具有很大的潜力。
研究人员利用纳米颗粒的特殊化学和物理性质,开发出一系列新型纳米涂层。
这些涂层具有较高的耐腐蚀性能,并且能够通过锁住水分子和阻挡氧气的进入来保护钢结构。
此外,一些纳米涂层还具有自修复功能,当涂层受损时可以自动修复,延长了钢结构的使用寿命。
除了涂层技术,研究人员还致力于研究钢结构的其他防腐蚀方法。
例如,利用电化学方法,通过施加外部电流或电压,可以减少钢结构的腐蚀速度。
这种方法通过形成一层保护性的氧化层或阳极保护层来实现。
钢结构防腐蚀处理的常见问题
钢结构防腐蚀处理的常见问题钢结构在工业和建筑领域扮演着重要的角色,然而,由于氧化、腐蚀等自然因素以及外界环境的影响,钢结构往往面临严峻的腐蚀问题。
为了保护钢结构的稳定性和延长其使用寿命,防腐蚀处理成为必不可少的步骤。
本文将深入研究钢结构防腐蚀处理的常见问题,并提供相应的解决方案。
一、腐蚀类型钢结构腐蚀通常可分为两大类型:表面腐蚀和体内腐蚀。
表面腐蚀主要包括热氧化、化学氧化和电化学腐蚀。
体内腐蚀则是由于结构内部发生化学反应而引起的。
了解钢结构腐蚀的类型对于选择合适的防腐蚀处理方法至关重要。
二、主要原因分析钢结构腐蚀的主要原因包括湿度、水分接触、酸碱性土壤、盐雾以及温度变化等。
这些自然因素都会导致钢结构表面出现氧化现象,最终引发腐蚀。
同时,氧气、水和其他含有腐蚀物质的介质也是促进钢结构腐蚀的关键因素。
三、防腐蚀处理方法1. 表面处理表面处理是保护钢结构的首要步骤。
常用的表面处理方法包括除锈、喷涂和镀锌等。
除锈可以去除表面的氧化层,使钢结构恢复到初始状态。
喷涂防腐漆可以形成一层保护膜,隔绝外界空气和水分,减少钢结构与腐蚀物质的接触。
镀锌则是在钢结构表面镀上一层锌层,形成钢铁与外界环境的隔离。
2. 缓蚀剂应用缓蚀剂是一种常见的防腐蚀处理方法。
它们可以通过在钢结构的表面形成一层保护膜,防止氧化和腐蚀的发生。
缓蚀剂可以作为添加剂添加到喷涂防腐漆中,也可以通过涂覆的方式直接应用于钢结构表面。
常见的缓蚀剂包括无机盐类、有机胺类和磷酸类等。
3. 阳极保护阳极保护是一种使用电流控制腐蚀的方法。
通过在钢结构表面放置一种更易氧化的金属(如锌)作为阳极,使其受到腐蚀,从而保护钢结构不被腐蚀。
阳极保护的优点是可以延长钢结构的使用寿命,并且可以在保护层损坏时自动修复。
四、防腐蚀处理注意事项1. 选择合适的防腐材料在进行钢结构防腐蚀处理时,选择适合的防腐材料是十分重要的。
不同的环境条件和腐蚀类型可能需要使用不同的防腐材料。
因此,根据具体情况进行评估和选择是必要的。
钢结构建筑论文
钢结构建筑论文钢材是一种既古老又现代的材料,铁的产生已经有三千多年的历史,但具有结构意义的钢铁建筑的出现却只是近200多年来的事情,钢结构建筑形式的出现,表现出了巨大的结构优越性,获得了迅速的应用和发展下面是店铺为大家整理的钢结构建筑论文,供大家参考。
钢结构建筑论文范文一:钢结构设计建筑工程论文1建筑工程钢结构设计中存在问题及对策1.1钢结构设计防腐方面的问题及对策钢材受自然因素影响较大,一旦长时间暴露在室外环境中,就极易被锈蚀,不仅钢材的外观会深受影响,钢材的质量也会大打折扣。
因此,在钢结构建筑设计中钢材防腐问题也是必须引起高度重视。
当前,钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。
设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料,并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。
此外,对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。
在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。
但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。
1.2钢结构设计在物理方面的问题及对策1.2.1噪声问题及对策噪声问题是现代建筑中最为常见的问题之一,且一直没有得到彻底的解决。
怎样有效降低噪声已经成为当前建筑学中的重要研究课题之一。
人类耳朵能够听到许多种声音,而这些声音又大致能够分为两类,一类是无害悦耳的声音,例如音乐声、鸟鸣声等;另一类则是有害的噪声,例如各种机械发出的轰鸣声,刺耳的喇叭声等。
一般情况下,建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同,例如大型商场建筑,其隔音效果要求较低;寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高,这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。
钢结构施工中如何防止腐蚀问题
钢结构施工中如何防止腐蚀问题在建筑领域,钢结构凭借其高强度、大跨度、施工便捷等优点,被广泛应用于各类建筑和基础设施中。
然而,钢结构在使用过程中面临着一个严峻的挑战——腐蚀问题。
腐蚀不仅会降低钢结构的承载能力和稳定性,缩短其使用寿命,还可能引发安全隐患。
因此,在钢结构施工中采取有效的防腐蚀措施至关重要。
一、钢结构腐蚀的原因要有效地防止钢结构腐蚀,首先需要了解其腐蚀的原因。
钢结构腐蚀主要是由于以下几个因素造成的:1、环境因素钢结构所处的环境对其腐蚀程度有着重要影响。
例如,在潮湿、多雨、沿海等地区,空气中的水分和盐分含量较高,容易导致钢结构表面形成水膜,从而加速腐蚀。
此外,工业污染严重的地区,空气中的有害气体(如二氧化硫、硫化氢等)也会加剧钢结构的腐蚀。
2、金属自身特性钢铁本身的化学性质较为活泼,容易与氧气、水等发生化学反应,形成铁锈。
而且,钢结构中的杂质、不均匀的组织结构等也会增加其腐蚀的敏感性。
3、电化学腐蚀当钢结构表面存在不同电位的区域时,会形成微电池,从而引发电化学腐蚀。
例如,钢结构在加工、运输和安装过程中表面产生的划伤、磨损等缺陷,会导致局部电位差异,加速腐蚀的发生。
二、钢结构施工中的防腐蚀措施1、表面处理(1)除锈在钢结构施工前,必须对钢材表面进行彻底的除锈处理。
常用的除锈方法包括喷砂除锈、酸洗除锈、手工除锈等。
喷砂除锈效果较好,能够去除钢材表面的氧化皮、铁锈和其他污染物,使钢材表面达到一定的粗糙度,增强涂层的附着力。
(2)磷化处理磷化处理是在钢材表面形成一层磷化膜,可以提高涂层的附着力和耐腐蚀性。
2、涂层防护(1)选择合适的涂料根据钢结构所处的环境和使用要求,选择合适的防腐涂料。
常见的防腐涂料包括环氧富锌底漆、聚氨酯面漆、氟碳涂料等。
环氧富锌底漆具有良好的防锈性能,常用于钢结构的底漆;聚氨酯面漆具有较好的耐候性和装饰性;氟碳涂料则具有优异的耐候性和耐腐蚀性,适用于对防腐要求较高的场合。
(2)涂层施工涂层施工应严格按照涂料的使用说明和施工工艺进行。
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【摘要】本文针对建筑钢结构腐蚀问题展开研究,通过分析腐蚀的原因、分类、特点以及危害影响,探讨了相应的防护方法和防腐材料的选择与应用。
在阐述建筑钢结构腐蚀防护方面中,针对不同情况提出了相应的建议和措施,以保护建筑结构的安全和稳定。
文章最后对建筑钢结构腐蚀的防护进行了总结,并展望了未来的研究方向,为进一步完善建筑钢结构的防腐保护提供了参考。
通过本文的分析与探讨,可以为建筑工程领域的相关研究和实践提供一定的参考和借鉴意义。
【关键词】建筑钢结构、腐蚀、分析、防护、原因、分类、特点、危害、影响、防护方法、防腐材料、选择、应用、结论、研究展望1. 引言1.1 背景介绍建筑钢结构作为建筑领域中一种常见的结构材料,在工程行业中被广泛应用。
由于长期受自然环境的侵蚀和化学腐蚀的影响,建筑钢结构容易发生腐蚀现象,严重影响其结构强度和使用寿命。
研究建筑钢结构的腐蚀问题,探讨有效的防护方法,对于提高建筑结构的耐久性和安全性具有重要意义。
随着城市化进程的加快和建筑技术的不断发展,建筑钢结构已经成为各类建筑工程中不可或缺的基础材料。
建筑钢结构的腐蚀问题一直是工程领域面临的重要挑战之一。
要想有效地延长建筑钢结构的使用寿命,预防和控制腐蚀问题势在必行。
本文将围绕着建筑钢结构的腐蚀问题展开研究,分析腐蚀的原因、腐蚀的分类与特点以及腐蚀带来的危害和影响。
也将探讨目前常用的建筑钢结构腐蚀防护方法,以及针对不同情况选择合适的防腐材料。
通过本文的研究,希望能为建筑工程领域提供关于建筑钢结构腐蚀防护的相关参考,促进建筑结构的可持续发展。
1.2 研究目的建筑钢结构作为建筑中重要的承重结构之一,承担着建筑物的整体稳定性和安全性。
由于外部环境的影响和长期使用,建筑钢结构存在着腐蚀的风险。
本研究旨在通过对建筑钢结构腐蚀问题进行深入分析,探讨其腐蚀的原因、分类、特点、危害及影响,以及防护方法的选择和应用。
通过研究,希望能够有效地预防建筑钢结构的腐蚀问题,延长建筑物的使用寿命,保障建筑物的安全性和稳定性。
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摘要:建筑钢结构在使用过程中容易因为氧化、锈蚀等腐蚀现象而破坏,影响其生命周期和安全性。
本文对建筑钢结构腐蚀的成因及给钢结构进行防护的措施进行探讨。
关键词:建筑钢结构;腐蚀;防护;成因;措施一、引言二、腐蚀的成因建筑钢结构所遭受的腐蚀,通常是由于外界环境的影响所引起的。
例如,氧化和锈蚀均是建筑钢结构在长期暴露于空气和水分的情况下所产生的。
钢结构的表面会与氧气接触,形成了一层氧化物,而这一氧化物层很可能会发生剥落或者龟裂,从而使得钢结构受到进一步的腐蚀。
钢结构还常常受到雨水、土壤和海洋水的腐蚀,针对不同腐蚀形式,需要采取不同的防护工艺。
三、钢结构防护技术探讨1. 表面处理针对风化和腐蚀等破坏钢结构表面的现象,表面处理是一个非常常规的方法。
我们可以直接对钢结构表面进行喷涂或者烤漆,从而保护其表面。
同时还可以使用全连续涂膜覆盖全钢结构表面,以保证钢结构在不同环境条件下的防护。
不过,需要注意的是,钢结构表面的处理工序必须处理干净,否则覆盖层的抗腐蚀能力会受到影响。
2. 充满防护油将空心钢框架加注防护油或者其他的防腐材料,可以有效地降低建筑钢结构发生腐蚀的风险。
这种方法可以形成紧密的保护层,一次性地保护整个钢结构,延长其寿命和稳定性。
3. 防护涂层防护涂层是一种更加专业的钢结构防腐方法。
防护涂层可以使用有机涂层或无机涂层进行覆盖,并与基材形成化学结合。
这些涂层可以有效地保护建筑钢结构,防止其受到氧化、锈蚀等腐蚀侵害。
常用的防护涂层有树脂水基、环氧、聚合物涂料等。
4. 不锈钢材料不锈钢是一种非常好的防腐材料,在建筑钢结构中应用广泛。
不锈钢材料其耐腐蚀性能非常优越,即使在恶劣的气候和环境中,也能够保持长期的防护效果。
不过,不锈钢的价格相对较高,而且施工难度较大,需要在实际使用中根据需要进行选择。
四、结论建筑钢结构的腐蚀问题是建造和使用过程中需要解决的重大问题。
然而,通过进行合理有效的防腐工作,结合实际应用,可以大大降低其腐蚀的风险,保证其安全、稳定和持久使用。
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发布时间:2021-11-19T06:07:51.205Z 来源:《建筑实践》2021年第20期作者:王小静[导读] 钢结构建筑材料广泛运用到现场施工中,但是由于它极其容易被腐蚀,王小静14052219870017****摘要:钢结构建筑材料广泛运用到现场施工中,但是由于它极其容易被腐蚀,导致建筑中承重的设备所能承受重量的性能锐减,造成安全隐患。
所以必须时刻注重防腐处理。
在建筑施工的时候需要做好钢结构的防腐处理以及防护工作,从而能够最大效率的提高建筑物的安全。
本文主要探讨的是钢材结构腐蚀的原因、防腐常用措施、除锈的方式。
关键词:建筑;钢结构;腐蚀;分析;防护1建筑钢结构表面腐蚀的因素以及危害1.1常温下钢材的腐蚀机理室温下主要是指100℃以下,钢的腐蚀主要是电化学腐蚀。
由于钢结构在环境温度下使用的话,很容易被大气中的湿气,氧气和其他污染物(未清洁的焊渣,锈层等)腐蚀。
如果此时大气中的相对湿度小于60%,那么对于钢的腐蚀程度较低,可忽略不计,但是某些地区,比如沿海地区的含盐量高,则此时相对湿度上升到一定值的时候,钢的腐蚀速率将会急剧上升,未经处理的氧化铁垢作为阴极,钢结构充当阳极,那么在这种情况下,钢结构在水膜中会引起电化学腐蚀。
此时,通过吸附钢表面大气中的水分形成的水膜则是决定钢结构腐蚀的关键性因素。
1.2高温下(100℃以上)钢材的腐蚀机理高温下钢铁发生的是化学腐蚀。
高温状态下,水的存在形态此时气态,电化学作用很小,主要的腐蚀因素为干燥气体,例如氧气、氯气、二氧化硫等相接触,表面生成相应的化合物,从而造成化学腐蚀。
1.3建筑钢结构表面腐蚀的危害随着我国的建筑越来越多,钢材料的使用频率也越来越高,建筑的钢结构内部的化学结构一些变化,会导致表面发生大面积的腐蚀,从而引起导致质的变化,使得整个建筑的应用性能下降,对化学建筑的安全性和实用性产生影响。
而且钢结构在侵蚀后会造成严重的结构损坏,这不仅会使得建筑的承载能下降,也会掉落大量的材料,是一种浪费,如果在使用期间,不妥善解决与结构钢腐蚀有关的问题,会给日后的使用带来巨大的经济损失,可能还会造成无法想象的后果。
钢结构防腐工作的安全措施征文800到1000字
钢结构防腐措施一、降低溶剂起泡的方法以溶剂为主的油漆涂膜在较长时间内残留一些溶剂,常会高于涂膜的使用时间。
有机漆膜防止腐蚀失去保护作用的第一个标志是漆膜起泡,认真选择涂料的配方可以显著减少气泡的生成,以延长涂膜的时间。
选择涂料的溶剂挥发必须保持平衡,在烘烤漆膜时,溶剂挥发的不平衡,有时会在涂膜中产生气泡;溶剂的亲水和疏水也会影响漆膜的耐起泡能力,亲水溶剂有利于加快气泡的形成,特别是渗透起泡:在油漆中使用活性溶剂,在水中的溶解度和漆膜的耐起泡能力之间有相反的关系,亲水性溶剂易引起起泡。
所以选择疏水性溶剂亦能减少气泡的生成。
二、加强设计选择和施工质量的控制钢结构的防腐蚀是钢结构设计、施工和使用要重点解决的问题,它涉及安全使用的耐久性,腐蚀是一种自然现象。
显然要消除钢材表面的腐蚀是非常困难的,但如果使用绝缘性的保护层把钢结构与腐蚀介质隔开,腐蚀原电池不能产生,可达到防腐蚀目的。
三、耐候钢耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢,一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属,使金属表面形成保护层,以提高耐腐蚀性。
四、热浸锌热浸锌是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,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,对厚板不小于86μm.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。
五、热喷铝(锌)复合涂层具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛。
再用乙炔-氧焰将不断送出的铝(锌)丝融化,并用压缩空气吹附到钢构件表面,以形成蜂窝状的铝(锌)喷涂层(厚度约80μm~100μm)。
最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔,以形成复合涂层。
六、涂层法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。
涂层法的施工的第一步是除锈。
优质的涂层依赖于彻底的除锈。
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钢结构防腐蚀问题探讨【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20世纪以来,随着钢结构的逐步推广应用,在各个领域中使用钢结构日渐增加,关于钢结构的腐蚀与防护问题也逐渐受到业界有识之士的关注与重视。
1.腐蚀与防护的重要性腐蚀是金属和围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。
由于腐蚀是一种悄悄在进行的破坏,不易发现,不像地震和火山等自然灾害那样引人关注。
所以对于腐蚀造成的破坏和损失往往给人的印象不那么深刻。
据调查表明,目前全球每年因腐蚀所带来的损失高达7000亿美元,世界工业发达组织的腐蚀损失因材料的腐蚀破坏给各工业带来的经济损失为其每年GDP的2%~4%。
我国因为腐蚀造成的经济损失高达人民币5000亿元,比美国小但比日本大。
调查也表明如采用现代腐蚀与防护科学知识,采取有效的防护措施,则可以挽回损失40%以上。
这些触目惊心的事实让我们更加注意到钢结构的防腐蚀与防护的重要性。
2.1钢结构除锈除锈工艺是钢结构防腐蚀的前提与保证,常用的表面处理法有:2.1.1手工处理。
用手工可以除去工件表面的氧化皮和锈迹,但手工处理清理不彻底,质量差,生产效率低。
2.1.2化学处理。
主要是利用碱性或酸性溶液,使工件表面的油污及氧化物溶解在碱性或酸性的溶液中,以达到去除工件表面氧化皮、锈迹及油污的目的。
但若时间控制不当,即使加缓蚀剂,也能使钢材产生过蚀现象。
对于较复杂的结构件和有的零件,若处理不当,浸入穴或缝隙中的余酸难以彻底清除,将成为隐患,因此化学处理适用于对薄板件清理。
且化学物质易挥发,成本高,若化学排放处理不当,会对环境造成重的污染。
随着人们环保意识的提高,这处理被机械处理法取代。
2.1.3机械处理法。
主要包括喷丸法和抛丸法。
喷丸又分为喷丸和喷砂。
用喷丸进行表面处理,打击力大,清理效果明显。
但喷丸容易使薄板工件变形,且无法彻底清除油污。
清理效果最佳的还应是喷砂,适用于工件表面要求较高的清理。
抛丸法清理是利用离心力将弹丸加速,抛射至工件进行除锈清理的法。
h型钢构件焊接完成后进入抛丸除锈封闭空间,可以对钢构件表面的中锈以下程度的表面进行抛丸除锈,抛丸除锈工艺除具有除锈作用以外,还可以消除h型钢构件焊接完成以后产生的残余应力,改善钢构件施加荷载后的受力状态。
采用抛丸除锈设备,与采用传统的手工除锈、喷砂除锈相比,具有抗腐蚀年限更长、改善构件应力状态的特点。
但抛丸受场地限制,在工件表面易产生清理不到的死角,设备结构复杂,叶片等零件磨损快,一次性投入费用高。
3.钢结构防腐蚀钢结构锈蚀速度规律:①先快后慢;②沿海或潮湿环境快;③重工业区是市区的2倍,是山区、田园的10倍;④无防锈层比有防锈层快5倍;⑤室外为室的4倍。
钢结构防腐蚀是钢结构设计、施工、使用中必须解决的重要问题,它牵涉到钢结构的的耐久性、造价、使用性能、维护费用等诸多问题。
3.1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。
3.2钢结构维护防腐蚀的常用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,因此防腐蚀法也有所侧重。
3.2.1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。
3.2.2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)复合涂层两种法。
3.2.3化学保护层法,是用化学或电化学的法,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。
3.2.4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小时之不得淋雨。
涂层一般做4~5遍。
4.典型防腐技术4.1富锌涂料在富锌涂料组成中,锌粉的含量必须大大高于临界体积浓度,以使得锌粉颗粒之间及锌粉颗粒与钢结构表面之间保持良好电接触,涂膜具有良好导电性。
因此对于富锌涂料要求在保证满意的成膜和机械性能前提下,锌粉含量越高越好。
根据美国钢结构涂装协会( SSPC)有关标准规定,锌粉的含量应该占总不挥发物的80%~95%。
中性盐雾腐蚀试验是一种评价整个涂装体系综合防护性能的传统手段,对于单独的富锌涂层而言,使用其试验结果却要慎重,因为有时会导致错误结论。
尽管如此,该加速腐蚀试验结果仍能反映某些问题,具有一定参考价值。
就水性无机富锌涂料而言具有快干性,在标准环境条件下20 min表干,2 h实干;厚涂性,一次喷涂膜厚可达70 m以上;在适宜的围,涂层不受焊接和切割损伤;耐高温性,连续耐热可达300℃以上。
但是与其他涂料一样,富锌涂料也有其使用的局限性。
(1)涂层的脆性以水性无机富锌为例,该涂层由锌粉和硅酸盐组成,呈脆性。
目前,一般要求其耐冲击性≥ 50 cm,柔韧性≤2 mm。
水性无机富锌涂层的脆性,决定了该涂料不适合在薄的、易变形的底材上使用,否则由于外力的作用,会使涂层出现大面积剥落。
(2)施工工艺富锌涂料在施工过程中,由于涂料为高固体含量,锌粉与溶液不能形成完全均匀一致的液态物质,锌粉易沉淀,因此在施工过程中需不断搅拌,以保持涂料始终处于均一悬浮状态,否则喷涂的涂层锌粉含量不均匀;其次,水性富锌涂料宜在相对湿度65%一85%环境下施工,因为涂料与空气中的二氧化碳、水气反应固化成膜,湿度太低涂料不易固化成膜,另一面湿度>85%以上时,过多的水份会使涂料流淌,影响涂膜成形;再次,涂膜养护温度宜在20—35℃,施工温度过高会使涂膜干燥太快从而出现龟裂;施工温度太低涂膜不固化从而不能获得合格的涂层。
(3)附着力水性富锌涂料与冈特点结合力是靠无机溶液树脂固化,与钢铁形成机械结合,涂层结合力划格法2~3级,约1 MPa左右。
4.2 热喷涂锌铝伪合金锌铝伪合金喷涂主要使用电弧喷涂法获得,电弧喷涂时,使用两根不同成份的线材(锌丝、铝丝)喷涂时,就得到这两种材料的伪合金涂层。
锌铝伪合金的组织结构是两种材料的机械混合物。
有时还含有少量的二者合金,涂层的力学性能和化学性能将兼有二者的特点。
电化学性能:介于锌涂层和铝涂层之间近于锌涂层,对钢铁起到很好的阴极保护作用。
力学性能:介于锌涂层和铝涂层之间近于铝涂层,有较高的硬度和抗冲击性能。
有金属理论工作者指出,当锌铝伪合金中铝含量为30%时,会得到较佳的防腐蚀性能。
锌铝伪合金涂层有着长效防腐的性能,而且有较高的硬度和较强抗冲击性能。
表面处理喷涂锌铝伪合金喷涂,由于其对钢基材有很好的侵润性,不像喷涂纯铝对基材纯净度要求那么苛刻,一般Sa2.5级即可,其表面的粗糙度35— 75 m,这样对于现场施工比较容易达到。
附着力面,锌铝伪合金对于基材有很强的附着力。
某公司曾在浦大桥做过现场试验,拉开法附着力在12 MPa 以上;在天津桥试样中更是达到16 MPa以上。
这样也大大提高了涂层对于基材的保护效果4.钢结构防腐蚀工艺的相关问题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,因而管状构件不允两端封闭,若有封闭空腔则会在镀锌时由于部空气膨胀而爆裂,造成安全事故。
为了解决管状构件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。