摘要:目前,鋼鐵制品大量運用在建筑行業當中,如何提高鋼結構建筑的防腐保護成了人們重視的方面。鋼結構因為具備較高的強度、較快的施工速度、較輕的自重,成為人們喜歡建筑結構的一個方面,可是因為鋼自身的特征,具有腐蝕問題,工程人員需要掌握防腐的知識,對于工程的執行過程進行防腐保護,減少鋼結構腐蝕造成的損失。
關鍵詞:鋼結構建筑;防腐保護工程;質量控制;建筑行業;鋼材腐蝕 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU511 文章編號:1009-2374(2016)25-0121-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.059
建筑業作為我國的一個支撐產業,變成了加快我國經濟發展的新方面,因為鋼結構建筑具備良好的抗震能力,在工業化方面具有較高的程度,施工的周期較短,在工業乃至民用建筑當中,鋼結構成為了普遍運用的承重方式。就傳統砌體構造、混凝土構造來講,鋼結構建筑具有顯著的綜合經濟效益,而且與其相符的維護構造體系能夠經由具有環保、節能效果的建筑材料反復進行使用。從標準方面而言,這一建筑與我國的可持續發展戰略相符。以鋼結構建筑的建造和應用角度分析,鋼材容易腐蝕的狀況在鋼結構建筑的發展和運用方面具有較大的制約性。
鋼結構工程是否能夠解決防腐蝕問題,通常會對新材料新工藝乃至新技術的運用造成影響。特別對于當前鋼結構建筑構件的等效性而言,構件運用的年限并不相同,通常對建筑的使用年限具有較大的影響。現代化的高壓、高溫以及處于繁瑣腐蝕介質的設施,其腐蝕問題無法處理得當,會對正常的生產造成影響。鋼結構防腐普遍運用的方式還存在噴鋁或噴鋅的狀況,且通過防腐涂料形成長期防腐涂層或通過配套防護的防腐涂料。
1 當前鋼結構發展迅速的原因
1.1 鋼結構在發展過程中的市場需求
對于國外的鋼結構而言,在新技術以及新產品的投入當中,人們逐步改變了傳統的理念。對于單層工業廠房來講,輕鋼結構體系的工程總造價比鋼筋混凝土結構乃至磚混結構體系要小。在人們對鋼結構認知的改變下,令鋼結構的市場所需量逐漸加大,以此加快鋼結構的發展。住宅鋼結構體系產業非常具有潛能,會成為未來投入使用的一個主要方面。
1.2 鋼結構的發展政策
在我國的鋼材使用歷程中,由節約鋼材演變到合理使用鋼材,由限制使用鋼結構轉變為極力發展鋼結構。對于我國建筑行業推廣的10項新技術而言,應當先規劃到鋼結構的新技術當中,有效展現出我國鋼結構的發展具有的良好前景。
1.3 鋼結構發展的物質基礎
隨著我國鋼鐵工業的高速發展,鋼產量逐漸增加,我國在全球中已經成為鋼鐵大國,鋼鐵市場也從原本的賣方市場成為了買方市場,為極力推動運用鋼結構打造了穩固的物質根基。
1.4 鋼結構建筑的優點
1.4.1 延性良好,抗震性乃至塑性變形能力較佳,可以較大地提升建筑物的安全穩定性。
1.4.2 相較于傳統建筑,能夠與建筑大開間及靈活分隔標準相符,并且可以經由減少柱截面面積和使用輕質墻板提高使用面積。
1.4.3 構件易于標準化,將建筑技術提升為集成化、產業化,對減少成本十分有利。施工符合環保建筑的標準。
1.4.4 施工周期較短,相對于傳統施工的工期,能夠縮減三分之一左右,可以較大程度提升投資的效益,令資金周轉更加迅速。
1.4.5 自重較輕,約為混凝土結構質量的50%,可以顯著減少基礎造價。
1.4.6 鋼結構材料可以反復運用,與可持續發展的標準相符。
2 鋼材腐蝕的特點
鋼材腐蝕存在電化學腐蝕以及化學腐蝕兩個特點,電化學腐蝕是指鋼材在保存與應用中與周圍環境介質相互間具有的氧化還原反應,從而形成了腐蝕。化學腐蝕是指鋼材表層與周圍介質直接形成的化學反應而促成的腐蝕,此類腐蝕會隨著時間與溫度的提升而加深。對于潮濕的空氣而言,因為鋼材表面纖維組織有異、繁瑣分布不均,還會被外力所影響而導致變形,使得建筑鋼結構表面的局部相鄰質點形成了電極電位差。在電極電位較低的陽極范疇,鐵不具備電子后會變成Fe2+融入電解質水膜當中。陰極區在獲得的電子與水膜內融入了氧作用后,變成了OH-,通過結合變成了Fe(OH)2,從而不斷被氧化為Fe2O3,這是因為變成微電子以及電子流動而促成鋼腐蝕則屬于電化學腐蝕。大部分建造的鋼結構建筑以及運用均在常溫當中進行,也就是在大氣環境當中,所以對于鋼結構建筑的腐蝕則為電化學腐蝕。
鋼結構的腐蝕現象是一個尤為繁瑣的化學物理過程,不僅表現于材料腐蝕方面,更加關鍵的則為減弱建筑結構的穩定性,因此會影響到建筑的安全以及運用。腐蝕會對鋼結構的建筑形成以下影響:
鋼結構產生腐蝕以后,會在構件的表層產生眾多細小的損傷,并且這些損傷會由于時間的延長而繼續發展,所以降低了構件的截面面積,令建筑結構的性能以及承載能力減少。腐蝕令鋼材大量耗損,而其中大多數可以透過正確的防腐蝕方式免除。腐蝕會影響到鋼結構的外層,對于大部分鋼結構的件數而言,其外表層在涂裝當中應當對構件表層進行處理,構件的表層在銹蝕以后,會產生出凹凸不平的狀態,不僅加大了解決構件的成本,還需對構面表層防腐涂料的涂裝量進行加大。鋼結構形成的腐蝕由于表層特征造成了較大的改變,雖然并不嚴重,但依舊會對建筑物的使用人員造成過大的心理壓力,因此會影響到自身的身體狀況。
3 鋼結構在防腐方面的保護方法
3.1 盡可能挑選簡單有效的鋼結構形狀與形式
通過圓柱形鋼結構形式有利于解決并檢修防腐問題,圓柱形鋼結構形式的結構較為簡單,表面積較小,較易進行鋼結構的防腐處理。對于處理鋼結構防腐時,需簡單處理鋼結構主體部分的完整性。鋼結構分段結構的銜接位置并不具備良好的抗腐蝕性,處在最易被腐蝕的環節,所以需要盡可能挑選總體性的鋼結構。在鋼結構不能簡化時,需要分離腐蝕位置與其他部位,并且也需確保鋼結構利于拆除,便于維護和防腐。
3.2 鋼結構在最大限度中免除產生縫隙與死角的問題
鋼結構的縫隙與死角會時常產生腐蝕的狀況,特別對于鋼結構的銜接與支撐之處而言,較易令鋼結構產生縫隙與死角的狀況。所以對于鋼結構的設計而言,打造鋼結構的過程中應當將其焊牢,也可以通過堵縫劑填堵鋼結構的縫隙及死角,以便減少鋼結構縫隙產生的腐蝕狀況。
3.3 降低鋼結構產生磨損腐蝕的狀況
鋼結構處在流動系統當中,需盡可能免除因為湍流、渦旋乃至流體等對鋼結構的沖擊,以此降低鋼結構產生磨損腐蝕的狀況。對流速進行有效的設定,保障流速的方位與截面積不會發生突變的狀況。在鋼結構管道被液體內含有的氣泡沖擊時,會加大鋼結構磨損腐蝕的力度,所以需分離和排除鋼結構。如果鋼結構無法免除湍流及沖擊,則能夠相應加大鋼結構承載湍流位置的厚度。
3.4 選擇有效的防腐材料
對于防腐材料的選擇,應當對鋼結構所受腐蝕的濃度、性質乃至作用條件給予仔細分析,并且需對材料的防腐性能、物理力學性能、重要性能乃至材料提供的次數進行融合,之后判斷防腐蝕的材料。防腐蝕材料在被不同介質混合作用中,會影響到防腐蝕材料的性能,所以需要對防腐材料采取良好的試驗,以便能夠判斷防腐材料。在涂抹鋼結構防腐材料時,需要對鋼結構的表層、底端乃至中間給予涂抹,需有效地融合圖層的
配置。
3.5 鍍層保護
為了有效提升鋼結構在抗腐蝕方面的性能,可以通過金屬鍍層如電鍍乃至熱鍍鋅等方式,從而對鋼結構的表層進行施加。在解決鋼結構表層的過程中,可以通過熱鍍鋅、加噴鋁而對鋼結構的表層進行復合涂層。對于鋼結構表面運用熱鍍鋅或加噴鋁時,即便鋼結構處在露天狀態下,也可以延續鋼結構的防腐時間。通過噴涂油漆乃至防腐涂料而處理鋼結構表層時,為了確保鋼結構不會被有害物質所影響,大多在室內進行鋼結構的防腐工作。
3.6 在鋼結構防腐保護當中,可以通過有機涂料進行搭配
對于鋼結構的防腐保護措施而言,對處于特殊氛圍內的鋼結構材料,例如處于沿海地區的鋼結構,大多被海洋空氣所影響,鋼結構的金屬部位大多會產生腐蝕的狀況。鋼結構金屬位置被腐蝕時大多會被溫度、濕度乃至含鹽量等因素所作用,令鋼結構受到十分嚴重的腐蝕狀況,所以可以通過有機涂料搭配體系的方案,能夠防止并控制鋼結構的腐蝕狀況,以便提升鋼結構的防腐
性能。
4 結語
綜上所述,由于鋼結構建筑的持續升溫,鋼結構的防腐性能愈發被學者所重視。在防腐的方法方面,涂料的防腐體系在最初時期會投入較少的資金,經過十年左右,則需在鋼構件的表層再次進行涂抹,對于鋼結構建筑使用的時間當中,需要維護涂料的防腐體系,但是熱浸鍍鋅防腐體系在開始的時期會投入較大的力度,但是在服務期限以內,大多無需進行維護。通過具備良好工業化能力的體系,作為鋼結構建筑進行長時間防腐,愈發受到工程設計人員以及建筑業主的重視,也會在鋼結構的建筑范圍被廣泛運用。
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作者簡介:何云(1988-),男,江西貴溪人,身份證號:360681198808293918,研究方向:工程技術。
(責任編輯:小 燕)