鋼結構的防腐處理

許 偉

（唐山鋼鐵設計研究院有限公司，河北 唐山 063000）

鋼結構的防腐處理

許 偉

（唐山鋼鐵設計研究院有限公司，河北 唐山 063000）

近幾年鋼結構建筑的發展異常迅猛。鋼結構的廣泛應用也暴露出一系列的缺點，較為嚴重的是鋼結構的腐蝕。對鋼結構防腐處理進行了綜述。

鋼結構；防腐處理；深層

隨著鋼結構建筑的廣泛應用，由于鋼結構本身的特性，并基于建筑的安全和耐久性，鋼結構的防腐問題也越來越突出。目前，全世界每年因鋼結構腐蝕造成的經濟損失已高達數千億美元以上；而且鋼結構由于腐蝕造成的事故危及到結構的安全運行，腐蝕引起的災難性事故已不少見。對于焊接鋼結構和承受較大應力狀況下的鋼結構，在應力作用下，其腐蝕將更快。

1 鋼材腐蝕的過程

鋼材的腐蝕是一種不均勻的破壞，腐蝕的發展過程很快，一旦在鋼結構的表面發生，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現象，而應力集中又會加快鋼材的腐蝕，這是一種鋼材腐蝕的惡性循環。腐蝕使鋼材的抗冷脆性能下降、疲勞強度降低。鋼結構建筑在自然環境下，受腐蝕后會有一定的減薄現象。

2 鋼結構的防腐處理

由于鋼結構的腐蝕給國民經濟帶來很大損失，同時還帶來了重大的安全隱患，所以鋼結構防腐技術對于鋼結構的安全性能與耐久性起著極為重要的作用。

2.1 鋼結構的幾種防腐措施

2.1.1 熱浸鋅

熱浸鋅是將除銹后的鋼構件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65μm，對厚板不小于86μm。從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優點是耐久年限長，生產工業化程度高，質量穩定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴重且不易維修的室外鋼結構中，如輸電線塔、通訊塔、壓型鋼板等。熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹，然后是清洗，這兩道工序不徹底均會給防腐蝕留下隱患，所以必須處理徹底。對于具有相應貼合面的構件，應注意貼合面的縫隙中酸洗不徹底或酸液洗不凈，造成鍍鋅表面流黃水的現象。熱浸鋅是在高溫下進行的，對于管形構件應該讓其兩端開敞；若兩端封閉會造成管內空氣膨脹而使封頭板爆裂，從而造成安全事故；若一端封閉則鋅液流通不暢，易在管內積存。

2.1.2 涂層法

涂層法防腐一般不如長效防腐方法（但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達50年），所以多用于室內鋼結構或相對易于維護的室外鋼結構防腐。涂層法防腐一次成本低，但用于戶外時維護成本較高。涂層法的施工第一步是除銹，優質的涂層依賴于徹底的除銹，所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹，露出金屬的光澤，除去所有的銹跡和油污，現場施工的涂層可用手工除銹。涂層的選擇要考慮周圍的環境，不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性；涂層一般有底漆（層）和面漆（層）之分，底漆含粉料多，基料少，成膜粗糙，與鋼材粘附力強，與面漆結合性好；面漆則基料多，成膜有光澤，能保護底漆不受大氣腐蝕，并能抗風化。不同的涂料之間有相容與否的問題，前后選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當的溫度（在 5℃～38℃之間）和濕度（相對濕度不大于85%）；涂層的施工環境粉塵要少，構件表面不能有結露。涂裝后4小時之內不得淋雨；涂層一般做3～5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm，室內工程為125μm，允許偏差為25μm。在有強腐蝕性的大氣中，干漆膜總厚度可加厚為200μm～220μm。

2.1.3 陰極保護法

在鋼結構表面附加較活潑的金屬取代對鋼材的腐蝕。此方法常用于水下或地下鋼結構。

2.2 鋼構件漆前表面處理常用方法

鋼構件在加工、運輸、存放等過程中，表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油污等；要使涂層能牢固地附著在鋼構件的表面上，在涂裝前就必須對鋼構件表面進行清理；否則，不僅影響涂層與基體金屬的結合力和抗腐蝕性能，而且還會使基體金屬在即使有涂層防護下也會繼續腐蝕，使涂層剝落，影響鋼構件的機械性能和使用壽命。因此鋼構件涂漆前的表面處理是獲得質量優良的防護層、延長產品使用壽命的重要保證和措施。

2.2.1 手工處理

如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去鋼構件表面的銹跡和氧化皮，但手工處理勞動強度大，生產效率低，質量差，清理不徹底。

2.2.2 化學處理

主要是利用酸性或堿性溶液與鋼構件表面的氧化物及油污發生化學反應，使其溶解在酸性或堿性的溶液中，以達到去除鋼構件表面銹跡氧化皮及油污的目的。化學處理適用于薄板件清理，但若時間控制不當，即使加緩蝕劑，也會使鋼材產生過蝕現象。對于較復雜的結構件和有孔零件，經酸性溶液酸洗后，浸入縫隙或孔穴中的余酸難以徹底清除，若處理不當，將成為鋼構件以后腐蝕的隱患。化學物易揮發，成本高，處理后的化學排放工作難度大，若處理不當，將對環境造成嚴重的污染。隨著環保意識的提高，此種處理方法正被機械處理法取代。

2.2.3 機械處理法

主要有拋丸法和噴丸法。拋丸法是利用離心力將彈丸加速，拋射至工件進行除銹清理的方法。拋丸靈活性差，受場地限制，清理鋼構件時有些盲目性，在鋼構件內表面易產生清理不到的死角。該法設備結構復雜，易損件多，特別是葉片等零件磨損快，維修工時多，費用高，一次性投入大。

3 科學防腐涂裝應考慮的因素

由于涂層防腐工藝簡單且造價低，所以實際應用中較為廣泛。鋼結構防腐按鋼結構的使用要求而定，一般情況下用常規防銹漆即可；當所處的環境條件較惡劣時必須要采用性能優異的防腐涂料如富鋅類涂料或采用耐侯鋼。鋼結構防腐涂裝應是一個科學的系統鋼結構工程，合理的鋼結構防腐涂層設計是創建優質防腐工程的基礎。科學合理的涂裝方案能顯著提高鋼結構防腐涂裝質量，延長防腐年限及維修間隔，降低防腐成本。科學合理的鋼結構防腐涂層設計應考慮到以下因素。

第一，防腐涂裝要求：包括防腐年限、裝飾性要求、保光保色性要求，是否易于維修等。

第二，防腐蝕環境：即鋼結構處于什么樣的腐蝕環境，包括一般大氣環境、工業大氣腐蝕環境、化工大氣腐蝕環境、海洋大氣腐蝕環境、熱帶或寒帶地區、室內還是室外、有無液體或其它氣體介質（大氣除外）腐蝕等。

第三，涂裝環境條件：涂裝場所條件的溫濕度、室內或室外、是否在專門的涂裝室內涂裝等。

鋼結構的防腐處理非常重要，如果處理不好，對建筑物有很大影響，不僅會帶來重大的經濟損失，還會帶有安全隱患。實際應用中防腐技術還有待于進一步完善。

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[8] 胡傳忻.表面處理手冊[M].北京：工業大學出版社,1997.

（責任編輯、校對：孫海祥）

Anti-corrosion Treatment of Steel Construction

XU Wei

(Tangshan Iron and Steel Design Institute Company Limited, Tangshan 063000, China)

The rapid development of steel construction anomalies in recent years. However, extensive use of steel has also revealed a number of weaknesses, but more serious is the corrosion of steel. Anti-corrosion Treatment for stell construction was reviewed.

steel structures; corrosion protection; deep layer

TG174.4

A

1009-9115(2011)05-0044-02

2011-06-07

許偉（1984-），男，河北唐山人，唐山鋼鐵設計研究院有限公司助理工程師，研究方向為鋼材防腐。