钢结构虽然具有诸多优点，但锈蚀却是致命的缺点，国内外因锈蚀引起的钢结构事故时有发生，锈蚀会造成结构截面减小、承载力下降，尤其是因锈蚀而形成的“锈坑”，更会增加钢结构发生脆性破坏的可能性，而且在影响安全性的同时，还会严重影响钢结构的耐久性，使钢结构的维修费用昂贵。据统计，全球约有十分之一的钢结构产量因锈蚀而报废。根据一些先进工业国家的钢铁腐蚀损失调查，腐蚀损失费用约占总产值的2%~4.2%。1987年，台湾地区用于钢结构及建筑业的防腐费用约30~40亿元，其中涂装维修费用占62.55%。因此，对钢结构腐蚀事故进行分析研究具有重要意义。
1. 生锈的种类
通常我们把钢铁与外界介质相互作用而产生的破坏过程称为“腐蚀”，有时也称“钢铁生锈”。钢铁生锈按其影响可分为以下两类：
（1）化学腐蚀化学腐蚀是指钢材与大气或工业废气中所含的氧、二氧化碳、硫酸或非介电液体直接发生表面化学反应而引起的腐蚀。
（2）电化学腐蚀电化学腐蚀是由于钢材内部存在其它金属杂质，它们具有不同的电极电位，与电介质、水或潮湿气体接触时产生原电池效应，使钢材发生腐蚀。
实际工程中，大多数钢筋的腐蚀都是电化学腐蚀或化学腐蚀与电化学腐蚀同时作用的结果。
2 腐蚀机理及影响因素 1. 电化学腐蚀机理
钢铁的电化学腐蚀是最重要的腐蚀类型，简单地说就是指铁与周围介质发生氧化还原反应的过程。腐蚀的原因与钢铁并不是绝对纯净的有关，它总是含有各种杂质，成分中除铁（Fe）外，还含有少量的其他金属（如Mn、V、Ti）和非金属（如Si、C、P、O、N等）并形成固溶体、化合物或机械混合物共存于钢中。因此，当钢铁表面从空气中吸收含有CO2、O2或SO2的水分时，就会形成一层电解质水膜，这层水膜的形成使钢铁表面不同组分之间或晶界之间构成了数以千计的微电池，这些微电池称为腐蚀电池。
2、不同环境下腐蚀因素分析
（1）大气腐蚀
钢铁在大气条件下暴露时，由于大气中的水和氧等物质的作用而引起的腐蚀称为大气腐蚀。
影响大气腐蚀的因素：
①湿度。湿度是决定大气腐蚀类型和速度的基本因素。当相对湿度达60%（临界湿度）以上时，金钱的腐蚀迅速增加。一般来说，湿度越高，大气的腐蚀性越强。
②沉淀：雨水冲刷腐蚀介质和产品的保护层，促进了腐蚀的进行。
③温度。日温差越大，腐蚀越严重。
4、阳光：阳光会使钢材保护层涂层老化，并有间接的破坏作用。
5、大气污染物，如果大气中有SO、海盐颗粒、固体尘埃颗粒，腐蚀会加剧。所以一般来说，工业区腐蚀最严重，其次是沿海地区。内陆无污染工业的地区腐蚀最少。
大气腐蚀防治措施：
①采用耐腐蚀钢，如由铜、铬、镍等合金组成的低合金钢，具有良好的耐腐蚀性能。
② 采用涂料、金属镀层进行保护。
③降低大气湿度。降低大气湿度的措施很多，如钢结构的结构设计、防止缝隙中积水、除尘、添加干燥剂、安装空调等。
（2）淡水腐蚀
指不含盐、碱、酸的水的腐蚀。原理上，其腐蚀机理与大气腐蚀相似。
影响淡水腐蚀的重要因素是温度和氧浓度，淡水中常常溶解有钙、镁等矿物质，浓度较高时称为硬水，在硬水中，钢的腐蚀速度会减慢，这是因为碳酸钙等物质沉积在钢的表面，这种水称为硬水，在硬水中纺织行业钢结构，钢的腐蚀速度会减慢，氧气的通过会受到阻碍，从而减慢腐蚀速度。
（3）酸性腐蚀
在非氧化性酸（盐酸、稀硫酸、醋酸等）中，钢与这些酸中的氢发生置换反应，生成可溶性金属盐而受到腐蚀。
影响酸性腐蚀的因素
①离子浓度；②酸的种类；③温度。
（4）碱腐蚀
室温水溶液pH值在10～14范围内时，碳钢得到净化，腐蚀速度降低；pH值大于14时纺织行业钢结构，由于有难溶的Fe2O3或Fe3O4生成，腐蚀速度不高。
但在高温高压的碱性水溶液中，钢材将产生溶解腐蚀，称为碱裂、碱脆等。例如锅炉的腐蚀。
影响碱腐蚀的因素：
主要因素有温度、压力、pH值和碱金属种类（一般认为，碱金属的原子量越大，腐蚀性越强）。
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（5）盐腐蚀
①改变溶液的pH值。②发生氧化还原反应，如Fe置换铜，铁溶解。
③增加溶液的电导率，使电化学腐蚀加剧。4某些盐的阴离子和阳离子对腐蚀的特殊影响。
盐腐蚀的影响：盐的性质、浓度和温度。
（6）海水腐蚀
随着海洋工业的发展，海洋中的钢结构越来越多，但海洋中的腐蚀介质复杂，其腐蚀机理也复杂，一般来说主要有盐腐蚀、电化学腐蚀、海洋生物腐蚀等。
影响海水腐蚀的因素：
1、海水介质的接触深度。根据U型钢浸入海水与海水介质的深度。可分为海泥区、全浸区、潮差区、飞灌区、飞冲区、平均组构海洋大气腐蚀区。一般来说，飞灌区损伤最为严重，因为飞冲区金属表面经常被海水浸湿，在冲击差区受到海水运动的冲击，该处的防护涂层容易脱落和损伤。
②海水流速。随着流速的增加，衰减速度也增大。
③海洋生物。
④ 海水温度
预防：
1.正确判断腐蚀程度。例如海上结构中桩基的腐蚀程度在不同位置不同，因此应采用不同的厚度。2.减少水流停滞，避免冲击腐蚀。3.尽可能消除不必要的间隙。4.减少引起化学麻木的情况（如连接不同的金属）。
⑤减少物体的应力集中。6焊接时注意杂散电流的影响。7涂层保护。
8电化学保护。
（7）土壤腐蚀
埋入土壤中的钢结构的腐蚀称为土壤腐蚀。它遵循电化学腐蚀的基本理论，但腐蚀电池的形成与土壤本身的特性有关。一般来说，有以下几种腐蚀电池。
②远距离腐蚀宏电池。常发生在地下长距离的钢结构上。
②局部土体不均匀引起的腐蚀宏电池。一般是由于填土密度差异及夹杂物所致。
③不存在因深度不同及边缘效应而产生的宏电池腐蚀。
④ 组织状态的差异造成腐蚀宏电池的产生。这是由温度差异、应力、钢材种类不同等引起的。
影响土壤腐蚀的因素：
① 土壤性质（孔隙度和孔隙结构、含水量、电阻率、pH、盐度）。 ② 杂散电流。 3 微生物
土壤腐蚀防治措施：
①覆盖层保护。 ②阴极保护。 ③改变土壤环境。如降低水位、选用腐蚀性较小的回填土、在酸性土壤中填筑物体周围的石块等。
（8）有机非水溶剂的非水浴剂包括无机剂和有机剂。无机剂主要有纯硫酸、发烟硝酸等非水酸、熔融的氢氧化钠、碳酸钠等熔融盐、液氨等在低温下变成液体的物质。鉴于有机非水溶剂在工业建筑中腐蚀性较大，如有机制药工业、食品工业、发酵工业、石油化工工业、纺织工业等，本节主要讨论有机非水溶剂引起的腐蚀。
（1）极性非水溶剂（如酒精、碘化钠、酚类、硝基化合物等）的腐蚀遵循电化学机理。
②非极性的非水溶剂(如具有链状或环状结构的碳氢化合物)既有电化学腐蚀也有化学腐蚀，一般来说，非极性溶剂本身的腐蚀性较小，但当溶剂置于大气中时，生成的氧化物就具有极性。例如燃料油、润滑油氧化后生成盐酸，盐酸能促进这些油品中金属的腐蚀。此外，有机氯化合物和有机氯化合物的腐蚀也很重要，作用是它们分解生成盐酸，全剂的腐蚀也离不开水，水的来源是大气等，油品本身也含有一定的水。
（2）防治措施：
①隔离水的侵入。例如在油中加入肥皂的防腐措施，就是将油中的水与金属表面隔离开来。
②添加添加剂，防止非水溶剂成为腐蚀介质。
9.高温腐蚀
在高温下，钢材表面会形成一层黑皮（如在钢轨制造过程中，钢材上也会形成一层黑皮），黑皮是高温氧化物，对钢材有一定的保护作用，但当有水存在时，由于钢材黑皮电位不同，形成原电池，造成钢材的电化学腐蚀。
高温腐蚀防护可以从以下几个方面入手：
（1）按使用年限、环境发展、社会、环境、农业、粉末等进行控制。
（2）改善高温环境，加工过程中可采用真空、惰性气体等控制高温环境。
钢材所处的高温环境介质。
（3）表面处理。
10.应力腐蚀
钢材的应力腐蚀是指在应力作用下，钢材腐蚀加速的现象。应力腐蚀的特点是发生在远低于极限抗拉强度的应力条件下。即在正常的安全使用应力条件下，材料（钢丝或钢筋）发生脆性断裂。此时钢丝表面腐蚀还不严重，生锈率一般在30%以下。在缺陷或腐蚀坑根部会出现沿轴向的黑色应力腐蚀区。
11.电腐蚀
电腐蚀是钢筋混凝土结构或钢结构处于杂散电场中，在电流通过钢筋的极区产生的应力。这种现象经常发生在电化工厂、电冶金车间等。电腐蚀的强度与纳米材料的阳极电位成正比。
目录：
钢结构建筑事故分析（一）材料事故
钢结构建筑事故分析（二）变形事故
钢结构建筑事故分析（三）脆性断裂事故
钢结构建筑事故分析（四）疲劳损伤事故
钢结构建筑事故分析（五）失稳事故
钢结构建筑事故分析（六）腐蚀事故（上）
钢结构建筑事故分析（七）火灾事故
