钢结构防腐蚀问题论文.docx

钢结构防腐蚀问题探讨 【摘要】钢结构构件在使用中与环境中的介质接触，钢材中的铁与介质产生化学反应，导致钢材被腐蚀，也称为锈蚀。钢材的腐蚀，轻者钢材力学性能下降，重者将导致构件破坏，造成建筑物倒塌等严重后果，因此钢结构的防腐处理应引起重视。本文结合现场的施工经验，简要的分析了施工中钢结构的腐蚀原因及防腐蚀的应对措施。 【关键词】钢结构;施工;防腐蚀 20世纪以来，随着钢结构的逐步推广应用，在各个领域中使用 钢结构日渐增加，关于钢结构的腐蚀与防护问题也逐渐受到业界 有识之士的关注与重视。 1.腐蚀与防护的重要性 腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。由于腐蚀是一种悄悄在进行的破坏，不易发现 ，不像地震和火山等自然灾害那样引人关注。所以对于腐蚀造成的破坏和损失往往给人的印象不那么深刻。据调查表明，目前全球每年因腐蚀所带来的损失高达7000亿美元，世界工业发达国家组织的腐蚀损失因材料的腐蚀破坏给各工业国家带来的经济损失为其每年 GDP的 2％～4％。我国因为腐蚀造成的经济损失高达人民币5000亿元，比美国小但比日本大。调查也表明如采用现代腐蚀与防护科学知识，采取有效的防护措施，则可以挽回损失 40％以上 。这些触目惊心的事实让我们更加注意到钢结构的防腐蚀与防护的重要性。 2.1钢结构除锈 除锈工艺是钢结构防腐蚀的前提与保证，常用的表面处理方法有： 2.1.1手工处理。用手工可以除去工件表面的氧化皮和锈迹，但手工处理清理不彻底,质量差,生产效率低。 2.1.2化学处理。主要是利用碱性或酸性溶液，使工件表面的油污及氧化物溶解在碱性或酸性的溶液中，以达到去除工件表面氧化皮、锈迹及油污的目的。但若时间控制不当，即使加缓蚀剂，也能使钢材产生过蚀现象。对于较复杂的结构件和有孔的零件，若处理不当，浸入孔穴或缝隙中的余酸难以彻底清除，将成为隐患，因此化学处理适用于对薄板件清理。且化学物质易挥发，成本高，若化学排放处理不当，会对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高，这处理方法正被机械处理法取代。 2.1.3机械处理法。主要包括喷丸法和抛丸法。喷丸又分为喷丸和喷砂。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸容易使薄板工件变形，且无法彻底清除油污。清理效果最佳的还应是喷砂，适用于工件表面要求较高的清理。抛丸法清理是利用离心力将弹丸加速，抛射至工件进行除锈清理的方法。h型钢构件焊接完成后进入抛丸除锈封闭空间，可以对钢构件表面的中锈以下程度的表面进行抛丸除锈，抛丸除锈工艺除具有除锈作用以外，还可以消除h型钢构件焊接完成以后产生的残余应力，改善钢构件施加荷载后的受力状态。采用抛丸除锈设备，与采用传统的手工除锈、喷砂除锈相比，具有抗腐蚀年限更长、改善构件应力状态的特点。但抛丸受场地限制，在工件内表面易产生清理不到的死角，设备结构复杂，叶片等零件磨损快，一次性投入费用高。 3.钢结构防腐蚀 钢结构锈蚀速度规律：①先快后慢；②沿海或潮湿环境快；③重工业区是市区的2倍，是山区、田园的10倍；④无防锈层比有防锈层快5倍；⑤室外为室内的4倍。 钢结构防腐蚀是钢结构设计、施工、使用中必须解决的重要问题，它牵涉到钢结构的的耐久性、造价、使用性能、维护费用等诸多问题。 3.1钢结构腐蚀的原因 钢材受腐蚀的原因很多，可根据环境介质的不同分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。化学腐蚀也称干腐蚀，是指钢材在常温或高温下发生的氧化或硫化作用。钢材的氧化是由于它同氧化性介质接触产生化学反应而形成的。氧化性介质有空气、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫和氯等，反应后生成疏松的氧化物。其反应速度随湿度、温度的增加而加速，特别是干湿交替环境下腐蚀更为厉害。电化学腐蚀亦称湿腐蚀，是由于电化学现象在钢材表面产生局部电池作用的腐蚀。钢材在潮湿的空气中，由于吸附作用，在其表面覆盖一层极薄的水膜，由于表面成分或受力变形的不均匀，使邻近的局部产生电极电位的高低差，形成了许多微电池。在阳极区，铁被氧化成fe离子进入水膜。水中溶有来自空气的氧，在阴极区，氧被还原成oh根离子，两者结合成不溶于水的fe(oh)2，并进一步氧化生成疏松易剥落的铁锈fe(oh)3。 钢材在大气中的腐蚀，是化学腐蚀和电化学腐蚀同时作用所致，但以电化学腐蚀为主。根据裸露钢板在所处环境的腐蚀程度，iso 12944将大气的腐蚀等级分为五个级别，对于不同的腐蚀环境以及防腐年限，iso 12944对防腐涂层系统的选择进行了指导并且规定了涂层系统的最小干膜厚度。例如，对于c4的大气腐蚀环境及高的防腐年限（大于15年），可选用75微米的环氧富锌底漆，150微米的环氧云铁中间漆，以及50微米的聚氨酯面漆，总干膜厚度为275微米。 3.2钢结构维护防腐蚀的常用方法 钢材的腐蚀有材质的原因，也有使用环境和接