真实自然环境测试

杨烨琦，等：真实自然环境测试真实自然环境测试杨烨琦１ＳｈａｕｎＭｉｌｌｅｒｌ黄幸２ＭｉｋｅＴｉｍｅｗｅｌｌ３（１．伊利诺建筑产品中国Ｂｕｉｌｄｅｘ，上海２００００３；２．依工（中国）亚洲技术中心，上海２０１６１５；３．澳大利亚Ｂｕｉｌｄｅｘ公司）摘要：为检验螺钉在室外番露情况下的抗腐蚀性能，伊利诺建筑产品Ｂｕｉｌｄｅｘ中国于２００８年开展了一项科研项目，称作’真实自然环境测试’。

自２００９年，该项目受到中国武汉材料保护研究所的支持和监督。

区别于实验室内单一模拟循环条件，唯有在真实自然环境中才能测试使用在建筑中的螺钉同时经受酸雨，盐雾。

潮湿和紫外线这四大主要环境腐蚀考验的情况。

Ｂｕｉｌｄｅｘ是目前世界上唯一实施真实自然环境测试的建筑用轻钢围护系统螺钉专业制造公司。

关键词：真实自然环境，腐蚀；螺钉；ＢｕｉｌｄｅｘＲＥＡＬＷＯＲＬＤＴＥＳＴＹｏｎｇＹｅｑｉｌＳｈａｕｎＭｉｌｌｅｒｌＨｕａｎｇＸｉｎ９２ＭｉｋｅＴｉｍｅｗｅｌｌ３（１．ＩＴＷｃｃｍｔｎＩｃｔｉｏｎＰｒｏｄｕｄｓＣｈｉｎａ。

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ＩＴＷＢｕｉｌｄｅｘ倡导“真实自然环境”室外放置试验，是为了不断改进并提高目前防腐蚀涂层的实际性能，并研发了以“刻力封”为注册商标的共聚合物螺钉涂层，其高效抗腐蚀性适用于商业与民用建筑紧固件。

自１９９４年，Ｂｕｉｌｄｅｘ启动并扶持了开发研究项目，此项目由ＣＳＩＲ０（澳洲联邦科学与工业研究组织）领导。

包括在澳大利亚共建立了３个实验基地（分别位于海洋气候环境，海洋／酸雨气候环境和工业地区）。

他们都设立在广为人知的环境腐蚀严重的海边地区，目的是让Ｂｕｉｌｄｅｘ快速并准确得到在以上国家周边环境的试验数据。

这些基地的恶劣自然条件能在最短时间内（３年左右）给出可靠并“真实”的产品性能估测。

２００８年４月，ＩＴｗ建筑产品中国Ｂｕｉｌｄｅｘ团队在ｌＴＷ亚洲技术中心（ＩＴＷＡｓｉａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ）的帮助与配合下，在浙江省舟山沿海地带建立了全球第４个真实自然环境测试基地。

２００９年１２月，在中国武汉材料保护研究所的支持和监督下，又在海南万宁和重庆江津设立了测试基地。

２真实自然环境测试在中国中国地区的环境污染集合了来自海洋气候，工业废气粉尘，湿度严重和紫外线照射的综合影响。

Ｂｕｉｔｄｅｘ在中国开发了“自然环境”测试基地，用以证实螺钉在综合环境的作用下其优异的涂层抗腐蚀性能。

１）工业和废气粉尘。

工业环境的主要特征是由硫化物和氮氧化物造成的烟雾及污染。

由于工业生产密集化。

这些致污染的离子飘浮在空气中并积聚最终导致酸雨产生。

酸雨，也被称为酸性物沉淀，受降雨、阳光、下雪和风力的影响，酸性沉淀物加速了自然气候的变化。

后果是工业环境中的致污染离子加上潮湿和烟雾的作用，在暴露于外界的建筑第一作者：杨烨琦。

女，１９７６哗１０月出生，硕士．Ｅｍａｉｌ：ｃｈａｒｌｏｔｔｅｙａｎｇ＠ｉｔｗｃｐｃｈｉｎａ．ｃｏｍ收稿日期：２００９—０８—１５ＳｔｅｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．２０１０（Ｉ），Ｖ０１．２５。

Ｎｏ．１２９６９防腐与防火物表面生成了具有高强腐蚀力的湿酸性薄膜。

部分冷凝水也夹杂在大气污染中，附着在位于屋面板下方的螺杆上导致其锈蚀。

从而使建筑失去结构整体性。

这种现象也可通过钢板和螺钉的电化学反应来解释。

２）海洋气候盐雾。

海洋气候环境下，饱含盐份的空气由于风力作用，附着在暴露物的表面上。

海洋环境污染的程度根据几个因素而不同，诸如海拔高度、离海边距离、地形、风速和风向。

潮湿是多种腐蚀过程的必要因素，当与温度升高或污染物质同时作用，更加剧了对暴露在外的金属和紧固件的腐蚀。

海洋性盐雾是电化学反应腐蚀的催化剂。

３）潮湿和紫外线照射。

潮湿是指在空气中的水分以蒸汽形式，结合了其他污染元素和破坏金属表面物质。

其中包含的腐蚀物质具有极高的密集度。

尤其在干燥和潮湿双向更替条件下对暴露在外，不相匹配的金属涂层形成腐蚀性攻击。

潮湿是位于波峰固定螺钉的螺杆部分腐蚀的主要原因。

来自于阳光的紫外线照射污染可破环暴露在外的金属表面涂层。

同作用在人类皮肤上的危害类似，紫外线也在侵蚀着涂层质量较差的螺钉。

４）原电池（电解）腐蚀。

原电池或电解腐蚀发生在电解液中不同电位的金属之间，这种现象通常由环境中腐蚀物质和雨水混合而形成，是一个非常普遍的腐蚀形式。

原电池反应在高温，腐蚀物质集中存在的情况下强化，例如临近海边或工业废料粉尘环境。

实验室测试通常在一个中性的固定物中进行，如不和金属接触的塑料，因此做出的结果在钢结构建筑中不具代表性。

螺钉上的涂层应该和屋面材料的涂层或其抗腐蚀性能相当。

鉴于实验室数据无法对螺钉在实际环境中的腐蚀性能作准确评定（如盐雾试验）。

２００８年４月，中国真实自然环境测试基地在浙江舟山群岛成立。

沿海环境的腐蚀因素结合了紫外线照射和季节性的潮湿，是我们选择实验基地的重要标准。

次年，与国内最早实施真实环境腐蚀野外科学研究的武汉材料保护研究所合作，Ｂｕｉｌｄｅｘ选择了海南和重庆以其特殊的环境特征（热带海洋气候和酸雨密集地带），作为继舟山后设立的两个测试基地。

进行定期的检测，出具数据和试验报告。

３实验室与真实自然环境测试的区别区别于传统的实验室循环测试，唯有室外试验将螺钉置于多种导致腐蚀的因素存在环境中，它们对这一环境中的钢结构建筑也同时发生着作用。

ＩＴＷＢｕｉｌｄｅｘ公司的试验表明，少数同类螺钉即便能够通过实验室盐雾实验，却鉴于以下原因在真实自然环境测试中失败。

实验室对螺钉的４项腐蚀指标的测试在一个经人工调控的’单一’环境中分别进行，而在真实自然环境中这些情况并不如实验室那样单独发生在建筑物上。

实验室测试方法忽略了同类金属接触产生的电流腐蚀效应，如檩条、钢板、支架、垫圈和螺钉。

事实上电流腐蚀效应是普遍引起屋面腐蚀的原因之一Ｏ实验室测试一般在恒定的３５℃左右，但“真实自然环境”中温度高低变化。

夏天实际屋面温度在太阳的直接暴晒下可高达６０℃，从而大大加快了腐蚀速度。

与澳大利亚相似，中国是个有很长海岸线的国家，发达的经济区也主要集中在海洋性气候的沿海地带。

腐蚀会严重影响紧固件的使用寿命，并随之威胁建筑结构的整体安全性，屋面腐蚀会导致漏水现象发生，严重的甚至需要付出昂贵的代价将整块屋面板更换。

因此，Ｂｕｉ［ｄｅｘ螺钉必须有能力抵挡腐蚀，确保合理的安全使用寿命，才能达到客户的需求和期望。

事实上，通过盐雾试验得出的数据，只对预测产品在盐雾试验箱内的防腐性能起到参考作用。

Ｂｕｉｌｄｅｘ不推荐使用实验室测试数据作为唯一衡量评定螺钉涂层质量的标准，因为其无法复制钢结构建筑在所有腐蚀作用下的真实情况。

４试验结果试验程序及项目由国际标准组织ＩＳＯ通过决定，针对紧固件室＃ｌ－Ｉ作状态，例如屋面和墙面的围护系统。

需要通过测量每处试验现场的腐蚀等级（表１），来确定以下情况的发生。

表１现场腐蚀等级涂层等级现场腐蚀等级满足条件刻力封ＣＬＡ疑Ｓ３刻力封ＣＬＡＳＳ４２１／．．ｔｍ厚度锌的流失４２ｂｔｍ厚度锌的流失在达到以上ＣＩ。

ＡＳＳ３或ＣＬＡＳＳ４腐蚀等级之前，螺钉涂层表面积超过５％显现红色锈迹现象，则根据ＩＳ（）规定视作试验未通过。

每处试验现场的腐蚀等级通过已知锌涂层厚度的纯锌板来测定（纯锌板由澳洲联邦科学与工业研究组织提供）。

操作步骤：７０钢结构２０１０年第１期第２５卷总第１２９期杨烨琦，等：真实自然环境测试１）准备工作：测量并称重每块锌板，然后为其打印编号，作记录。

２）每次现场采样，在放置上新的锌板的同时，将部分原先暴露在外的锌板带回测试中心，测试其在外置期间内的腐蚀程度。

３）通过这种方法了解在不同自然环境下，各个实验基地的整体情况。

Ｂｕｉｌｄｅｘ中国舟山实验站真实自然环境测试１２个月的纯锌板锌流失量见表２。

不同螺钉在真实自然环境测试中的相关图片见图１。

表２纯锌板流失量ａ一普通螺钉在自然条件下腐蚀情况；ｂ一澳大利哑海边实验基地；ｃ一中国海南真实自然环境实验基地ｄ一室外放置２年后。

镀锌钉锈蚀情况；ｅ一测量锌流失的试验用纯锌板图１真实自然环境下螺钉采用真实自然测试方法对其产品进行质量检验的紧５结论固件公司。

刻力封涂层确保螺钉经受多种自然腐蚀真实自然环境测试有别于传统的实验室测试，同时作用的考验，与同类产品相比，针对不同环境给他能够客观并全面反映建筑金属配件在室外环境下建筑物提供了更长期有效的围护系统紧固件质量保的抗腐蚀等级的评判方法。

Ｂｕｉｌｄｅｘ是目前世界上证。

ＳｔｅｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．２０１０（１），Ｖｏｔ．２５，Ｎｏ．１２９７１。