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    淺談鋼結構的防護

    2019-03-13 22:21

    一、鋼結構的優點
    鋼結構目前在我國的應用范圍很廣,主要包括以下幾個方面:大跨度結構、廠房結構、高層建筑、塔桅結構、板殼結構、輕鋼結構,橋梁工程和鋼結構造型等。和其它材料的結構相比,鋼結構具有重量輕、密閉性好、耐熱性好、制造簡便、易于采用工業化生產、施工方便、施工安裝周期短,最重要的是可以回收再利用等優點。
    二、鋼結構的缺點及危害
    鋼結構作為一種蓬勃發展的結構體系,縱然有許多優點,但生銹腐蝕是一個致命的缺點。生銹腐蝕將會引起構件截面減小,承載力下降,尤其是因腐蝕產生的“銹坑”將使鋼結構脆性破壞的可能性增大。
    除生銹腐蝕以外,耐火性差是鋼結構的又一大缺點。因為一旦發生火災,鋼結構很容易遭受破壞而倒塌。“九一一”事件中的美國世貿中心大樓就是鋼結構遇火災而造成的事故。
    三、鋼結構防腐的設計原則
    1、鋼結構必須采取防腐措施;
    2、構造上盡量避免死角和凹槽;
    四、生銹腐蝕的類型
    1、化學腐蝕 化學腐蝕是指鋼材直接與大氣或工業廢氣中含有的氧氣、碳酸氣、硫酸氣或非電介質液體發生表面化學反應而產生的腐蝕。
    2、電化學腐蝕 電化學腐蝕是由于鋼材內部有其他金屬雜質,它們具有不同的電極電位,在與電介質或水、潮濕氣體接觸時,產生原電池作用,使鋼材腐蝕。
    五、鋼結構銹蝕處理及防腐方法
    1、新建鋼結構防銹
    新建鋼結構的防銹方法,一般有涂料敷蓋法和金屬敷蓋法。
    涂料敷蓋法,即在鋼材表面敷蓋一層涂料,使之與大氣隔絕,以防銹蝕。主要施工工藝有:表面除銹、涂底漆、涂面漆。
    金屬敷蓋法,即在鋼材表面上鍍上一層其他金屬。所鍍的金屬可使鋼材與其他介質隔絕,也可能是鍍層金屬的電極電位更低于鐵,起犧牲陽極(鍍層金屬)保護陰極(鐵)的作用。
    2、原有鋼結構銹蝕處理
    (1)根據腐蝕理論及實際經驗,除一般檢查外,下列構件或部位應嚴格檢查。
    ①埋入地下的地面附近部位;
    ②可能存積水或遭受水蒸汽侵蝕部位;
    ③干濕交替構件;
    ④易積灰且濕度大的構件;
    ⑤屋蓋結構、柱與屋架節點、吊車梁與柱節點部位。
    (2)漆膜處理 涂膜處理方法有堿水清洗(5%~10%NaOH溶液)、火噴法、涂脫漆劑、涂脫漆膏等。
    (3)表面處理:
    鋼結構除銹的方法主要是采用手工和噴砂除銹。
    ①手工除銹 是古老而簡便的常用方法,勞動強度大、效率低、質量難保證。采用此法必須強調質量要求,無法達到Sa2.5級。
    ②噴砂除銹 在可以停產的地方和露天結構物也可采用噴砂除銹,它質量可靠、除銹比較徹底。噴砂是利用空氣壓縮機將石英砂噴射于鋼材表面上除去黑皮和鐵銹,也可以用鋼砂、鋼丸噴射(投射)于鋼材面上,效果更好。
    經表面處理之后的鋼材,將產生凹凸面,稱為表面粗度。表面粗度與采用的表面處理方法和噴砂材料有關,粗度影響涂層漆膜防腐蝕的能力。粗度大,有助于涂層膜的附著性,但將減薄鋼材表面凸點之間的涂層厚度,容易產生針孔,減小了涂層的防銹能力;反之,則相反。
    (4)涂層選擇
    涂層選擇包括涂層材料品種選擇、涂層結構選擇和涂層厚度確定。
    ①涂層材料品種選擇
    品種選擇取決于使用條件,在一般大氣條件下及工業大氣侵蝕下,可選用防銹漆;在有腐蝕性介質環境中應選用防腐漆;處于高溫條件作用下,選用耐熱漆;室外結構涂層要有較好的耐候性能。
    涂料分為底漆和面漆。底漆中含粉料多,基料少,成膜粗糙,與鋼材表面的粘結附著力強,與面漆結合性好;面漆中粉料少,基料多,成膜有光澤,既能保護底漆和抵抗大氣及有害介質作用,又有美觀之效果。
    ②涂層結構選擇
    涂層使用耐久年限,除了表面處理影響外,很大程度上還與涂層結構是否合理有關;在設計涂層上要按10~15年來考慮涂刷周期,除重視涂層選料外,并注意合理的涂層結構、重視施工操作工藝,是能夠保持較長維修周期的。一般采用2道底漆和2~3道面漆結構,底漆道數增加可起填平基層作用,也可保證漆膜總厚度。
    ③涂層厚度確定
    漆膜厚度影響防銹效果,增加漆膜厚度是延長使用年限的有效措施之一。一般鋼結構防護涂層總厚度要求室內不小于100μm,室外條件應不小于125μm,腐蝕性環境中漆膜應加厚。漆膜厚度很難準確控制,故重要工程對各層漆膜厚度應測定。
    (5)涂層施工
    涂層質量與作業中操作有很大關系,一般涂刷中要注意下列事項:
    ①除銹完畢應清除基層上雜物和灰塵,在8h內心快涂刷第一道底漆,如遇表面凹凸不平,應將第一道底漆稀釋后往復多次涂刷,使其浸透入凹凸毛孔深部,防止孔隙部分再生銹。
    ②避免在50C以下和400C以上以及太陽光下直曬,或85%濕度以上情況下涂刷,否則易產生起泡、針孔和光澤下降等。
    ③底漆表面充分干燥以后才可涂刷次層油漆,間隔時間一般為8~48h,第二道底漆盡可能在第一道底漆完成后48h內施工,以防第一道底漆之漏涂引起生銹;對于環氧樹脂類涂料,如漆膜過度硬化易產生漆膜間附著不良,必須在規定時間內做上面一層涂料。
    鋼結構的防火方法多種多樣,通常按照構造形式概括為以下兩種。
    1、緊貼包裹法 一般采用防火涂料,緊貼鋼結構的外露表面,將鋼構件包裹起來。
    2、實心包裹法 一般采用混凝土,將鋼結構澆注在其中。
    就目前應用情況來分,鋼結構防火方法的選擇是以構件的耐火極限要求為依據,并且防火涂料是最為流行的做法。

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