鋼結構建筑防腐保護探析

文/李軼棟 安徽省三達防腐工程有限責任公司 230001

鋼結構建筑防腐保護探析

文/李軼棟 安徽省三達防腐工程有限責任公司 230001

盡管鋼結構建筑擁有良好的抗震性能，且質量輕、強度高、施工方便、造型美觀，但它極易受環境的影響，導致鋼結構建筑容易被腐蝕，加上其防火能力薄弱，結構強度在火災中會快速下降，引發建筑垮塌事故。因此，鋼結構建筑防腐保護至關重要。下面從鋼結構建筑的腐蝕機理入手，探析鋼結構建筑防腐保護的常用方法措施及防腐涂料的科學選擇，以加強鋼結構建筑防腐保護，確保建筑使用安全。

建筑；鋼結構；腐蝕；防腐保護

隨著國家不斷加快基本建設步伐，建筑承重構件中對鋼結構材料的應用越來越廣泛。但只要鋼結構被腐蝕，該破壞就會不斷擴大，導致應力集中，從而使腐蝕速度越來越快，最終導致鋼結構建筑被嚴重破壞，危及整體穩定性，使建筑使用者面臨巨大的安全隱患。基于此，如何加強鋼結構建筑防腐保護是一項重要課題。

一、鋼結構建筑的腐蝕機理

一般情況下，鋼結構建筑的腐蝕大致包括三種類型，分別是大氣腐蝕、應力腐蝕、局部腐蝕，而其形成機理依次是：

一是大氣腐蝕，它是一種最常見的鋼結構建筑腐蝕，發生幾率很大，特別是當鋼材直接暴露在大氣環境中時，大氣腐蝕更容易發生，原因在于大氣中有一定量的氧氣、水分，它們在發生特定的化學反應之后就會侵蝕鋼結構建筑；

二是應力腐蝕，它的發生需要特定的介質，且要有一定的應力作用，該腐蝕擁有較強的突發性，且幾乎沒有明顯的征兆，只要發生了就會帶來嚴重后果，使人們蒙受嚴重的傷亡、經濟損失等；

三是局部腐蝕，它也是很常見的，一般包括兩種，縫隙腐蝕的形成機理是：在鋼結構建筑施工中，鋼結構表面會不可避免地出現一些縫隙，如果水等液體在這些縫隙中停滯，銹蝕就會隨之形成，且隨著時間的推移，銹蝕的面積會不斷增大；電偶腐蝕的形成機理是：如果鋼結構建筑中有不同金屬相互組合或連接的情況，那么正負電位隨之形成，負電位金屬的腐蝕速度比正電位金屬更快，時間一長，鋼結構建筑就會被嚴重腐蝕。

二、鋼結構建筑防腐保護的常用方法措施

在鋼結構建筑的防腐保護處理中，常用的方法措施一般包括四種：一是熱浸鋅，即將銹蝕后的鋼構件浸入融化的、約600℃高溫的鋅液中，使鋅層附著在鋼構件的表面，厚度不足5mm的薄板，鋅層厚度不能比65μm小；厚度大于5mm的厚板，包括通信塔、輸電塔等，鋅層的厚度不能比86μm小，如此才能起到防腐保護的作用[1］；二是耐候鋼，它的耐腐蝕性能與低溫沖擊韌性都比普通鋼結構建筑所用鋼材要好，往往含有磷、銅、鎳、鉻等金屬，能在鋼構件表面形成一個保護層，提高鋼材的耐腐蝕性能；三是熱噴復合涂層，包括鋅、鋁等，其防腐保護效果與熱浸鋅相當，是一種長效的防腐保護措施。先針對鋼構件表面進行噴砂除銹，使其露出金屬光澤，同時打毛；接著通過“乙炔——氧焰”融化被不斷送出的鋅絲或鋁絲，并通過壓縮空氣將其吹附在鋼構件表面，形成厚度為80～100μm的、蜂窩狀的鋅（鋁）噴涂層；最后選擇氯丁橡膠漆或環氧樹脂等涂料將毛細孔填充好，形成一個復合涂層；四是涂層法，盡管它的防腐保護性能比不上前面的三種長效防腐方法措施，但氟碳涂料能使鋼結構建筑的防腐年限達到50年，所以其應用較多。在鋼結構建筑防腐保護中需綜合考慮工程的造價、難易程度、腐蝕環境等因素，合理選擇防腐保護方法措施。

三、科學選擇防腐涂料，加強鋼結構建筑防腐保護

（一）底涂

在鋼結構建筑底層涂漆不僅具備附著性優良的功能，還能防止鋼材表面被銹蝕。當然，底漆的基料要同時具備耐堿性與屏蔽性，以預防水氧離子滲透腐蝕鋼材；對于鋼材的表面而言，底漆的濕潤性應良好，能深入滲透銹痕、焊縫等部位；底漆漆膜的厚度不宜過大，只要能將鋼構件表面的除銹粗糙度峰值蓋住即可，太厚會引發應力收縮現象，附著力受損[2］。當前常用的底層涂漆防腐材料主要有四類：一是醇酸類底漆，包括醇酸鐵紅底漆、醇酸紅丹底漆，它們通常在耐久性等級較低的鋼結構建筑中適用；二是環氧類底漆，因為環氧樹脂的粘著性強大，可應用于中長耐久性涂層的底漆，其代表性產品包括環氧煤瀝青防腐底漆、環氧磷酸鋅鐵紅防銹底漆、環氧富鋅底漆、環氧鋅黃底漆等；三是聚氨酯類底漆，它擁有良好的綜合性能、適應性能，且能耐附著力、化學品、磨損，抗滲透性也很強，彈性與硬度在一定程度上保持著矛盾平衡，因而能適應各種各樣的工作條件，在低溫環境下通常被用于替代環氧類底漆；四是橡膠樹脂類底漆，它最顯著的一個特點是耐酸堿性能很好，且擁有很強的抗氧化臭氧功能，抗老化性、抗水性與耐候性非常顯著，代表產品包括氯化橡膠防腐底漆、氯磺化聚乙烯防腐底漆等，其中氯化橡膠底漆對氧氣、水汽的滲透率特別低，對鋼結構建筑的防腐保護效果良好。

（二）面涂

在鋼結構建筑表面涂漆不僅能美化環境，還能避免紫外線破壞涂層，并耐化學品的腐蝕。當前常用于鋼結構建筑防腐保護的面漆大致有五種：一是長油醇酸磁漆，它屬于耐久性較低的品種，往往少于5年；二是環氧類面漆，它僅僅在室內適用，室外極易粉化；三是丙烯酸芳香族聚氨酯面漆，它也多在室內使用，室外極易老化、變色，耐久性僅能維持7～8年，但脂肪族聚氨酯的耐候性能優異，耐久性可超過10年；四是氟碳樹脂類面漆，它是新品種，其使用期限可超過15年，但真實效果還需進一步考察；五是氯化橡膠類面漆，它屬于揮發性的面漆，耐候性能較好，但耐久性屬于中等，一般能使用5～7年，且最近幾年，很多鋼結構建筑都選用高氯化聚乙烯，并研發底漆與面漆的配套產品，外觀效果、防腐效果都較好。

（三）中涂

很多鋼結構建筑防腐保護工程并不重視在鋼材的中間層涂漆，往往只完成面涂、底涂，這是十分有害的。中涂對鋼結構建筑防腐保護而言非常關鍵，其作用主要有：一是在面涂、底涂之間發揮架橋作用，因為漆膜的相互附著并不能完全依賴極性基因的吸力，而要依賴中間涂層中的溶劑溶脹底漆，從而全連纏結兩層界面的高分子；二是中間涂層在重防腐保護的涂料系統中能發揮出增加涂層厚度的功能，使涂層既有的屏蔽性能得到提高，因為面漆與底漆在整個涂層系統中均不能太厚，只能選擇將中間涂層制成觸變型的高固體厚膜涂料，以便有效提高涂層的緩蝕與屏蔽性能。

然而涂層只具備單一的屏蔽作用，不能有效避免鋼結構建筑發生腐蝕現象，只要水、氧等經過漆層空隙滲透到金屬的表面，銹蝕就會發生，所以達不到長效的防腐保護要求[3］。對長期在大氣環境中使用的大型鋼結構建筑及鋼構件，人們一般選擇鋅、鋁金屬涂層來實現防腐保護，它們不僅具備屏蔽作用，還能發揮陰極保護功能，只是隨著鋅、鋁逐漸損耗犧牲，其保護性能越來越弱，選擇不會老化的、兼具屏蔽、緩蝕、陰極保護三大功能的無機涂層才能在大氣環境中長效保護鋼結構建筑的最佳方法措施。當下，由鋅粉或鋁粉、鉻酸鹽、磷酸鹽組成的無機涂層就同時具備這些特點，理應被推廣使用。

結語：

鋼結構建筑容易腐蝕的特點不僅大大浪費了金屬資源，還會對正常的生產運營產生消極影響，甚至危及生命財產安全。在今后的工作實踐中不僅要分析鋼結構建筑的腐蝕機理，還要采取行之有效的措施加強鋼結構建筑防腐保護，并堅持創新，不斷研發新的防腐技術與措施，力爭在鋼結構建筑的防腐保護工程中取得新突破。

[1］馮翼.關于建筑鋼結構防腐技術要點的探討[J］.建筑知識，2016（01）：71+184.

[2］色吉拉呼.鋼結構建筑防腐保護工程的質量控制[J］.四川建材，2015（03）：230+232.

[3］王華勇.探討建筑工程中輕鋼結構的防腐及防火技術[J］.江西建材，2015（05）：84+88.