建筑幕墙防腐蚀设计论文
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建筑幕墙防腐蚀设计论文
摘要:幕墙防腐蚀基本功能是节约资源、合理利用资源、提高资源利用率,对节能减排也起着重要的作用。
我们应该在幕墙防腐蚀方面引起足够重视,在设计选材和施工质量上注意不同材料的防腐蚀措施,严格按施工工艺要求去做,不要在工程中留下隐患。
前言
大多数幕墙龙骨和连接系统的金属材料、腐蚀和损坏,容易受到幕墙和长期压力,尤其是连接系统,通常位于隐藏的地方,无法进行定期检查和维护,一旦损坏或故障会造成巨大的伤害。
所以如何控制和减缓材料和环境之间的物理化学作用引起的材料本身成为关键的变化。
1幕墙防腐蚀设计主要内容
在现今的幕墙发展阶段,在使用寿命期内,保证材料的防腐蚀安全,并使工程材料物尽其用,从而达到最经济的工程材料费用与造价,是腐蚀防护追求的目的。
幕墙工程合理的防腐蚀措施是延长其使用寿命的关键。
因此,幕墙工程的防腐蚀设计工作主要内容有:(1)创造良好的工况环境,减少腐蚀因素,延长材料的使用寿命,减轻它们的腐蚀破坏;
(2)合理选用耐腐蚀材料,选择经济合理的防腐蚀方案,在技术经济评价、工艺流程设计、制定施工工艺等方面,均要考虑防腐蚀方案;
(3)结构设计时,首先满足力学性能要求,其次要考虑结构防
腐蚀是否合理;
(4)幕墙工程施工完成后,从防腐角度有合理的使用要求和保养维修。
2幕墙防腐蚀设计原则
幕墙工程的防腐蚀设计应遵循以下几项原则:
(1)各种介质对幕墙工程金属结构的腐蚀性,应严格按照GB50046—2008《工业建筑防腐蚀设计规范》中腐蚀性分级的规定执行。
(2)桁架、柱、主梁等重要钢结构件和矩形闭口截面杆件的焊缝,应采用连续焊缝。
角焊缝的焊脚尺寸不应小于8mm;当杆件厚度小于8mm时,焊脚尺寸不应小于杆件厚度。
闭口截面杆件的端部应封闭。
(3)在腐蚀性气态和固态介质作用下,钢材宜采用耐候钢。
(4)连接钢结构采用的材料(如焊条、螺栓、节点板等构件材料)耐腐蚀性能应高于构件主体材料的耐腐蚀性能。
(5)根据JGJ102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》第2.1.2条规定:“金属材料和金属零配件除不锈钢及耐候钢外,钢材应进行表面热浸镀锌处理,无机富锌涂料处理或采取其它有效的防腐措施”。
它明确了需要表面防腐处理的钢种类为碳素结构钢和低合金强度结构钢(不含不锈钢和耐候钢),表面防腐处理不限于热浸镀锌。
(6)由于两种不同的金属直接接触时容易产生电偶腐蚀,在设计中必须考虑在不同金属的联接处或接触面采取绝缘措施,通常采用
尼龙垫、石棉垫进行隔离,避免不同金属的直接接触;铝与钢铁连接的固定件,宜采用不锈钢或铝合金制作;也可采用适当的涂层或金属镀层对金属结构进行保护。
(7)铝及铝合金与水泥材料接触时,应在铝及铝合金材料的表面涂刷耐酸、耐碱、耐水性优良的沥青涂料、聚氨酯涂料、氯化橡胶涂料、环氧沥青涂料等隔离。
3幕墙防腐蚀设计的方法和步骤
(1)整个工程的全局防腐蚀设计:在方案论证、初步设计阶段应考虑如何通过系统设计改善介质接触环境的防腐蚀设计,以延长工程寿命、降低工程造价,达到最佳经济运行目的。
在整个工程项目的技术经济效果评价中,把防腐蚀设计作为一个不可缺少的因素去考虑。
(2)当工程设计进行施工图设计前,首先应该考虑选取什么材料,这不仅是每个构件的具体设计者要首先考虑的问题,而且作为整个工程项目的总工程师来说,也应该有个整体工程选材的意向,以何种材料为主体,从而协调指导各分项的选材工作。
(3)在选材的同时,也应考虑选取合理的防腐蚀方法。
选材和防腐蚀方法的选取应该经过反复对比,是否环保,再通过经济评价计算来确定防腐蚀方案。
(4)材料选定、防腐蚀方案确定后,在进入结构设计时,不能单单只注意结构力学性能,还应在满足结构力学性能的同时,也要满足防腐蚀性能的要求。
(5)幕墙构件设计出来后,如何加工出来,工艺是否可行,这是属于工艺工程师考虑的问题。
工程防腐蚀设计要求工艺设计师提高防腐蚀意识,在制定加工工艺时满足防腐蚀要求。
(6)在工程设计之初和工程完工验收后,交付使用方在运行使用之前,应从防腐蚀角度提出保养维修使用条例及文件。
如在进行幕墙清洗时,选用的清洗剂使用要求等,在采用不同材料时提请使用者参照执行,保证整个工程各部都能达到预想的防腐蚀设计要求,从而获得整个工程良好的同步使用寿命。
4合理选择材料
合理选用耐腐蚀材料是幕墙工程防腐蚀功能设计中最重要的一步工作。
设计者必须重视和做好幕墙工程设计中的选材工作,并融入“绿色防腐、科技防腐”的理念,掌握选材的基本原则、规律和方法是十分必要的。
选材的基本原则有以下几个方面:
(1)选出满足物理性能和力学性能要求的可用全部材料,再从密度、冲击强度、屈服强度、热导率以及导电性、疲劳极限、抗拉强度等方面选出对口可用材料。
(2)从腐蚀角度进一步筛选可用材料。
设计者往往容易忽视了局部腐蚀,如缝隙腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳所造成的材料破坏,设计之初,必须重视选材。
(3)可用材料制造工艺的可行性。
所选用材料性能上满足要求,但如果建造工艺不可行或比较困难,或造价昂贵,那么这种材料将剔除或单列出再作进一步探讨。
(4)可用材料市场供应状况和价格的可行性。
在设计选用之前应进行市场初步调查,所选用的材料市场来源是否宽广,经济上进行比较,采用需慎重。
(5)可用材料的使用寿命比较,所选用的材料有以下两种情况来满足使用寿命要求:
a.耐蚀材料,不加或者稍加一般的防腐蚀处理即可满足使用寿命要求;
b.不耐蚀材料,做特殊的防腐蚀处理后,可以满足使用寿命要求。
一个工程无论采用哪种材料,以何种形式来满足使用寿命要求,总的原则是,所有构件都要达到同步化,即各构件的使用寿命应与整体工程结构寿命同步。
(6)综合比较可用材料的性能与经济性。
有的材料虽然力学性能和耐蚀性能满足要求,但是市场供应价格高,不环保或者加工工艺复杂等,则未必可用。
只有既满足使用寿命要求,或经防腐蚀处理能满足要求,且又造价最经济者,才是可选用的材料。
5幕墙常用材料防腐蚀方法
6结语
幕墙防腐蚀基本功能是节约资源、合理利用资源、提高资源利用率,对节能减排也起着重要的作用。
我们应该在幕墙防腐蚀方面引起足够重视,在设计选材和施工质量上注意不同材料的防腐蚀措施,严格按施工工艺要求去做,不要在工程中留下隐患。
参考文献:
[1]GB50046—2008工业建筑防腐蚀设计规范[S]
[2]JGJ102—2003玻璃幕墙工程技术规范[S]。