張 希 珍
(1.太原理工大學,山西 太原 030024; 2.汾陽市興宇鋼結構有限公司,山西 汾陽 032200)
談鋼結構防腐涂裝
張 希 珍1,2
(1.太原理工大學,山西 太原 030024; 2.汾陽市興宇鋼結構有限公司,山西 汾陽 032200)
對鋼結構腐蝕機理及防腐涂裝進行了簡要介紹,從涂裝前的表面處理和防腐涂料的涂裝兩方面提出了防腐涂裝質量控制措施,以促進鋼結構防腐施工質量的提高。
鋼結構,防腐涂裝,質量控制
隨著建筑行業的快速發展,鋼結構以其施工速度快、可施工跨度大、造型多變、綜合造價低等優點,在國民經濟建設中得到了大量的應用,如大跨度結構、輕型鋼結構、高層建筑、板殼結構、索膜結構等現代鋼結構。但是,由于鋼結構的抗腐蝕性能較差,而使其在工程中的應用受到了限制,一旦鋼結構腐蝕而危及到安全運行,引起的后果將不堪設想。現代鋼結構的防腐是直接關系到鋼結構的安全運行與壽命的系統工程,在鋼結構施工中,只有采取有效的防腐措施,提高鋼結構的抗腐蝕性能,延長鋼結構的使用壽命,才能使鋼結構更好的應用于現代建筑中。
鋼結構腐蝕是對建筑整體結構的侵蝕,腐蝕現象一旦發生,鋼結構的抗冷脆性能將受到影響,鋼材產生疲勞,引起鋼結構承受荷載能力下降,對鋼結構的整體穩定性造成威脅,給鋼結構建筑的使用者帶來安全隱患。鋼結構腐蝕程度通常分為A,B,C,D四個等級。鋼結構在普通環境中使用,鋼材受各種化學物質的作用而被腐蝕。空氣中的水極易在鋼材表面形成水膜,而這層水膜便成為了鋼材腐蝕的決定性因素,而空氣的濕度和空氣中含有的污染物,則成為影響鋼材腐蝕程度的重要原因。根據腐蝕形成機理,鋼結構腐蝕大體上可分為局部腐蝕、大氣腐蝕以及應力腐蝕三種類型。
2.1 局部腐蝕
局部腐蝕在鋼結構的腐蝕現象中是最普遍的現象,分為兩種情況,電偶腐蝕與縫隙腐蝕。1)電偶腐蝕發生在鋼結構不同金屬連接或者組合處;2)縫隙腐蝕發生在不同鋼構件之間或者鋼構件與非金屬構件之間的可視縫隙處。
2.2 大氣腐蝕
發生大氣腐蝕的主要原因是空氣中存在的氧氣和水等化學物質發生化學和電化學作用。
2.3 應力腐蝕
發生應力腐蝕的前提是必須在某種特定的介質環境中,即在某一特定的介質中,并且在一定的應力作用下,構件發生突然斷裂。
在工程施工中,為減輕鋼結構腐蝕,目前國內外基本采用表面涂裝方法進行防護。涂裝防護主要是利用涂料的涂層將被凃物與環境隔離,從而達到防腐的目的,延長被涂構件的使用壽命。建筑鋼結構工程常用防腐涂料分為17類,見表1。
在鋼結構防腐涂料施工前,應視結構所處環境、有無侵蝕性介質以及建筑物的重要性,合理選擇適當的涂料品種。涂料選用得當,其耐久性長,防護效果好;相反,則防護時間短,防護效果差。涂料選用的基本原則如下:
1)具有良好的耐腐蝕性;2)具有良好的附著力;3)具有良好的耐候性;4)易于施工;5)具有光澤;6)底漆、中間漆和面漆配套使用;7)涂料要求的最低除銹等級符合《鋼結構工程施工質量驗收規范》的要求。防腐涂料的最低除銹等級分別為St2,St2.5。

表1 鋼結構工程常用防腐涂料分類
鋼結構的防腐涂裝質量主要有兩個控制點:1)涂裝前的表面處理;2)防腐涂料的涂裝。
4.1 涂裝前鋼構件表面處理
鋼材涂裝前的表面處理,即是“除銹”,除銹不僅包括除去鋼材表面的各種污垢、油脂、鐵銹、氧化皮、焊渣和已失效的舊漆膜,即保證清潔度,還包括除銹后鋼材表面所形成的合適的“粗糙度”。鋼結構表面的除銹是否徹底對鋼結構的防腐性能起著非常重要的作用,除銹質量的好壞是確保漆膜防腐蝕效果和保護壽命的關鍵因素,因此,保證防腐涂裝的重要環節就是控制好鋼構件表面除銹的質量。鋼結構表面除銹等級見表2。

表2 鋼結構表面除銹等級
鋼材表面的粗糙度會在很大程度上影響構件表面漆膜的附著力、構件的防腐蝕性能和構件的使用壽命。若想提高漆膜對鋼材的保護性能,則鋼材表面必須有合適的粗糙度。如果鋼材表面粗糙度過小,則不利于提高漆膜附著力;如果鋼材表面粗糙度過大,而使用一定量的漆膜,則會造成鋼材表面漆膜厚度不均勻,在波峰處,漆膜厚度往往較設計要求低,從而引起鋼材表面早期腐蝕,而在波谷處截留住氣泡,成為漆膜起泡的根本原因。因此,鋼材表面的粗糙度最好在30 μm~75 μm,不宜超過100 μm。
4.2 防腐涂料涂裝
防腐涂裝的施工工作是涂裝工程的重要部分,因此施工單位必須提前安排,做好設計交底、施工設備和工具的準備工作,認真操作。防腐涂料施工前,應檢查鋼材表面除銹質量是否滿足設計要求,如未達到圖紙要求的除銹等級,則應重新除銹,直至達到要求為止。防腐涂料的涂裝首先必須根據鋼結構的使用環境和條件選擇適當的涂料種類進行涂刷,以達到所要求的防腐等級。底漆、中間漆、面漆也必須選擇合適的配套組合。尤其是在潮濕或者嚴重腐蝕環境中,如游泳館、煤棚等工程中,必須對涂裝涂料進行嚴格控制。其次是現場涂裝環境滿足規范要求,以保證涂刷質量。
涂裝結束后,應全面檢查,進行必要的修補,特別是構件接觸部位及焊接等部位。
鋼結構在工程中大量的推廣應用,但是鋼結構的防腐工作成為其發展的瓶頸,因此,要加大對防腐蝕措施的研究力度,并通過防腐涂裝的精心設計和施工,對鋼結構進行有效防腐,才能確保鋼結構的設計壽命,提高鋼結構耐久性和安全性。
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Introduction to steel structure anticorrosion coating
Zhang Xizhen1,2
(1.TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China; 2.FenyangXingyuSteelStructureLimitedCompany,Fenyang032200,China)
Corrosion mechanism and anticorrosive coating for steel structure are briefly introduced, from the surface processing and before coating of anticorrosion coating anticorrosion coating quality control measures are put forward, to improve the quality of steel structure anticorrosion construction.
steel structure, anticorrosion coating, quality control
2015-04-25
張希珍(1986- ),女,在讀工程碩士,工程師
1009-6825(2015)19-0085-02
TU391
A