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耐候鋼專題--鋼結構安裝得再好,也得注意防腐

2020-07-29 14:44:40

耐候鋼專題--鋼結構安裝得再好,也得注意防腐


隨著鋼產量的穩步增加,鋼結構的使用越來越多。鋼結構建筑較鋼筋混凝土建筑具有施工便捷、抗震性能好、對環境污染少、可回收等優點,但鋼結構易銹蝕,防腐對鋼結構來說是非常重要的。


鋼結構腐蝕類型有大氣腐蝕,局部腐蝕和應力腐蝕。


  (1)大氣腐蝕


  鋼結構受大氣腐蝕主要是由空氣中的水和氧等的化學和電化學作用引起的。大氣中的水汽在金屬表面形成電解液層,空氣中的氧溶于其中作為陰極去極劑,二者(2)局部腐蝕


  局部腐蝕在鋼結構建筑中Z常見,主要是電偶腐蝕、縫隙腐蝕。電偶腐蝕主要發生在鋼結構不同金屬組合或者連接處,其中電位較負的金屬腐蝕速度較快,而電位較正的金屬受到保護,兩種金屬構成了腐蝕原電池。


耐候鋼45鋼


  縫隙腐蝕主要在鋼結構不同結構件之間、鋼構件與非金屬之間存在的表面縫隙處,當縫隙寬度可讓液體在縫內停滯時發生,鋼結構縫隙腐蝕Z敏感的縫寬為0.025~O.1mm。


  (3)應力腐蝕


  在某一特定的介質中,鋼結構不受應力作用時腐蝕甚微,但受到拉伸應力后,經過一段時間構件會發生突然斷裂。由于這種應力腐蝕斷裂事先沒有明顯的征兆,所以往往造成災難性后果,如橋梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等。


根據鋼結構腐蝕機理,其腐蝕是一種不均勻的破壞,腐蝕的發展很快,鋼結構表面一旦發生腐蝕,腐蝕的蝕坑會由坑底向縱深迅速發展,使鋼結構產生應力集中,而應力集中又會加快鋼材的腐蝕,這是一種惡性循環。


  腐蝕使鋼材的抗冷脆性能下降、疲勞強度降低,導致承重構件在無明顯的變形征兆下突然發生脆性斷裂,造成建筑物倒塌。


鋼結構腐蝕的防護方法


  1、使用耐候鋼


  耐候鋼,即耐大氣腐蝕鋼,是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼,一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬。鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后,使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜,阻礙銹蝕往里擴散和發展,保護銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。


  在銹層和基體之間形成的約5O~100肚m厚的非晶態尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好,由于這層致密氧化物膜的存在,阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲人,減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發展,大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。


  耐候鋼可減薄使用、裸露使用或簡化涂裝,其耐候性為普碳鋼的2~8倍,涂裝性為普碳鋼的1.5~1O倍。耐候鋼具有優質鋼的強韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性,其低溫沖擊韌性也比一般的結構用鋼好。


2、熱浸鍍鋅防腐


  熱浸鍍鋅防腐是將待鍍工件浸人溶融金屬鋅槽中進行鍍覆,使工件表面形成純鍍鋅層和次表面的鋅合金化鍍層,實現對鋼鐵的保護作用。


  熱浸鍍鋅的特點是:鋅鍍層較致密,能有效阻礙腐蝕介質浸人基體,實現對鋼鐵的陰極保護;鋅鍍層較薄,一般只有3O~50肚m,對一些較大工件可達85Dm;單一熱浸鋅鍍層防腐壽命較富鋅漆長,這主要是其鍍層厚度決定的;但熱浸鍍鋅鍍層結合力較差,比富鋅漆略好。


  另外,熱浸鍍鋅鍍層附著力直接受工件表面預處理質量影響。


3、電弧噴涂防腐


  電弧噴涂是利用專門的噴涂設備,使噴涂金屬絲在低電壓大電流作用下熔化,經壓縮空氣噴吹至預先拋砂除銹的金屬構件上形成電弧噴鋅、鋁涂層,在其上噴刷防腐封閉涂料形成長效防腐復合涂層。較厚的涂層可有效阻止腐蝕介質浸人基體。


  電弧噴涂防腐的特點是:涂層結合力高,其結合力是富鋅漆和熱浸鋅無法比擬的。對經電弧噴涂防腐處理的工件進行沖擊彎曲試驗,結果不但完全符合有關標準,而且還有“疊層鋼板”之稱;電弧噴涂層防腐時間長,一般在30~60a,涂層厚度決定涂層耐蝕壽命。


4、熱噴鋁(鋅)復合涂層防腐


  熱噴鋁(鋅)復合涂層是一種與熱浸鋅效果相當的長效防腐蝕方法。其工藝是先對鋼構件表面作噴砂除銹處理,使其表面露出金屬光澤并打毛;再用乙炔一氧焰將不斷送出的鋁(鋅)絲融化,并用壓縮空氣吹附到鋼構件表面,以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80~100m);Z后電鍍鋅卷用環氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細孔,以形成復合涂層。熱噴鋁(鋅)復合涂層無法在管狀構件的內壁施工,因此,管狀構件兩端必須做氣密性封閉,以使內壁不發生腐蝕。


  該工藝的優點是對構件尺寸適應性強,構件形狀尺寸幾乎不受限制;另一個優點是該工藝的熱影響是局部的,因而構件不會產生熱變形。與熱浸鍍鋅相比,熱噴鋁(鋅)復合涂層的工業化程度較低,噴砂、噴鋁(鋅)的勞動強度大,質量也易受操作者情緒變化的影響。


5、涂層防腐


  鋼結構涂層防腐需經過基層處理和涂層施工兩道工序?;鶎犹幚淼哪康氖乔宄龢嫾砻娴拿?、鐵銹、油污及其他附著物,使構件表面露出金屬光澤;基層處理越徹底,附著效果越好?;鶎犹幚淼姆绞接惺止C械處理、化學處理、機械噴射處理等。


  至于涂層施工,常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滾涂法、浸涂法、空氣噴涂法和無氣噴涂法等。合理的涂刷方式,就能保證質量、進度、節約材料和降低成本。


  從涂層結構來說,有底漆一中漆一面漆、底漆一面漆和底漆面漆為同一種漆三種形式。其中底漆主要起附著和防銹作用;面漆主要起防腐蝕和防老化作用;中漆的作用介于底、面漆之間,并能增加漆膜厚度。


    只有底、中、面漆配合使用才能發揮好的作用,取得很好的效果。


  涂層法施工質量首先取決于基層處理的好壞;其次,取決于防腐漆的質量,要求底漆與鋼材粘附力強,與面漆結合性好;要求面漆抗風化,能保護底漆不受大氣腐蝕;第三,涂層施工要在適當的溫度(5~38℃之間)和濕度(相對濕度不大于85)及粉塵少的環境下進行。


  干漆膜總厚度室外工程為150μm,室內工程為125μm,允許偏差為25μm。


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