鋼結構防腐及質(zhì)量檢測

鋼結構具有強度高、塑性韌性好、自重輕等優(yōu)勢，在建筑工程中得到廣泛應用。大部分鋼結構構件可以提前在工廠中制作，隨后運輸至現(xiàn)場拼裝，極大限度縮短施工工期。但鋼材的耐腐蝕性、耐銹蝕性較差，每年會因為腐蝕造成一定的經(jīng)濟損失，除此之外，發(fā)生腐蝕問題時，鋼結構的穩(wěn)定性與質(zhì)量也會受到一定影響，存在巨大隱患。因此，對鋼結構工程的腐蝕原因及防腐措施進行分析具有十分重要的意義。

 

一、腐蝕原因及危害

1、鋼結構腐蝕的主要原因

鋼結構廠房長期外露，在空氣中受水分及其他腐蝕介質(zhì)侵蝕而發(fā)生銹蝕。常溫下的鋼鐵腐蝕主要為電化學腐蝕，常溫大氣環(huán)境下，鋼材料受氧氣、空氣中水分以及結構表面污物、銹層、焊渣等因素影響，出現(xiàn)銹蝕和腐蝕情況?？諝鉂穸鹊陀?0%時，鋼結構受輕微腐蝕；空氣濕度超過鋼材最大極限時（臨界濕度60%~70%），腐蝕情況比較嚴重。鋼結構廠房長期處于空氣污染較嚴重的地區(qū)或沿海地區(qū)時，空氣中的鹽分含量較高，與正常大氣環(huán)境相比，臨界濕度更低，會在鋼材表面形成一層水膜。鋼結構表面未處理完全的焊渣、銹層、氧化鐵皮等為陰極，鋼結構構件為陽極，會在水膜中發(fā)生電化學腐蝕反應，是引起鋼結構腐蝕的主要原因。

 

2、鋼結構腐蝕的危害

鋼結構出現(xiàn)腐蝕問題未及時解決，隨著使用時間的延長，會對鋼結構的強度、穩(wěn)定性等造成破壞，使其承載能力無法滿足安全使用要求。隨著時間推移，受自然環(huán)境影響，鋼材的疲勞程度進一步加劇，將埋下巨大的安全質(zhì)量隱患。

 

 

二、鋼結構腐蝕類型

常見的廠房鋼結構腐蝕類型可分為三類：即大氣腐蝕、局部腐蝕和應力腐蝕。

 

1、 大氣腐蝕

大氣腐蝕是廠房鋼結構最為常見的腐蝕類型之一，會對鋼結構整體的穩(wěn)定性和承載力產(chǎn)生極大的影響。產(chǎn)生大氣腐蝕的主要原因是由于鋼結構長期暴露在戶外環(huán)境當中，鋼結構中的金屬元素會與大氣中的水、空氣等發(fā)生反應，繼而造成腐蝕現(xiàn)象。廠房鋼結構中的大氣腐蝕是一個長期持續(xù)的過程，會逐步侵入廠房結構內(nèi)部，危害廠房結構的質(zhì)量和安全。

 

2、 應力腐蝕

應力腐蝕是一種比較特殊的腐蝕現(xiàn)象，屬于突發(fā)性的腐蝕，一般發(fā)生在廠房鋼結構承受一定應力的情況下，應力腐蝕與鋼結構的穩(wěn)定性之間存在著較大的聯(lián)系，由于廠房鋼結構內(nèi)部組織突發(fā)裂變繼而引起了廠房鋼結構的腐蝕現(xiàn)象。

 

3、 局部腐蝕

局部腐蝕也是廠房鋼結構比較常見的腐蝕現(xiàn)象，其中又可以分為縫隙腐蝕和電偶腐蝕。具體而言。縫隙腐蝕是在廠房鋼結構施工的過程中，由于鋼結構表面發(fā)生裂縫，水分、空氣等介質(zhì)通過裂縫進入鋼結構內(nèi)部，隨著時間的推移逐步引起了鋼結構的腐蝕問題；而電偶腐蝕則是由于鋼結構中不同的金屬元素所產(chǎn)生的正負電位所引發(fā)的腐蝕現(xiàn)象，一般而言負電位相較于正電位更容易引起腐蝕，且產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象更為嚴重。

 

三、鋼結構如何防腐？

1、自身防腐

選擇腐蝕性能優(yōu)于一般結構用鋼的鋼材——耐候鋼，這種鋼一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬，使金屬表面形成保護層，以提高耐腐蝕性。其低溫沖擊韌性也比一般的結構要好。

 

2、涂層防腐

此方法為目前鋼結構中采用最普遍、最常用的方法。鋼結構防腐涂料基本由顆粒即顏料彌散分布于液體中，當涂料被涂抹在鋼材上時，液體涂料逐漸干燥并把顏料顆粒粘結起來成為緊密結合的固化膜，防止空氣、水等腐蝕介質(zhì)侵入鋼結構內(nèi)部，使鋼材不受有害介質(zhì)的侵蝕，從而保護鋼結構的完整性和使用壽命。

 

 

鋼結構的防腐除了要選擇合適的防腐材料外，對防腐涂料性能進行檢測也是重中之重，鋼結構防腐涂料的性能檢測主要包括：

 

（1）膜厚測量

涂層膜厚是涂料保護性能的重要指標，通過測量涂料膜厚，可以判斷涂層是否達到規(guī)定的防腐蝕效果。

 

（2）附著力測試

涂料與鋼結構的附著力是保證涂料在鋼結構表面持久防腐的關鍵。常用的附著力測試方法包括剝離試驗、拉伸試驗等。

 

（3）耐腐蝕性測試

耐腐蝕性是涂料的主要性能之一。通過模擬鋼結構表面受到酸堿、鹽霧等環(huán)境的腐蝕，檢測涂料的耐腐蝕性能。

 

（4）耐水性測試

鋼結構常常處于潮濕的環(huán)境中，涂料的耐水性能對于涂層的保護效果重要性不言而喻。通過模擬水的侵蝕，測試涂料的耐水性能。

 

（5）抗紫外線性能測試

在戶外環(huán)境下，涂料容易受到紫外線的輻射，容易出現(xiàn)老化、脫落等現(xiàn)象。測試涂料的抗紫外線性能可以判斷涂料的耐久性。

 

（6）抗?jié)B透性測試

涂料在防護鋼結構的同時，也需要具備一定的防滲透性能，以防止涂料膜下的水、溶液等腐蝕介質(zhì)對鋼結構的侵蝕。

 

（7）耐磨性測試

鋼結構常常處于高強度的使用環(huán)境中，涂料需要具備較強的耐磨性能，進而保證涂層長時間不磨損。

 

 

另一方面在進行鋼結構的防腐過程中，防腐涂料的施工過程也至關重要，需要制定科學合理的施工工藝。在施工過程中需要注意以下幾點：

 

（1）鋼結構表面處理

所有鋼結構在進行防腐前，都需對其進行噴砂或打磨處理，以除去附著在鋼表面的各種污物，包括氧化皮、鐵銹、舊涂層、灰塵及油脂等。表面處理應符標準GB/T 8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中除銹等級的要求。處理后的鋼表面粗糙度在40~70μm，而且須在表面處理后24小時內(nèi)進行防腐油漆的噴涂，防止噴完砂的鋼材表面返銹。

 

（2）表面處理檢測

所有鋼結構表面處理完后，施工人員需按照鋼結構表面處理要求進行自檢，如果鋼結構表面粗糙度等級不符合要求，則需要再次進行表面處理，直到符合要求，同時需要做好記錄后方可開展后續(xù)防腐工作。

 

（3）防腐漆施工過程

鋼結構表面處理等級經(jīng)檢查合格后，必須在4~8小時內(nèi)進行首道防腐漆噴涂工作，若鋼結構表面有浮銹，則必須清除干凈后方可進行防腐漆的噴涂工作。施工人員需每天測量鋼結構建筑周圍環(huán)境的風速、溫度、濕度和露點值等，并做好記錄。

 

在防腐漆噴涂過程中，需嚴格按照防腐漆施工工藝要求，做好每道防腐漆混合時間、噴涂時間、間隔時間的登記。需要特別注意的是必須經(jīng)培訓合格后的施工人員才可以進行防腐漆的噴涂工作。

 

選擇合適的、質(zhì)量檢測過關的防腐涂料和正確的施工工藝是保證鋼結構防腐成功的關鍵，兩者缺一不可。

 

 

四、結語

總之，隨著我國城市化進程的不斷加快，建筑領域取得了顯著的進展。鋼結構作為最常見的結構形式之一，在建筑工程中得到了廣泛的應用，但在建筑工程中，如果出現(xiàn)腐蝕問題，鋼結構的承載性能就會下降，鋼材的疲勞程度會逐步增加，對鋼結構工程的整體穩(wěn)定性與可靠性就會造成影響，為日后使用埋下安全隱患，并且也有損建筑物的使用壽命。因此，做好防腐工作，有助于提升鋼結構的可靠性與安全性，避免嚴重事故的發(fā)生。

 

防腐工作是鋼結構工程施工中需要關注的重點內(nèi)容，也是提升結構穩(wěn)定性與可靠性的關鍵。無論是設計、施工還是使用上，都要綜合考慮鋼結構建筑所處環(huán)境條件、結構特點、成本等多種因素，根據(jù)工程要求采用最有效合理的防腐措施以避免腐蝕對建筑結構的安全性造成危害。最大限度地增強鋼結構的防腐能力，對促進鋼結構工程的發(fā)展有著積極意義。