鋼結(jié)構(gòu)防腐及質(zhì)量檢測

鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)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(yīng)用。大部分鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以提前在工廠中制作，隨后運(yùn)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?yàn)楦g造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，除此之外，發(fā)生腐蝕問題時，鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)工程的腐蝕原因及防腐措施進(jìn)行分析具有十分重要的意義。

 

一、腐蝕原因及危害

1、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的主要原因

鋼結(jié)構(gòu)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(xué)腐蝕，常溫大氣環(huán)境下，鋼材料受氧氣、空氣中水分以及結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yán)重。鋼結(jié)構(gòu)廠房長期處于空氣污染較嚴(yán)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(jié)構(gòu)表面未處理完全的焊渣、銹層、氧化鐵皮等為陰極，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件為陽極，會在水膜中發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)，是引起鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的主要原因。

 

2、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的危害

鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的強(qiáng)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(jìn)一步加劇，將埋下巨大的安全質(zhì)量隱患。

 

 

二、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕類型

常見的廠房鋼結(jié)構(gòu)腐蝕類型可分為三類：即大氣腐蝕、局部腐蝕和應(yīng)力腐蝕。

 

1、 大氣腐蝕

大氣腐蝕是廠房鋼結(jié)構(gòu)最為常見的腐蝕類型之一，會對鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)長期暴露在戶外環(huán)境當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)中的金屬元素會與大氣中的水、空氣等發(fā)生反應(yīng)，繼而造成腐蝕現(xiàn)象。廠房鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)內(nèi)部，危害廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。

 

2、 應(yīng)力腐蝕

應(yīng)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(jié)構(gòu)承受一定應(yīng)力的情況下，應(yīng)力腐蝕與鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性之間存在著較大的聯(lián)系，由于廠房鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部組織突發(fā)裂變繼而引起了廠房鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)象。

 

3、 局部腐蝕

局部腐蝕也是廠房鋼結(jié)構(gòu)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?？p隙腐蝕是在廠房鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，由于鋼結(jié)構(gòu)表面發(fā)生裂縫，水分、空氣等介質(zhì)通過裂縫進(jìn)入鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部，隨著時間的推移逐步引起了鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題；而電偶腐蝕則是由于鋼結(jié)構(gòu)中不同的金屬元素所產(chǎn)生的正負(fù)電位所引發(fā)的腐蝕現(xiàn)象，一般而言負(fù)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(yán)重。

 

三、鋼結(jié)構(gòu)如何防腐？

1、自身防腐

選擇腐蝕性能優(yōu)于一般結(jié)構(gòu)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(hù)層，以提高耐腐蝕性。其低溫沖擊韌性也比一般的結(jié)構(gòu)要好。

 

2、涂層防腐

此方法為目前鋼結(jié)構(gòu)中采用最普遍、最常用的方法。鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料基本由顆粒即顏料彌散分布于液體中，當(dāng)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(jié)起來成為緊密結(jié)合的固化膜，防止空氣、水等腐蝕介質(zhì)侵入鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使鋼材不受有害介質(zhì)的侵蝕，從而保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的完整性和使用壽命。

 

 

鋼結(jié)構(gòu)的防腐除了要選擇合適的防腐材料外，對防腐涂料性能進(jìn)行檢測也是重中之重，鋼結(jié)構(gòu)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(hù)性能的重要指標(biāo)，通過測量涂料膜厚，可以判斷涂層是否達(dá)到規(guī)定的防腐蝕效果。

 

（2）附著力測試

涂料與鋼結(jié)構(gòu)的附著力是保證涂料在鋼結(jié)構(gòu)表面持久防腐的關(guān)鍵。常用的附著力測試方法包括剝離試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(hù)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(hù)鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的侵蝕。

 

（7）耐磨性測試

鋼結(jié)構(gòu)常常處于高強(qiáng)度的使用環(huán)境中，涂料需要具備較強(qiáng)的耐磨性能，進(jìn)而保證涂層長時間不磨損。

 

 

另一方面在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的防腐過程中，防腐涂料的施工過程也至關(guān)重要，需要制定科學(xué)合理的施工工藝。在施工過程中需要注意以下幾點(diǎn)：

 

（1）鋼結(jié)構(gòu)表面處理

所有鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行防腐前，都需對其進(jìn)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(yīng)符標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jié)構(gòu)表面處理完后，施工人員需按照鋼結(jié)構(gòu)表面處理要求進(jìn)行自檢，如果鋼結(jié)構(gòu)表面粗糙度等級不符合要求，則需要再次進(jìn)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(jié)構(gòu)表面處理等級經(jīng)檢查合格后，必須在4~8小時內(nèi)進(jìn)行首道防腐漆噴涂工作，若鋼結(jié)構(gòu)表面有浮銹，則必須清除干凈后方可進(jìn)行防腐漆的噴涂工作。施工人員需每天測量鋼結(jié)構(gòu)建筑周圍環(huán)境的風(fēng)速、溫度、濕度和露點(diǎn)值等，并做好記錄。

 

在防腐漆噴涂過程中，需嚴(yán)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(xùn)合格后的施工人員才可以進(jìn)行防腐漆的噴涂工作。

 

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

 

 

四、結(jié)語

總之，隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，建筑領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展。鋼結(jié)構(gòu)作為最常見的結(jié)構(gòu)形式之一，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但在建筑工程中，如果出現(xiàn)腐蝕問題，鋼結(jié)構(gòu)的承載性能就會下降，鋼材的疲勞程度會逐步增加，對鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的可靠性與安全性，避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。

 

防腐工作是鋼結(jié)構(gòu)工程施工中需要關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，也是提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性的關(guān)鍵。無論是設(shè)計(jì)、施工還是使用上，都要綜合考慮鋼結(jié)構(gòu)建筑所處環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、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(jié)構(gòu)的安全性造成危害。最大限度地增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的防腐能力，對促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展有著積極意義。