淺析鋼結(jié)構(gòu)防腐機(jī)理及防腐涂層的質(zhì)量控制

孟 剛

（淄博萬成工貿(mào)有限公司，山東 淄博 255065）

1 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的分類

1.1 大氣腐蝕

大氣腐蝕是空氣中的氧氣和水與鋼結(jié)構(gòu)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)。鋼結(jié)構(gòu)的純化學(xué)腐蝕實(shí)際工程中較少見。金屬的破壞大多數(shù)是電化學(xué)腐蝕，由于鋼鐵本身不純，它除含碳以外還有其他雜質(zhì)，從而在鋼鐵表面形成了無數(shù)微小原電池，此種腐蝕在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛存在。

1.2 局部腐蝕

局部腐蝕常見的有電偶腐蝕和隙縫腐蝕。電偶腐蝕是指兩種以上具有不同電位的金屬接觸造成的腐蝕，耐腐蝕性較差的金屬（活潑金屬）接觸后成為陽極，腐蝕加速；而縫隙腐蝕是主要發(fā)生在鋼結(jié)構(gòu)表面縫隙中發(fā)生的局部腐蝕，常和墊片下、空穴搭接縫、表面沉積物（如砂、灰塵）以及縫隙內(nèi)存在的少量靜止溶液有關(guān)，鋼結(jié)構(gòu)最敏感的隙縫腐蝕縫寬為0.025～0.1mm。

1.3 應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是指金屬在拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的脆斷。有些腐蝕介質(zhì)的濃度很低就可以引起應(yīng)力腐蝕，而這種應(yīng)力腐蝕由于事先無明顯的表現(xiàn)，一旦出現(xiàn)后果往往是不可控的。

2 鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕的幾種方法

2.1 選用改性鋼結(jié)構(gòu)材料

把少量合金元素添加到鋼中，如銅、鉻、鎳等，形成耐候鋼以提高鋼材的耐候性能。耐蝕性優(yōu)與普通鋼材，適宜在室外環(huán)境使用并保持了鋼材良好的焊接性能。

2.2 熱浸鍍鋅

熱鍍鋅層與基體結(jié)合的強(qiáng)度高，熔鋅形成鐵-鋅合金層覆蓋于整個(gè)工件表面。鋅與鐵在有電解質(zhì)條件下，鋅不斷溶解，而基體（鐵）得到保護(hù)。另外鋅的腐蝕產(chǎn)物耐腐蝕性能，尤其是在大氣、水、土壤及混凝土中耐腐蝕性好，如電訊構(gòu)件燈塔的熱鍍鋅應(yīng)用。

2.3 金屬熱噴涂

在腐蝕性等級(jí)為Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)中的鋼結(jié)構(gòu)宜采用金屬熱噴涂法。將鋼結(jié)構(gòu)基層表面通過噴射或拋射處理，采用電弧噴涂法或氣噴涂。

2.4 涂層法

通過涂刷或噴涂在鋼結(jié)構(gòu)表面形成涂層起到保護(hù)金屬作用。

2.5 電化學(xué)保護(hù)法

常用陰極保護(hù)法是將被保護(hù)金屬與直流電源負(fù)極相連，通過外加陰極電流進(jìn)行陰極極化而使金屬得到保護(hù)的方法。

在這幾種防腐蝕方法中，涂層法因其適用性廣而在建筑工程中得到較多的應(yīng)有。本文將對(duì)涂層法施工中常見到的問題進(jìn)行探討。

3 鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中存在的問題

3.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)產(chǎn)生問題

由于對(duì)防腐認(rèn)識(shí)不足、有局限性或是對(duì)涂料的技術(shù)參數(shù)沒有認(rèn)真進(jìn)行研究，對(duì)涂料的使用環(huán)境、應(yīng)用情況未進(jìn)行嚴(yán)格確認(rèn)，不能根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境、設(shè)計(jì)使用年限等選擇涂料類型，或是由于投資成本控制而選擇防腐性能不適宜的涂層而造成防腐問題。例如工業(yè)廠房?jī)?nèi)在生產(chǎn)時(shí)由于工藝上的原因，不時(shí)有堿性蒸汽飄逸，此區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)基本上處在堿性濕汽的環(huán)境中，涂層若全部選擇普通調(diào)合漆，因普通漆不耐堿，投用后鋼結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)不同程度的被破壞現(xiàn)象。另外，常見問題是涂層厚度技術(shù)要求籠統(tǒng)或不嚴(yán)謹(jǐn)，部分項(xiàng)目的涂層僅對(duì)總厚度進(jìn)行了標(biāo)注，對(duì)底層、中層、面層各層厚度沒有提出要求，使各層施工的隨意性增加。若無技術(shù)要求，規(guī)范中規(guī)定一般按照室外150μm，室內(nèi)為125μm，允許偏差為-25μm，每遍干漆膜厚度的允許偏差為-5μm來控制。

3.2 涂層施工中的常見問題

3.2.1 進(jìn)場(chǎng)材料出現(xiàn)的問題

涂料種類對(duì)涂層影響程度占到4.9%，但涂料質(zhì)量的檢驗(yàn)比較復(fù)雜，一般檢測(cè)難度大。很多小規(guī)模生產(chǎn)廠家降低價(jià)格高的原料的比例以獲利，此種涂料一旦使用會(huì)帶來很大的防腐問題。

3.2.2 基層清理存在問題

鋼結(jié)構(gòu)基層表面處理的結(jié)果對(duì)防腐的影響，據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)涂層壽命影響程度占47.5%，表面處理方法有：手工處理或動(dòng)力工具除銹：其質(zhì)量等級(jí)可分為St2和St3級(jí)，但手工處理勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，處理質(zhì)量隨著作業(yè)人員工作時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)降低，基層清理質(zhì)量難以保證。特別是熱軋制型材，用此法除銹前后顏色變化不明顯，極易造成漏處理或不處理現(xiàn)象。需注意：動(dòng)力除銹的拋光現(xiàn)象減弱了涂層的附著力。機(jī)械噴射或拋射除銹是將丸或砂加速后投射到金屬表面，依靠摩擦與沖擊作用去掉污物、銹蝕物等。鋼丸處理薄板會(huì)導(dǎo)致薄板變形，另外工件表面的油跡清理不徹底，復(fù)雜工件能產(chǎn)生清理死角。

3.3.3 不按要求操作產(chǎn)生的問題

涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家不同，其配比成分也有差異而不能保證涂層的配套。沒有按要求用廠家指定的稀釋劑而對(duì)涂料進(jìn)行稀釋，也是造成涂層質(zhì)量事故的原因。所以，要嚴(yán)格按照涂料說明或技術(shù)文件的要求來進(jìn)行涂裝，避免由于混批、混種類可能產(chǎn)生質(zhì)量問題，而不便于損失的分析和賠償。

冬季、雨季、潮濕環(huán)境在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕施工中常遇見。在實(shí)際工作中，冬季涂裝溫度低于3℃，在雨季環(huán)境濕度已超過85%，由于各種原因不能采取局部措施，涂裝仍然進(jìn)行。雨季時(shí)凝結(jié)在鋼結(jié)構(gòu)表面的水汽被涂層覆蓋后，這些水汽會(huì)造成防腐蝕質(zhì)量問題。涂層還未完全達(dá)到實(shí)干就涂裝下一道漆，也是產(chǎn)生腐蝕的一個(gè)原因。

4 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)防腐產(chǎn)生的問題是由各環(huán)節(jié)、多因素形成的，從設(shè)計(jì)、施工、后期維護(hù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都能誘發(fā)涂層損壞從而達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命。認(rèn)真做好防腐蝕的各環(huán)節(jié)工作，另外積極研究新的保護(hù)方法，以提高鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。

參教文獻(xiàn)

[1]胡傳炘.表面處理技術(shù)手冊(cè)[M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1997.

[2]GB/T 50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].