钢结构建筑的优点、腐蚀类型及防腐措施

   日期:2024-09-22     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:246    
核心提示:钢结构建筑较钢筋混凝土建筑具有施工便捷、抗震性能好、对环境污染少、可回收等优点,但钢结构易锈蚀,防腐对钢结构来说是非常重要的。▊钢结构腐蚀的防护方法耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构。钢结构涂层防腐需经过基层处理和涂层施工两道工序。

钢结构建筑相对于钢筋混凝土建筑具有施工方便、抗震性好、环境污染少、可回收利用等优点,但钢结构容易生锈钢结构防腐涂装措施,防腐对于钢结构来说非常重要。

钢结构的腐蚀类型有大气腐蚀局部腐蚀应力腐蚀

(1)大气腐蚀

钢结构的大气腐蚀主要是由于水和空气中的氧发生化学作用和电化学作用而引起的。大气中的水蒸气在金属表面形成电解质层,空气中的氧溶解于其中作为阴极去极化剂。钢结构与钢结构组成基本的腐蚀原电池。钢结构表面被大气腐蚀形成锈层后,腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。

(2)局部腐蚀

钢结构中局部腐蚀最为常见,主要有电偶腐蚀和缝隙腐蚀。电偶腐蚀主要发生在钢结构中不同金属结合处或连接处,电位较负的金属腐蚀较快,电位较正的金属腐蚀较快,电位较正的金属受到保护,两种金属形成腐蚀原电池。缝隙腐蚀主要发生在钢结构不同结构部位之间和钢构件与非金属材料之间的表面间隙中。当间隙宽度允许液体在间隙中停滞时就会发生。钢结构中缝隙腐蚀最敏感的裂纹宽度为0.025~0.1mm。

(3)应力腐蚀

在一定的介质中,钢结构在没有受到应力作用时,腐蚀很小,但在受到拉应力作用后,构件经过一段时间就会突然断裂,由于这种应力腐蚀开裂事先没有明显的征兆,因此往往会造成桥梁垮塌、管道泄漏、建筑物倒塌等灾难性后果。

根据钢结构腐蚀机理,腐蚀是一种不均匀的破坏,腐蚀发展速度很快。钢结构表面一旦发生腐蚀,腐蚀坑就会由坑底向深处迅速发展,造成钢结构内部应力集中。应力集中又会加速钢材的腐蚀,形成恶性循环。

腐蚀使钢材的抗冷脆性和疲劳强度降低,导致承重构件在没有明显变形迹象的情况下突然断裂,导致建筑物倒塌。

▊钢结构腐蚀的防护方法

1. 使用耐候钢

介于普通钢与不锈钢之间的低合金钢系列。耐候钢是由普通碳钢加入少量的铜、镍等耐蚀元素制成的,具有优质钢的强度、韧性、塑性、成形、焊接、磨蚀、耐高温、抗疲劳等特点;耐候性为普通碳钢的2~8倍,涂装性为普通碳钢的1.5~10倍。同时具有防锈性能,使构件耐蚀延长寿命,减薄降耗,节约能源。耐候钢主要用于长期暴露在大气中的铁路、车辆、桥梁、塔架等钢结构,用来制造集装箱、铁路车辆、石油井架、港口建筑物、采油平台及化工石油设备等,适用于盛装硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。其低温冲击韧性也优于一般结构钢。

2.热镀锌防腐

热镀锌是将待镀工件浸入熔融的锌槽中进行镀覆,使工件表面形成纯锌镀层和次锌合金镀层,对钢材起保护作用。工件经酸洗钢结构防腐涂装措施,除去工件表面的氧化铁皮。酸洗后在氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中酸洗,然后送入热浸镀槽。热镀锌具有镀层均匀、附着力强、使用寿命长等优点。

扩展知识点:

工件镀锌后为什么要进行钝化处理?

如果工件镀锌后存放在潮湿、不通风的环境中,镀锌层表面很快就会腐蚀,直观地表现为白色物质,称为“白锈”。这是用肉眼识别镀锌最直观的方法。钝化处理是一种化学转化膜处理。它的原理是使金属表面由活化状态转变为钝化状态,从而减缓金属的溶解。因此,为了提高工艺水平,为了保护工件,钝化工艺后必须进行封闭处理。

3.电弧喷涂防腐

电弧喷涂是利用专用喷涂设备在低压大电流作用下,将喷涂丝熔化,然后通过压缩空气喷射到预先喷砂除锈的金属构件上,形成电弧喷涂锌、铝涂层的工艺过程。再涂上防腐封孔漆,形成长效防腐复合涂层。较厚的涂层可有效阻止腐蚀介质渗透到基体中。

4.热喷涂铝(锌)复合涂层防腐

热喷铝(锌)复合涂层是一种与热镀锌效果相当的长效防腐方法。其工艺是先对钢构件表面进行喷砂除锈,使表面露出金属光泽并变粗糙;然后用乙炔-氧气火焰将连续送来的铝(锌)丝熔化,再用压缩空气吹到钢结构表面,形成蜂窝状铝(锌)喷层(厚度约为80~100μm);最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆填充毛细管,形成复合涂层。热喷铝(锌)复合涂层不能涂在管状构件的内壁,因此必须对管状构件的两端进行气密密封,以保证复合涂层不被氧化,内壁不发生腐蚀。

5.涂层防腐

钢结构涂装防腐需要经过基层处理和涂装施工两个工序。基层处理的目的是为了去除构件表面的毛刺、铁锈、油污等附着物,使构件表面呈现出金属光泽;基层处理越彻底,附着效果越好。至于涂装施工,常用的涂装方法有手工刷涂、手工滚涂、浸涂、空气喷涂和无气喷涂等,合理的涂装方法可以保证质量、进度、节省材料、降低成本。

 
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