对钢结构腐蚀及防护问题的初探
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。
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的腐蚀问题一直是建筑工程中面临的重要挑战之一。
腐蚀有可能导致钢结构失效,增加维修和更换费用,并且对建筑物整体的安全性和稳定性产生风险。
进行钢结构腐蚀分析并采取有效的防护措施,是确保建筑物长期稳定运行的关键。
腐蚀分析是指对钢结构腐蚀的原因、程度以及影响进行深入研究和分析。
常见的钢结构腐蚀包括大气腐蚀、水腐蚀和化学腐蚀。
大气腐蚀是由于氧气、水和其他气体中的污染物对钢表面的金属进行氧化和溶解而引起的。
水腐蚀通常是由于水中的氧气和其他溶解物质的作用引起的,如海洋环境中的海水腐蚀和非海洋环境中的雨水腐蚀。
化学腐蚀是由于酸、碱等化学物质对钢结构的腐蚀作用引起的。
针对不同类型的腐蚀,可以采取不同的防护措施。
对于大气腐蚀,可以采用电镀锌、喷涂防腐涂料等方法进行防护。
电镀锌是将锌层镀在钢表面,形成一个具有良好防腐性能的保护层。
喷涂防腐涂料可以在钢结构表面形成一层保护膜,防止大气中的氧气和污染物进一步腐蚀钢结构。
对于化学腐蚀,根据具体情况选择合适的防护方法。
在强酸环境中,可以采用耐酸钢、塑料涂层等方式进行防护。
耐酸钢具有良好的耐腐蚀性能,可以减少酸对钢结构的腐蚀。
塑料涂层可以形成一层厚度较大的保护层,防止酸侵蚀钢结构。
除了上述的防护方法,定期检查和维护也是预防钢结构腐蚀的关键措施。
定期检查可以及早发现钢结构腐蚀的问题,并采取相应的修复和防护措施。
定期维护可以保持防腐涂层和保护层的完整性,延长钢结构的使用寿命。
建筑钢结构的腐蚀分析及防护对于保证建筑物的安全和稳定至关重要。
建议针对不同的腐蚀类型,采取相应的防护措施,并定期检查和维护,以确保钢结构的长期使用。
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。
钢结构腐蚀及防腐保护初探
海滨f 静) 平 海滨( 海浪冲刷)
我 国曹楚南 院士等针对我 国典型大气环境 的腐蚀 数据进行研究 . 证 明碳钢 和低合金钢在 我国大气环境 中 。 绝大部 分土壤 中 , 以及各海 域 的海水 飞溅区和潮差 区的腐蚀量(1 c随时 间(的变化可 以用幂 函数 t 1 规律表 述为 : = t, C An A值相 当于第一 年的腐蚀 深度 . 值表征腐 蚀 的 1 3 发展趋势 。 以上这些研究工作 , 为钢结构防腐体系 的设计提供 了指导 . 值得关注 。
代号
C 【 C 2 C 3
3钢 结 构 防 腐 处 理 措 施 .
31防腐结构设计 . 31 钢结构的形状与形式尽可能简单合理 .1 . 研究人员对钢结构截 面形状 与腐蚀速 度关系作了研究后发 现 : 处 于同一腐蚀环境 下的钢结构 , 同截 面形 状腐 蚀速度相差很大 。采 用 不 筒形结构 比方形或其他框架结构好 , 圆筒形 结构简单 、 且 表面积小 、 便 于 防腐 蚀施上 和检 修 在设 计中要注意钢结 构主体部 份的完整和 简 单。 整体 结构比分段结 构好 . 因为连接部位往往是 耐蚀性 的薄 弱环节 在无法简化结构 的情况下 . 可考虑将腐蚀严 重的部位与其他部位分离 的方法 。 并且使其便于拆卸 , 以利于维修或更换 。对分段结构 的设备 . 要设计合理 的连接方式 31 .2结构上尽量避免缝隙与死角 . 隙会引起腐蚀 . 特别是钢结构部件 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 。 若缝 隙不可避免 , 某些缝隙可在 设计书上规定制造时将其焊死 。或用堵缝剂堵塞 , 也可以存设计时将 间隙适 当放大 . 以防止闭塞几何条件 以减少缝隙腐蚀破坏 。 31 减 少磨损 腐蚀 .- 3
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结构形式,它具有高强度、抗震能力强、施工周期短等优点,因此被广泛应用于各种建筑项目中。
钢结构在长期使用过程中,也会受到各种外部因素的影响,其中腐蚀是最为常见的问题之一。
腐蚀不仅会影响建筑钢结构的使用寿命,还会对建筑的安全性产生严重影响。
对建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨显得尤为重要。
一、腐蚀的类型及原因分析建筑钢结构的腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
1. 化学腐蚀化学腐蚀又称为通用腐蚀,它是由于钢材表面受到空气中氧气、水蒸气和二氧化碳等介质的影响,导致钢材表面发生氧化、脱碳、硫化等化学反应,从而造成钢材表面形成氧化皮、锈蚀等现象。
化学腐蚀是由于外部介质的化学性质和钢材表面的微观结构不合适导致的,是一种静态的腐蚀过程。
电化学腐蚀是由于钢材表面和周围介质形成了电池,在外加电流的作用下,发生阳极溶解和阴极还原两个相互依存的电化学反应。
电化学腐蚀是一种动态的腐蚀过程,它受到环境条件、介质性质、钢材质地等因素的影响。
腐蚀的原因主要可以归结为以下几点:1. 环境因素:空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等气体以及土壤中的盐分等都是引起钢材腐蚀的主要因素。
2. 动电位差:建筑钢结构内部的各个部位,由于材料和形状的不同,可能会形成不同的动电位,导致在不同部位之间出现电化学腐蚀。
3. 腐蚀介质:腐蚀介质的酸碱性、含盐量等物理化学性质对腐蚀的影响非常大。
4. 温度和湿度:高温和潮湿的环境会加剧钢材的腐蚀速度。
二、腐蚀防护探讨为了有效防止建筑钢结构的腐蚀,需要进行有效的防护措施,主要包括以下几个方面:1. 表面处理建筑钢结构在使用前需要进行表面处理,一般采用喷丸清理、喷涂防锈漆等方式对钢结构进行防腐蚀处理。
表面处理不仅能够有效地防止化学腐蚀,还能够提高钢材的抗蚀性能。
2. 缓蚀剂在建筑钢结构的表面涂层中添加缓蚀剂,可以有效减缓腐蚀速度,延长钢结构的使用寿命。
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨
为腐蚀问题的出现,很容易导致钢结构的原有使用性能受损。 钢结构在长期使用中出现的腐蚀问题往往表现出了明显的不均 匀特点,如此也就很可能导致整体结构的受损程度存在明显差 异,进而也就很容易导致钢结构的稳定性不足,存在着较为严 重的安全隐患。基于化工建筑的应用来看,因为化工生产中往 往存在着较多的腐蚀性物质,伴随着温度和潮湿的影响,同样 也会明显加大腐蚀程度,腐蚀速度往往比较快,因此,更加需 要针对化工建筑钢结构腐蚀问题给予高度重视,以便达到更强的 防腐蚀效果。结合当前化工建筑中钢结构腐蚀问题的形成进行分 析,其首先和化学腐蚀存在密切联系。因为化工建筑在后续长期 使用中经常涉及大量的化学物质,这些化学材料往往存在着较为 明显的腐蚀性,从而也就会对钢结构建筑产生明显影响,往往呈 现出较为严重的腐蚀损坏现象,导致结构耐久性大大降低。这种 化学物质直接造成的腐蚀问题主要有气体腐蚀以及溶液腐蚀两 种类型,其中在高温条件下出现的气体腐蚀,对于钢结构的危 害较大,腐蚀程度同样也比较深;而一些酒精或者是石油等材 料,如果长期接触钢结构,同样也会产生腐蚀影响[2]。
反应所引起的腐蚀,在腐蚀过程中没有电解质参与其中,没有水 的参与,没有电流产生。一般在特殊条件下发生,化学腐蚀可 分为两类:a.气体腐蚀:金属在干燥气体中的腐蚀,例如金属与 氯化氢发生反应;b.在非电解质溶液中的腐蚀:是指金属在不导 电的溶液中发生的腐蚀,例如金属浓硫酸中的腐蚀。②电化学腐 蚀。与化学腐蚀的不同点在于腐蚀过程中有电流生产,必须有电 解质,而电解质必须有水参与。建筑工程的金属遭受电化学腐蚀 的占多数。电化学腐蚀一般可分为下列三种情况:a.气体腐蚀: 腐蚀气体在潮湿大气中形成电解质,与金属发生电化学腐蚀, 空气的相对湿度和腐蚀介质的浓度高低决定腐蚀程度;b.液体腐 蚀:酸、碱、盐溶液本身就是电解质,与金属发生电化学腐蚀, 这种腐蚀最为广泛,介质的浓度决定腐蚀程度;c.固体腐蚀:有 腐蚀的固体物质在潮湿大气中形成电解质,与金属发生电化学腐 蚀,固体的溶解度、空气的相对湿度决定腐蚀程度[1]。
探讨钢结构桥梁的常见病害及防护措施
探讨钢结构桥梁的常见病害及防护措施钢结构桥梁是现代交通建设中常见的一种桥梁类型,具有承载能力强、建设周期短、经济高效等优点。
长期使用和自然环境的影响会导致钢结构桥梁出现一些常见的病害。
下面将探讨一些常见的病害及相应的防护措施。
1. 腐蚀:钢结构桥梁的主要病害之一是腐蚀。
腐蚀主要是由于大气中的氧气、水和腐蚀性物质侵入钢结构,导致钢材表面发生氧化反应。
腐蚀会降低钢材的强度和使用寿命,严重的情况下甚至会导致桥梁的倒塌。
防护措施:- 使用耐腐蚀性能好的钢材,如不锈钢等。
- 进行定期的防腐保护,如涂覆防腐涂层。
- 控制大气中的腐蚀性物质,如减少尾气排放、避免污染物直接接触桥梁表面。
- 注意桥梁的排水系统,及时清理积水。
2. 疲劳损伤:疲劳是钢材在交替荷载作用下发生的应力集中和应力腐蚀破坏,是桥梁长期使用后常见的病害之一。
疲劳损伤会导致钢材出现裂纹、变形和断裂等现象,影响桥梁的使用安全。
防护措施:- 进行结构合理设计,避免应力集中。
- 加强桥梁的检测和监测,及时发现潜在的裂纹。
- 加强桥梁的维护保养,及时修复或更换损坏部件。
- 减少车辆荷载,合理控制交通荷载。
3. 钢材锈蚀:长期使用后,钢材表面容易出现锈蚀现象。
钢材锈蚀会导致其机械性能降低、断裂风险增加,从而影响桥梁的安全性能。
防护措施:- 定期清洗桥梁表面,及时清除局部锈蚀。
- 进行表面处理,如喷涂防锈漆。
- 定期检测和修复钢材的锈蚀部位,防止腐蚀继续蔓延。
4. 桥面板腐蚀:钢结构桥梁的桥面板容易受到雨水、化学物质等的影响而发生腐蚀。
桥面板腐蚀会导致桥面安全性能下降、荷载能力降低。
防护措施:- 定期清洁桥面,及时清除污垢和化学物质沉积。
- 进行防腐涂层保护。
- 注意桥梁的排水系统,保证桥面水分排除。
钢结构桥梁常见病害有腐蚀、疲劳损伤、钢材锈蚀和桥面板腐蚀等,为了保证钢结构桥梁的长期安全使用,需要采取相应的防护措施。
这些防护措施包括使用耐腐蚀钢材、进行定期的防腐保护、进行结构合理设计、加强桥梁的检测和监测、减少车辆荷载、加强维护保养、定期清洗桥梁表面等。
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:随着我国社会经济的快速发展,建筑钢结构应用越发广泛。
而在整个影响建筑钢结构使用寿命中,腐蚀问题比价突出,因此防腐防护施工作业十分重要,会对钢结构安全性造成直接影响,因而施工单位在作业中必须要加强对建筑钢筋防腐防护工艺的应用,只有这样才能够进一步提高建筑工程建设质量。
关键词:建筑钢结构;腐蚀;防护1腐蚀的机理及其危害1.1腐蚀机理1.1.1电化学腐蚀建筑钢结构内部的金属材料如果不同成分之间出现了电位差,就会引发金属结构出现电化学腐蚀问题,如果建筑钢结构周围环境中存在水分,这些水分就会吸附在金属表面,这样就会在电位差的作用下形成多个原电池,从而导致建筑钢结构金属材料产生电离等化学反应,进而造成金属出现腐蚀现象。
1.1.2化学腐蚀建筑钢结构由于受到周围环境温度以及湿度的影响,使得金属材料在水分以及空气中氧气的作用下产生氧化作用;另外,空气中含有大量的二氧化碳以及二氧化硫等物质,这些物质在与金属进行混合后就会导致例如发生硫化反应,进而导致金属材料形成结构疏松的贴氧化物水合物,从而导致建筑金属材料腐蚀情况加剧。
1.2腐蚀的危害建筑钢结构出现腐蚀现象后表面就会出现腐蚀坑点,在这些位置上会造成应力集中现象,从而进一步加剧了腐蚀发展。
随着腐蚀面积的不断扩散,最终会导致建筑钢结构承载能力明显下降,低温脆性也逐渐增加,而且建筑钢结构在实际的运行过程中需要承受较大的载荷,在动载荷的作用下就会出现疲劳现象,引发建筑钢结构遭到破坏从而引发安全事故。
据统计,因为腐蚀而引起的金属钢材料损失达到了钢材料年产量的8%左右。
另外,建筑钢结构在发生腐蚀问题后会对其外观的美观性造成严重的影响。
2钢结构的腐蚀原因2.1设计选材因素一般大气环境中,建筑钢结构防腐材料的选用没有考虑具体的环境介质和工艺条件等因素。
针对户外钢结构的防腐蚀,习惯上采用亲水性较大;耐候性相对较差的适用于一般大气环境的防腐体系,即采用醇酸底漆和面漆两层结构,另外,不再加中间漆。
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。
关于钢结构腐蚀及防腐对策问题初探
亿 吨计 算 , 一 年的最 低腐 蚀量 为 O 4 4 吨, 则 9亿 3 相 当干 家大 型钢 铁 企 业的 年产 量 。本 文主 要 就钢 铁 金属 材料 的 工业 太 气腐蚀 与 防护 问题
进 行探讨
中图分 类 :T 4 3 U7 3 文 献标 识码 :B
空 书 骗呼:1 0— 42( 重 保护 是十 分经 济有效 的 方法 。 随 着建 筑 用钢 量 的迅 速增 加 ,钢 材的 腐蚀 造成 的 经济 损 失也 是 巨大 的。 全世 界 每年 困钢 结构 腐 蚀造 成 的损 失 是火 山 、洪水 、 地震 等 自 然 灾害 损 失的 总和 的 6 。据 统 计 ,每年 由 于 倍
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【】 8 中华 人民共 和 国行 业标 准 建 筑桩基 技 术 规 范 (G 9 0 8I 北 京 : 筑 工业 出 版 J J4 0}】 2 S 建
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分析了钢结构 腐蚀的原因 .针对其原 因 出了钢结 提 构防腐蚀的处理 措施,以确保 钢结构建筑 在使用中
约 占国 民经 济总 产值 的 4 每 年 因腐蚀 而造 成 %, 的金属 结 构 、设备 及 材料 损 失量 大约 是 当年钢
1%~ 2% 的 金属 O 0
2 钢结构腐蚀状 况
从 20 0 9年 以来 曾 对 某地 区 钢铁 公 司 焦化
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。
钢结构防腐蚀问题的探讨及对策
钢结构防腐蚀问题的探讨及对策【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: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。
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。
随着人们环保意识的提高,这处理方法正被机械处理法取代。
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方法。
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,在工件内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。
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现代建筑工程中占据着重要的地位,它具有高强度、耐候性好、施工速度快等优点,因此被广泛应用于各种建筑项目中。
建筑钢结构在使用过程中会受到大气环境、化学环境等多种因素的影响,容易发生腐蚀现象,对建筑结构造成严重的损害。
对建筑钢结构的腐蚀问题进行分析和防护探讨具有重要的意义。
一、建筑钢结构的腐蚀形式及原因分析建筑钢结构的腐蚀主要分为大气腐蚀和化学腐蚀两种形式。
1. 大气腐蚀大气腐蚀是建筑钢结构最常见的腐蚀形式,主要是指在大气环境中,钢结构表面受到氧气、水气、二氧化碳等物质的侵蚀所导致的腐蚀。
大气中的氧气和水汽会与钢结构表面形成氧化物,进而加速钢材的腐蚀速度。
特别是在潮湿的环境中,水蒸气的存在会进一步加剧腐蚀速度,对建筑钢结构造成严重的侵蚀。
2. 化学腐蚀化学腐蚀是指建筑钢结构受到化学介质的侵蚀所导致的腐蚀。
例如在化工厂、污水处理厂等工作环境中,钢结构容易受到酸碱、盐类等化学物质的侵蚀,造成钢材的腐蚀和损伤。
建筑钢结构腐蚀的主要原因有以下几点:1. 材料选择不当:建筑钢结构在设计选材时,如果没有考虑到使用环境和使用条件,选择了抗腐蚀能力较差的钢材,容易加速腐蚀速度。
2. 设计缺陷:建筑设计中,如果没有考虑到腐蚀的影响,没有采取预防措施,容易造成腐蚀加速及构件损坏。
3. 施工质量:建筑钢结构在施工过程中,如果表面处理和防护工艺不严谨,可能会造成局部腐蚀点,加速腐蚀的发生。
4. 大气和化学环境:建筑钢结构在使用过程中,受到大气和化学环境的侵蚀,腐蚀速度加剧。
二、建筑钢结构腐蚀防护措施探讨建筑钢结构腐蚀的严重程度直接影响着建筑结构的安全性和使用寿命,因此在建筑钢结构的设计、材料选择、施工和维护过程中,需要采取一系列的腐蚀防护措施,以减缓和阻止腐蚀的发生。
1. 材料选择建筑钢结构在选材时,应考虑使用环境和使用条件,选择具有良好抗腐蚀能力的钢材。
常用的抗腐蚀钢材有不锈钢、耐候钢等,这些钢材具有良好的抗腐蚀性能,能够延长建筑钢结构的使用寿命。
关于化工建筑钢结构表面腐蚀的防护探讨
关于化工建筑钢结构表面腐蚀的防护探讨随着不断发展的化工行业和建筑行业,越来越多的建筑钢结构被应用于化工建筑中。
然而这些钢结构在使用过程中往往要遭受各种腐蚀的侵害,进而影响其使用寿命以及安全性。
因此,如何有效地防护钢结构表面腐蚀成为了该领域工作者共同研究的一个重要课题。
首先,我们需要了解造成钢结构表面腐蚀的原因。
常见腐蚀因素主要有大气污染、水蒸气、盐雾、化学物质等。
其中,大气污染是造成钢结构表面腐蚀最常见的因素。
其主要成分是氧气、水汽、二氧化硫、氮氧化物和微量的酸雨等。
此外,化学物质的腐蚀作用也是不容忽视的。
在化工行业中,各种强酸、强碱液体、化学溶剂等都可能对钢结构表面造成腐蚀。
为了有效地防护钢结构表面的腐蚀问题,我们需要采取一系列科学的措施。
首先,选择合适的材料。
不同的场合需要选择不同的防护材料,常见的有油漆、烤漆、涂层等。
这些防护材料的防腐性能不同,可以根据实际需求进行选择。
其次,选择适当的防腐工艺。
化工建筑中常见的防腐工艺有热浸镀锌、喷涂防腐、喷涂烤漆等。
热浸镀锌适用于粉尘较多的环境中,喷涂防腐适用于潮湿环境,喷涂烤漆适用于室内干燥环境。
此外,还需要注意钢结构的维护保养。
经过长时间使用之后,钢结构表面的防护层会慢慢磨损,这时需要及时进行维护和补腊。
进行维护和补腊的同时,还需要对钢结构表面进行清洗和抛光,使其保持光滑。
在做好以上措施的同时,建筑物地形高度差异、气候因素以及工业排放等原因也必须考虑。
在选择防腐物料方面也要根据实际的根据实际情况进行,比如选择环保物料等。
总之,要做好化工建筑钢结构表面腐蚀的防护工作,就必须对各种因素有充分的了解,并采取合适的防腐措施。
同时,维护保养工作也不能忽视。
只有这样,才能够确保建筑物的使用寿命和安全性,为工业生产提供更好的支持。
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。
对钢结构腐蚀及防护问题的初探
对钢结构腐蚀及防护问题的初探对钢结构腐蚀及防护问题的初探摘要:根据国家标准?工业建筑防腐蚀设计标准?〔GB50046-2021〕及行业标准?水工金属结构防腐蚀标准?〔SL105-95〕等标准和多年从事设计实际工作的经验,对钢结构腐蚀及防护问题—从钢结构腐蚀因素、危害性与防护方法三方面进行了探讨,同时也给设计、施工与维护管理等提供了可靠的技术措施和珍贵的经验,尽量减少和防止钢结构腐蚀方面的事故的发生。
关键词:钢结构腐蚀危害性平安事故防护措施1、前言随着社会的不断进步,科学技术的不断开展,采用钢结构逐步取代混凝土结构是当代建筑业的开展趋势。
当前遇到的一项技术难题是如何确保钢结构建筑能在长期使用过程中不会因为腐蚀损坏而引起平安事故。
解决钢结构建筑的防护问题,是保证建筑业百年大计的关键措施之一,绝对不能掉以轻心。
众所周知,钢结构材料是应用非常广泛的工程材料,但在使用过程中,它们将受到不同形式的直接的或间接的破坏,其中最重要、最常见的破坏形式是断裂、磨损和腐蚀。
本文仅对钢结构腐蚀、危害性及防护问题的进行浅析。
2、钢结构的腐蚀因素经试验和研究说明,钢铁与周围环境〔介质〕之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。
或者说,钢铁的腐蚀是发生在钢铁与介质间的界面上。
由于钢铁内部含有不同比例的其他金属杂质,所以它们内部的金属之间那么存在具有不同的电极电位,分别产生得到电子或失去电子的不同变化倾向,因此引起其内部发生局部的微电池现象。
当有水和氧气存在时,就会发生电化学的腐蚀过程,即钢铁的外表构成原电池的阳极,溶解质那么变化为铁离子,铁离子与阴极生成氢氧根离子反响,生成初步的腐蚀产物—氢氧化低铁,再被空气中的氧进一步氧化变为三氧化二铁——铁锈。
铁锈具有一定的吸湿性,能够吸收外部大量水分,致使锈蚀层慢慢地进行膨胀,形成疏松的结构层,并使腐蚀向内部继续扩展,不停地进行腐蚀钢结构。
同时,在钢铁被腐蚀的最终生成物中,含有与铁锈别离开的硫酸〔H2SO4〕,有反复地、循环地使腐蚀情况加剧,直至钢结构彻底损坏。
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。
关于化工建筑钢结构表面腐蚀的防护探讨
关于化工建筑钢结构表面腐蚀的防护探讨随着经济的快速发展,化工建筑钢结构在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。
由于环境的恶劣和化工介质的腐蚀特性,钢结构的表面腐蚀问题成为了制约其使用寿命和安全性的重要因素。
为了延长钢结构的使用寿命,保障化工建筑的安全运行,对于钢结构表面腐蚀的防护工作显得尤为重要。
本文将就化工建筑钢结构表面腐蚀的原因、常见的腐蚀形态及相应的防护措施进行探讨,以期为化工建筑钢结构的表面腐蚀防护提供一些参考。
一、钢结构表面腐蚀的原因化工介质的腐蚀是导致钢结构表面腐蚀的重要原因之一。
许多化工介质对钢结构具有腐蚀性,长期接触这些化学物质会导致钢结构表面出现腐蚀现象。
大气中的湿气、氧气、二氧化硫、氯化物等也是导致钢结构表面腐蚀的重要原因。
化工建筑通常处于恶劣的外部环境中,暴晒于风雨、日晒等自然环境之中,这些因素也会导致钢结构表面腐蚀的加剧。
化工建筑钢结构表面腐蚀的常见形态主要包括点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。
点蚀是指在金属表面出现许多细小的点状腐蚀坑,这种腐蚀形态通常发生在受到化工介质侵蚀的区域;晶间腐蚀则是指在晶界上发生腐蚀现象,通常是由于材料的退火或焊接过程中的不当处理导致的;应力腐蚀则是由于材料在受到外部应力作用的遭受化学介质的腐蚀所引起的一种腐蚀现象。
这些腐蚀形态都会严重影响到钢结构的使用寿命和安全性。
为了有效防止化工建筑钢结构表面腐蚀的发生,需要采取一系列的防护措施。
对于新建的化工建筑,可以选择对钢结构进行防蚀涂装,包括喷涂、浸渍、喷涂热镀锌、热浸镀锌等方式,以增强钢结构的抗腐蚀能力。
可以通过适当的合金设计和热处理来改善材料的抗蚀性能,减少腐蚀的发生。
化工建筑的设计和施工过程中,也应该采取相应的防腐措施,减少潮湿环境的侵蚀,降低化工介质对钢结构的腐蚀影响。
及时的维护和检查也是防护钢结构表面腐蚀的重要手段,只有定期检查并及时修复腐蚀部位,才能保障钢结构的长期安全使用。
四、结语化工建筑钢结构表面腐蚀防护是一个复杂而又重要的课题,只有有效地进行防护工作,才能延长钢结构的使用寿命,保障化工建筑的安全运行。
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对钢结构腐蚀及防护问题的初探
摘要:根据国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)及行业标准《水工金属结构防腐蚀规范》(SL105-95)等规范和多年从事设计实际工作的经验,对钢结构腐蚀及防护问题—从钢结构腐蚀因素、危害性与防护方法三方面进行了探讨,同时也给设计、施工与维护管理等提供了可靠的技术措施和宝贵的经验,尽量减少和避免钢结构腐蚀方面的事故的发生。
关键词:钢结构腐蚀危害性安全事故防护措施
1、前言
随着社会的不断进步,科学技术的不断发展,采用钢结构逐步取代混凝土结构是当代建筑业的发展趋势。
当前遇到的一项技术难题是如何确保钢结构建筑能在长期使用过程中不会因为腐蚀损坏而引起安全事故。
解决钢结构建筑的防护问题,是保证建筑业百年大计的关键措施之一,绝对不能掉以轻心。
众所周知,钢结构材料是应用非常广泛的工程材料,但在使用过程中,它们将受到不同形式的直接的或间接的破坏,其中最重要、最常见的破坏形式是断裂、磨损和腐蚀。
本文仅对钢结构腐蚀、危害性及防护问题的进行浅析。
2、钢结构的腐蚀因素
经试验和研究表明,钢铁与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。
或者说,钢铁的腐蚀是发生在钢铁与介质间的界面上。
由于钢铁内部含有不同比例的其他金属杂质,所以它们内部的金属之间则存在具有不同的电极电位,分别产生得到电子或失去电子的不同变化倾向,因此引起其内部发生局部的微电池现象。
当有水和氧气存在时,就会发生电化学的腐蚀过程,即钢铁的表面构成原电池的阳极,溶解质则变化为铁离子,铁离子与阴极生成氢氧根离子反应,生成初步的腐蚀产物—氢氧化低铁,再被空气中的氧进一步氧化变为三氧化二铁——铁锈。
铁锈具有一定的吸湿性,能够吸收外部大量水分,致使锈蚀层慢慢地进行膨胀,形成疏松的结构层,并使腐蚀向内部继续扩展,不停地进行腐蚀钢结构。
同时,在钢铁被腐蚀的最终生成物中,含有与铁锈分离开的硫酸(H2SO4),有反复地、循环地使腐蚀情况加剧,直至钢结构彻底损坏。
钢铁的腐蚀速度与环境、温度、湿度及有害的介质存在有关,并成正比关系,其中湿度起决定因素。
据有关的试验资料表明:当空气的相对湿度在60%以下时,裸露钢铁的表面没有足够的水份形成水膜,则在此种条件下钢铁的腐蚀是比较轻微的。
但当相对湿度增加到某一数值时,腐蚀的速度会突然升高,即使在空气中只含有少量的有害侵蚀性介质,对钢铁的加速腐蚀影响也是很大的。
3、腐蚀的危害性
钢铁的锈蚀——腐蚀,通过分析可以看出,它的危害性在于是一种不均匀的破坏。
钢铁的锈蚀损伤基本发生在阳极的表面,一旦出现腐蚀坑,往往会继续向纵深发展。
据有关试验资料表明,在钢铁表面覆盖有锈蚀产物的腐蚀坑的底部形成小阳极,而暴露在大气中的金属表面是一个大阴极,由于阳极面积小,形成的电流密度大,因此腐蚀的发展比较快。
在腐蚀坑的底部由于缺乏氧而出现酸化现象,造成该部位出现自身催化作用,从而大大地加快腐蚀坑的底部向纵深发展的速度,这就是所谓的闭塞电池现象。
由于腐蚀坑的面积不断加大,承受荷载的截面不断减少,这样将引起钢结构构件在该处的应力集中,而应力集中又使腐蚀坑底部电位变负,出现对钢铁加速腐蚀的反应过程,这种相互反馈的连锁反应是应力腐蚀的一种典
型形式。
此时,在低温条件下,将引起钢材的抗冷脆性能下降,在无明显的变形情况下,钢结构构件会突然发生脆性断裂,尤其是在冲击荷载的作用下危险性更大,容易造成结构构件的安全事故。
因此,钢结构如不注意环境条件的影响,采取必要的防护措施,必然会加快腐蚀的速度;如果忽视日常巡视维护工作,钢结构构件同样会发生由于锈蚀而容易影响结构正常使用,遗留下结构的安全隐患。
4、钢结构腐蚀的防护
钢结构的防腐蚀是钢结构设计、施工、使用(维护)中必须急待解决的重要问题。
防腐蚀的质量标准,它涉及到钢结构的耐久性、工程造价、维护费用、正常使用性能和安全生产等诸方面。
钢结构基本上是经常处于各种大气环境的条件下使用,发生腐蚀是一种自然现象。
为了防止或减缓钢结构的腐蚀,并延长其使用寿命,从设计、施工与维护管理等方面采取的各种有效措施——钢结构腐蚀的防护方法。
(1)合理选材;(2)金属表面覆盖层;(3)长效防腐蚀方法:一般采用热浸镀锌、热浸镀铝(锌)复合涂层或喷塑料涂层进行钢材表面处理,使钢结构的防腐蚀年限达到15~30年,甚至更长,但工程造价比较高;
普通的油漆只具备屏蔽的功能,其钢结构的防腐蚀年限只有1~2年,当水或氧通过涂漆层的孔隙进入金属表面,锈蚀常常先从漆层底部发生,并引起漆层起鼓脱落,再加上油漆层都属于有机物,在大气的环境中容易老化而失去防护功能。
因此,对于在大气环境中长期使用的大型金属构件,世界上普遍采用锌或铝这类漆层进行防护,它们除了有一定的屏蔽作用外,更主要的是有阴极保护作用。
在防腐蚀的科技界公认,采用同时兼备阴极保护、屏蔽、缓蚀三大功能(所谓缓蚀功能,是指延缓电化学的阴极或阳极的过程,从而减缓涂层的牺牲损耗,延缓腐蚀,延长保护寿命),又不会老化的无机涂层是钢铁构件在大气环境中最佳的畅销防护方法。
目前市场上提供的防火涂料自身并不具备防腐蚀功能,必须先在金属表面涂防腐底漆涂料,然后再涂防火涂料。
如果防腐底漆涂料因下部金属腐蚀起鼓脱落,这样就会将防火涂料一同剥离,丧失防火功能,因此,只有防腐底漆涂料层可靠的防护,才能保证防火层的可靠性。
5、结语
综上所述,可以看出,对于钢结构的防腐蚀问题,无论是钢结构设计、施工、使用中,都必须高度重视的重要问题。
本文在对钢结构腐蚀的防护问题方面采取的各种有效措施,提供了可靠的技术措施和宝贵的经验,达到尽量减少和避免钢结构腐蚀方面的事故的发生目的。
最重要的一点是能够有效消除因腐蚀引起的钢结构构件安全隐患,才能实现确保平安的百年大计。
参考文献
[1]工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046-2008).北京:中国计划出版社,2008.
[2]水工金属结构防腐蚀规范(SL105-95).北京:中国水利水电出版社,1995.
[3]建筑防腐蚀工程施工及验收规范(GB50212-2002).北京:中国计划出版社,2003.。