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钢结构建筑防腐工程实用13篇

钢结构建筑防腐工程
钢结构建筑防腐工程篇1

钢结构有质量轻而强度高,塑性和韧性好,施工周期短等特点,因此在高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅等建筑中得到了广泛的应用和发展。

然而,随着钢结构建筑的日益增多,钢结构的保养与维护工作显得尤为重要,其内容主要包括建筑钢结构的防腐与防火两方面。

据不完全统计,国内每年因腐蚀而造成的经济损失在400亿人民币以上,每年9000万吨钢产品中,约30%被各种形式的腐蚀消耗掉,可见钢结构的防腐工作时多么重要。钢材受大气中水、氧气和其他污染物的作用而被腐蚀。大气中的水分吸附在钢材表面形成水膜,是造成腐蚀的决定因素。当大气相对湿度小于60%时,腐蚀相当轻微;而大于60%~70%时,钢材的腐蚀速度会突然升高。

钢材在高温下,其强度会逐渐降低,通常在450℃~650℃时失去承载能力。此时的钢结构柱、梁弯曲会因过大的变形而失效。若无外来干涉,大约燃烧7min就可以达到500℃。不加保护的钢结构耐火极限为15min左右。为此,建筑钢结构的防腐与防火是钢结构设计中不容忽视的两个环节,现就这两方面分别论述。

一、建筑钢结构的各种防腐方法及特点

1.采用具有抗腐蚀能力的耐候管

耐候管是在低碳或低合金钢中添加铜、铬、镍等元素制成的一种耐大气腐蚀的刚材。在大气作用下,表面自动形成一种致密的防腐薄膜,起到抗蚀作用。其抗腐蚀能力高出一般钢材2~4倍。这种钢材不涂装就可以使用,很适合于露天钢结构,是极好的结构用材。在日本,耐候钢自20世纪60年代后期首次在桥梁上应用之后,迄今应用越来越多。在所有的钢桥中,其应用率占到5%~7%。在美国,则有大约45%的桥梁应用了耐候钢。在国内,因其价格昂贵,目前应用不多,今后的任务是不断降低耐候钢的成本,研究有抗腐能力的焊缝金属和焊接工艺,使耐候钢逐步推广到钢结构中。

2.热浸锌防腐

热浸锌防腐是将除锈后的刚才进入600℃高温熔化的锌液中,使钢材表面附着锌层。实践表明,为起到防腐蚀的作用,对于厚度5mm以下的薄板,锌厚度应≮65 ;对于厚板,锌层厚度应≮86 。在一般的大气环境下,可以提供10年左右的有效保护,而且质量稳定,因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中,如输电塔、通讯塔等。热浸锌发明于18世纪中叶,至今仍是钢材防腐方法中最普遍、最有效的工艺措施。但是,热浸锌防腐工艺由于受渡槽容积所限,不能对较大尺寸的结构进行防腐施工;不能在现场进行热浸锌防腐,只能在固定的工厂施工,势必造成大量的往返运输费用;热浸锌镀层碰伤后,其自身无法恢复,因此,热浸锌方法最适宜于小型钢构件、轻型钢构件的防腐。

3.热喷铝(锌)复合涂层防腐

这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐方法。具体做法是:先对钢构件表面做喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰或电弧喷涂设备将不断送出的铝(锌)进行加热,将熔融的粒子雾化、喷射并沉积到基材表面,喷涂层厚度约80~100 。最后用环氧树脂或氧丁橡胶漆等涂料填充毛细孔,已形成复合涂层。热喷铝(锌)涂层防腐机理为阴极保护,在腐蚀环境下,即使防腐涂层局部破损,仍具有牺牲自身而保护钢铁基体的效果。欧美发达国家于20世纪50~70年代开始采用这种方法,几十年的实践证明,热喷铝(锌)复合涂层是钢结构长效防腐的最好方法,这一结论已经得到了工程界的认可。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强,构件形状尺寸几乎不受限制。而且这种工艺的热影响是局部的,受约束的,因而不会产生热变形。我国于20世纪60年代曾采用火焰喷涂防腐,10多年后检查效果良好。但火焰喷涂的生产效率较低,喷砂喷铝(锌)的劳动强度大,严重制约着钢结构的加工工期,可能会出现防腐施工效率与工期的矛盾。

4.涂(喷)油漆防腐

油漆防腐具有外表美观、涂装工艺简单等特点,多年来一直被广泛采用。涂(喷)油漆防腐首先要彻底除锈(人工除锈或喷砂除锈),然后涂(喷)油漆。涂层的选择要考虑周围的环境,不同涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆与面漆之分,底漆一般采用环氧铁红底漆、环氧煤沥青底漆或氟碳底漆等,面漆采用环氧聚氨酯、丙烯酸聚氨酯或氟碳涂料等。但由于尤其涂层的老化、粉化会使这种保护作用减弱或失去作用。同时尤其涂层本身有无数的微针孔,长期处在盐雾、潮湿环境下,cl-离子、水分子等会通过针孔腐蚀基体金属,导致油漆层剥落。因此,涂(喷)油漆防腐必须定期维护。氟碳涂料含氟树脂三氟氯乙烯,由于氟树脂分子中有化学结合力特别强的CF键存在,在受热、光(包括紫外线)、各种化学介质溶剂作用下,CF键难以断裂,使得氟树脂具有超强的耐候性、耐磨性及耐腐蚀性等。经试验验证,氟碳涂料的预期防腐寿命可达50年,使用于室外或潮湿环境的钢结构,是目前较为理想、有发展前途的一种长效防腐方法。

5.重防腐油漆防腐

重防腐油漆防腐涂装工艺由底漆、中间漆和面漆组成的多层涂装体系,油漆品种为环氧(无机)富锌底漆、环氧云母氧化铁中间漆和环氧聚氨酯或氯化橡胶面漆等组成。其作用机理为:第一道车间底漆对刚才有钝化缓蚀作用,增加油漆层附着力,其防腐作用很微弱;防腐底漆中添加锌粉,对钢材提供阴极保护作用;中间漆增强底漆、面漆之间结合力,增加涂层厚度,增补底材表面的微小缺陷,提高底漆、面漆的耐腐蚀性和耐候性等,同时也提高了面漆的外观装饰性。起阴极保护作用的锌粉是靠油漆中有机物的结合才能与钢材结合,随着有机物的裂解、老化,锌粉无法与钢材相结合,这样阴极保护作用自然消失。此外,在阴极保护效果方面,由于电弧喷涂涂层(阳极)与钢铁基体(阴极)的面积比1,而富锌涂料(阳极)与钢铁基体(阴极)的面积比1,因此,富锌底漆的阴极保护效果和结合远低于电弧喷漆防腐涂层。

二、建筑钢结构的防火

1.水冷却法

水冷却法是一种主动保护方法,即在火焰、烟气作用与钢结构之前,系统主动去降低火焰、烟气的温度,从而保护钢结构不受损害。其特点是造价相对较低,施工简单,但防腐效果不好,一旦水喷淋强度不足或火焰温度上升过快,钢结构将失去系统保护;而且该系统受结构几何形状的限制,对于结构复杂的钢结构起不到保护作用;另外,该系统受环境因素影响大,对于室外或室内温度过高、过低的建筑无法使用。

2.包封法

包封法是目前广泛使用的一种钢结构防火方法,该方法施工简便,造价低,防护效果好,在实际工程中应用非常广泛,特别是在对钢柱、钢梁、楼板保护中,多数采用此方法。但此方法增加了结构的重量,占用空间,影响美观,因此对于一些特殊部位,如屋盖。中庭、大跨度空间、有装饰需要的场所无法使用此方法。

3.单面屏蔽法

单面屏蔽法主要是在钢构件的迎火面设置阻火屏障,将构件与火焰隔开。如在钢外住内侧,梁底下吊顶设置防火板。但对施工工艺要求较高,接缝、孔洞处要封闭严密,而且大空间、大跨度的钢结构无法使用,应用范围狭窄。

4.涂抹防火涂料

涂抹防火涂料是将防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面,起防火隔热作用,防止钢材在火灾中迅速升温为降低强度,避免钢结构失去支撑能力而导致结构物倒塌。这种防火方法现场施工方便,可选择性大,而且不受构件形状限制,经济性和使用性比较好。但是存在粘结和防火性的耐久问题,喷涂温度、湿度环境问题,基材处理问题。防火涂料主要有氨基、丙稀酸类的厚型、薄型、超薄型等。

5.防火外包层法

外包层保护方法即用轻质板材、龙骨外包在钢构件表面的保护方法。采用耐火轻质板材作为主要材料的有:FC板、TK板等水泥纤维增强板,石膏板,硅酸钙板。该方法具有表面平整、装饰性好,且能根据防火时限要求适当调整厚度的有点,但是也存在施工难度度、造价高的缺点,用在住宅、写字楼比较适合。

三 结束语

随着建筑钢结构用钢的国产化,我国钢结构的发展迎来新的机遇,同时各种技术上的难题也将会相机出现。笔者对钢结构的有点做了介绍,提出了钢结构防腐与防火问题,列出了相应的解决方法,并对这些方法做了详细的介绍。进一步完善了钢结构理论,确保钢结构的经济、安全、可靠。

参考文献:

[1]王海荣. 建筑钢结构防腐技术综述[J].四川工业学院学报.2004(23)

钢结构建筑防腐工程篇2

一、钢结构的缺点

钢材是一种不会燃烧的建筑材料,它具有抗震,抗弯等特性。在实际应用中,钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力,也可以满足建筑设计美感造型的需要;还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲,拉伸的缺陷。普通建筑用钢受热为300℃ 后,刚体强度开始急剧下降; 钢材料将会失去稳定性的临界温度大约为540℃所以钢材一旦受热,其诸多力学性能如屈服强度、弹性模量、抗压能力以及荷载能力都会明显降低。当钢材火烧十几分钟后,其力学性能会低于建筑工程结构的承载许用应力,甚至软落下来,就会发生重大的事故,造成惨重损失,此外,钢结构容易受工业大气和海洋大气的腐蚀,在自然环境中的钢结构受雨雪、风霜、阳光、温度和湿度的影响,大气中的水分和氧是造成户外钢结构腐蚀的主要原因,易引起电化学腐蚀。钢结构在抗腐蚀以及耐火性等方面的缺陷制约了钢结构的进一步发展及运用。

二、轻钢结构的防腐技术

(一)轻钢结构的防腐技术应用要求

要加强建筑的防腐性,就要对建筑的年限、装饰等方面提出也要求,对于不同的环境,采用的防腐措施也是不一样的,因此要进行一定的说明,而且要加强建筑的防腐性能,还要对施工的环境进行控制,不利于防腐工作的施工环境会对防腐的效果产生较大的影响。一般的防腐措施中,最为基本的就是要对于需要做防腐处理的结构的表面进行清洁,减少污染,加装适当的防腐材料或者防腐涂漆等。目前针对钢材腐蚀有很多防腐的措施,都能起到较好的效果,但是这些不同的措施都是针对某一种特定的腐蚀原理来采用的,因此,在是实际的防腐工作当中,应当针对不同的情况选择合适的防腐措施来加强建筑的防腐性能。

(二)轻钢结构的涂层法防腐技术

这种方法是较为常见的一种防腐方法,而且也是被采用较为广泛的方法,但是在使用过程中,不能持续较长的时间,优点是成本低,经济性较强。在对轻钢结构采用这种方法进行防腐的时候,一般要经过基层处理和涂层施工这两个阶段。对基层进行处理,就是要将钢结构表面的毛刺、污染物、锈迹等清除掉,使轻钢结构恢复本色的光泽,这个步骤对后面的施工是有影响的,要想达到最好的防腐效果,要在基层处理的时候尽可能的彻底。

涂层施工就是给钢材涂装一些防腐材料。涂层结构的形式有三种。底漆―中漆―面漆;底漆―面漆;底漆面漆为同一种漆。其中底漆主要起附着和防锈作用;面漆主要起防腐蚀和防老化作用;中漆的作用于介于底、面漆之间,并能增加漆膜厚度。它们只有配套使用才能发挥最佳的作用,取得最佳效果。合理的涂刷方式,对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用,常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滚涂法、浸涂法、空气喷涂法和无气喷涂法等。

三、轻钢结构的防火技术

轻钢结构的防火最常用的方法为防火涂料保护法。

(一)防火涂料的选择

轻钢结构的防火涂料主要按燃烧性能特点、喷涂对象环境或喷涂厚度的不同分类。在这里,只讨论根据其喷涂厚度不同的分类,具体性能特点如下。

(1)厚型8―50。缺陷:1厚型防火涂料的涂层厚、有较大的自重、当涂料的黏结力差时极易剥落。另外,在涂装施工时,需要使用金属丝网加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延长;2涂层的表面也较为粗糙,美观性差;3需养护水泥基涂料。优势:1厚型防火涂料具有较高的耐火极限,实验证明可达3h;2因其主要组分为无机材料,所以具有相对较好的耐久性。而且,无机材料易得、来源广、价格便宜,涂料价格比其他的低;3涂料遇火后,不会放出任何损害人体健康的有毒烟气;涂料运输方便,为袋装出厂。

(2)薄型4―7。缺陷:1涂料的耐火极限比厚型涂料的低,最高可达2h;2因其主要组成为有机材料,耐老化和耐久性较差。涂料遇火时,可能会释放出有害烟气,需改进;3涂料大多用于室内钢结构,需向室外的产品研究开发。优势:1薄型防火涂料的涂层薄、自重小、黏结力好、不易剥落、涂装施工较为简单,无需金属丝网加固,干燥较快;2涂层的表面光滑、装饰性好、可调配出多种颜色,3单位面积消耗涂料的量少,施工成本低;4涂料的抗震性能与抗挠曲性强。

(3)超薄型≤3。缺陷:1超薄型防火涂料与薄型涂料具有相同的缺陷;2超薄型防火涂料未能应用于室外钢结构,目前无此类产品。优势:1超薄型防火涂料的涂层更薄,装饰性更好,可调配颜色更丰富;2具备薄型涂料的所有优点。

(二)基层处理

在喷涂防火涂料前,必须做好基层处理。在轻钢结构的表面应根据使用要求,做好防锈工作。对大多数建筑工程中轻钢结构而言,需要喷涂不与防火涂料发生化学反应的防锈底漆。另外,如果试验证明选用的防火涂料也具有一定的防锈功能,可不做防锈处理。

(三)涂装施工

由经过培训且合格的专业施工人员进行防火涂料的涂装施工;还需遵循厂家的说明书进行防火涂料的调配,并及时搅拌使调配好的涂料稠度适中,确保在涂料喷涂后不发生剥落与流淌现象。目前常使用的涂刷方式为喷涂法、手工刷涂法等。

四、耐候钢的应用

建筑工程中轻钢结构采用耐火耐候钢,可有效做到防腐与防火。因为耐火耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性与防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候钢是使用较多的Q235与Q345钢的替代钢种。在力学性能上,它与普通建筑用钢具备相差无几的焊接性能、屈服强度、抗压能力等室温力学性能。在施工时,耐火耐候钢的应用可以避免或减少防腐涂料与防火涂料的涂装,有效地节约成本,也可以减少涂料的环境污染。另外,在轻钢结构中采用耐火耐候钢,可有效减薄钢材厚度,能节约一大部分成本。同时,耐火耐候钢自身还具备永久性和自愈性能,也就是说此类钢材在在使用过程中,无论受到挤压、表面擦撞或火灾,都会保持其耐火耐候性不变,这从根本上做到了建筑工程中轻钢结构的防腐及防火工作。

轻钢结构是我国建筑工程钢结构体系中极具发展潜力的一种,具有诸多优势: 构造较为简单、重量轻、有效地节约钢材与成本、现场安装简单快速、节能环保,材料可以回收、结构抗震性能强等。但因钢材料自身有着耐腐蚀性差、怕火的缺陷,所以加强对建筑工程轻钢结构的防腐及防火技术的研究十分必要。做好防腐防火技术工作,可有效提高轻钢结构的使用性能,使之有更广阔的发展空间。

参考文献:

钢结构建筑防腐工程篇3

Key words: steel structure;corrosion;architecture;construction

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)30-0058-01

1钢结构腐蚀的类型与机理

1.1 大气腐蚀钢结构的大气腐蚀主要是由空气中的水和氧气等的化学和电化学作用引起的。大气中水汽形成金属表层的电解液层,而空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂,二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。当大气腐蚀在钢构件表面形成锈层后,腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。

1.2 局部腐蚀局部腐蚀是钢结构最常见的破坏形态,主要包括电偶腐蚀、缝隙腐蚀。电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或者连接处,其中电位较负的金属腐蚀速度较大,而电位较正的金属受到保护,两种金属构成了腐蚀原电池。缝隙腐蚀主要在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处,当缝隙宽度窄到可以使得液体在缝内停滞时发生,钢结构的缝隙腐蚀最敏感的缝宽为0.025~0.1mm。

1.3 应力腐蚀即在某一特定的介质中,钢结构不受到应力作用时腐蚀甚微,但是受到拉伸应力后,经过一段时间构件会发生突然断裂。由于这种应力腐蚀断裂事先没有明显的征兆,所以往往造成灾难性后果,如桥梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等,带来巨大的经济和人员伤亡。

2钢结构腐蚀对建筑的危害

通过钢结构腐蚀机理的分析我们可以看出,钢铁腐蚀是一种不均匀的破坏,其表面一旦出现腐蚀坑,由坑底向纵深发展很快,从而引起应力集中,而应力集中又会加速腐蚀过程,这种循环的连锁反应是应力腐蚀的一种形式。钢材在这种应力腐蚀的作用下抗冷脆性能不断下降,导致承重构件在无明显的变形征兆下突然发生脆性断裂,造成建筑物倒塌并危及人身安全。结构在冲击荷载作用下,腐蚀介质会促成钢材发生脆性断裂并影响疲劳强度,危害尤为严重。

3建筑工程中钢结构防腐技术的应用

3.1 基本要求①表面处理。表面处理非常重要,应清除钢铁表面的污物和锈层,尤其是轧制钢材时形成的黑氧化皮,它是电化学腐蚀的阴极,是腐蚀的根源,必须除掉。表面处理质量应达到涂装前钢材表面预处理规范的有关要求。②材料选择。表面涂刷专用钢结构防腐漆,仍是目前对钢结构防腐及网架防腐的主要手段。③涂层厚度。防腐涂料涂装时的厚度要适度,涂层要均匀,不可漏涂。

3.2 防腐涂层考虑因素主要考虑年限、装饰要求和维护等要求,在何种腐蚀性介质环境下应用,涂装施工时的温湿度和操作空间等因素。

3.3 常用方法①改性金属结构。在钢材冶炼过程中增加铜、铬和镍等合金元素,使金属表面形成保护层。②阴极保护法。在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。③热浸锌。将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定,因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。④热喷铝(锌)复合涂层。是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。⑤涂层法。涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐方法(但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年)。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低,但用于户外时维护成本较高。

在这五种防腐方法中,建筑工程最常用的是涂层法。这种方法价格低廉,选择范围广,适用性强。

3.4 涂层法钢结构的涂层法防腐需经过基层处理和涂层施工两道工序。①基层处理。基层处理的目的是清除构件表面的毛刺、铁锈、油污及其他附着物,使构件表面露出金属光泽;基层处理越彻底,附着效果越好。基层处理的方式有手工机械处理、化学处理、机械喷射处理等。②涂层施工。涂层结构的形式有三种:a.底漆一中漆一面漆;b.底漆一面漆;c.底漆面漆为同一种漆。其中底漆主要起附着和防锈作用;面漆主要起防腐蚀和防老化作用;中漆的作用于介于底、面漆之间,并能增加漆膜厚度。它们只有配套使用才能发挥最佳的作用,取得最佳效果。合理的涂刷方式,对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用,常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滚涂法、浸涂法、空气喷涂法和无气喷涂法等。③涂层施工的质量控制。首先,涂层法的施工质量是否优秀,基层处理至关重要。不同的防腐要求,可采取不同的处理方法;其次,涂层用底漆含粉料多,基料少,成膜粗糙,与钢材粘附力强,与面漆结合性好。面漆则同时要注意不同涂料间的相容性。基料多,成膜光泽。抗风化,能保护底漆不受大气腐蚀;第三,涂层的施工要在适当的温度(5~38℃之间)和湿度(相对湿度不大于85%)及粉尘少的环境下进行。构件表面不能有结露,涂装后4h之内不得淋雨;最后,涂层一般做4~5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm,室内工程为125μm,允许偏差为25μm。在海边或海上或在较强的腐蚀性大气中,干漆总厚度可为200~220μm。

4结束语

钢结构以其优良的物理、机械及施工性能,在国内的工程中得到了越来越广泛的应用,但是钢结构腐蚀不仅会造成金属资源的巨大浪费,还会影响正常的生产运营。因此,通过建筑行业和腐蚀行业相联合,在深入研究钢结构大气腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀类型和机理的基础上,积极开发新的防腐蚀措施,必将会在未来的钢结构防腐工程中发挥更大的作用。

参考文献:

钢结构建筑防腐工程篇4

钢材的防腐方法主要有3类,一是在其表面涂刷防止腐蚀的材料,将钢材与腐蚀介质隔离;二是采用阴极保护方法来防止钢材腐蚀,使可能发生的腐蚀出现在预先设置的物体而不是钢结构上;三是依靠材料本身的固有属性来抵御腐蚀,即采用耐候钢材来延缓腐蚀的发展。以上3类腐蚀防止方法都有各自的优缺点,而且各自在某些范围内最为有效。另外,还有些防腐体系是以上3种类型的综合,其目的是为了更好地防止钢结构的腐蚀发生。防腐体系中的关键是构件的表面处理,由于不充分的或不恰当的表面处理所引起的防腐体系失效约占失效总数的70%。采用不同的防腐体系,对钢材表面的处理要求也有各不相同,而钢材表面的处理方法主要有喷射或抛射除锈(Sa)和手工和动力除锈(St),每一种除锈方法则又可分为不同等级,对使用期内难以维修的承重构件,其除锈等级宜适当提高,各类构件所采用的除锈方法和等级可参考我国现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)和《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈标准》(GB8923)。

按我国现行《建筑结构可靠度设计统一标准》的要求,除临时性结构外,普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年,而纪念性建筑和特别重要的建筑则要达到100年的使用年限,因此,在设计钢结构建筑时就要考虑钢材的腐蚀特性,使钢结构建筑在设计使用年限内不发生腐蚀或把腐蚀程度控制在合理范围之内,且不需要维护防腐体系或以较少次数地对防腐体系进行维护,这就需要钢结构建筑中所采用的防腐体系能够起到良好的防腐效果。一般而言,普通的防腐涂层较长效的防腐涂层价格低,但普通防腐的维护周期也短,综合经济效益不如长效的防腐涂层,所以,钢结构建筑选择长效的防腐体系较优。目前,钢结构建筑的长效防腐体系主要有富锌涂料体系、热喷锌(铝)体系和热浸镀锌体系3类,其中,富锌涂料体系又可分为两类,即以硅酸盐作为黏结剂结合锌粉的无机富锌涂料和基于各种有机物载体(包括环氧树脂、丙烯酸、氯化橡胶、乙烯基和氨基甲酯)的有机富锌涂料。热喷锌(铝)体系为多层次复合涂层,即复合涂层加上涂料,第一层为锌层打底,第二层为铝中间层,第三层为锌涂层,通过喷射对铝层封孔,再加上涂料封闭,组成多层次复合涂层,这样的涂层防腐抗蚀能力很强。热浸镀锌体系则是通过酸洗和镀锌等工艺在钢构件表面形成一层锌与铁的合金层,从而达到防止腐蚀目的,但是,在酸性环境中,热浸镀锌防腐层会很快腐蚀而影响其防腐效果,因而,一般不推荐在地下环境中使用。

上述介绍的几种长效防腐体系的原理基本相同,都是通过金属锌层来阻止环境中的湿气及腐蚀物质与钢材表面的接触,从而达到防止或减轻钢材腐蚀的目的。一旦锌金属层出现损坏或裂缝(通常在钢构件的运输和安装过程中容易发生),锌就会起阴极保护作用而阻力钢材腐蚀的发生,而在电镀锌的防腐体系中,锌比铁活泼的多,一旦同时处于腐蚀环境中时,锌就成为锈蚀循环中的阳极而先于钢材发生腐蚀,而当锌产生锈蚀后,锌锈蚀反应的生成物不仅是不溶体,而且还可以起到密封涂层中的裂缝及已有的裂隙,从而进一步阻止锈蚀的发生。已有资料表明,以上3种防腐体系的长效防腐效果均较为理想,一般能达40年以上。其中,以热浸镀锌体系最为突出,在澳大利亚,热浸镀锌体系有记载的最长服务期限为110年,能满足绝大多数的钢结构建筑的防腐要求。

钢结构建筑防腐设计和施工注意点

钢结构建筑防腐工程篇5

近几年来,我国钢产量不断增长,为全球第一大粗钢产量生产国,这已经是中国连续十二年钢产量居世界第一。随着钢铁行业的快速发展,钢结构建筑在全国各地发展起来,为了使钢结构建筑的使用寿命有效提高,需要对钢结构建筑做好维护工作。钢结构在建筑的应用较迟,因此在实际工程管理、施工技术和维护技术等方面的经验还尚欠缺,需要不断的积累,要向拥有先进技术及工艺的国家去学习与借鉴,以此来逐步完善我国钢结构建筑施工技术与管理体系。由于钢结构建筑使用寿命的长短直接受其维护力度和技术支持的影响,所以钢结构建筑的维护对钢结构建筑的使用寿命起着不可或缺的责任。

一、钢结构建筑的优缺点

1.优点:(1)钢结构建筑施工技术施工周期短,工厂流水线生产规模较大,现场只需要进行安装,节省了大量的周期作业。(2)与混凝土结构相比较而言,钢结构具有承载性能好、抗侧弯等能力。(3)钢结构建筑产品能够实现回收再利用,避免了建筑垃圾大规模形成。(4)刚结构建筑比较环保节能,在施工过程中产生的粉尘较少,噪音较小。(5)经济效益高,不仅能大大节省成本,而且在环保节能适宜居住方面等等都有良好的表现。(6)建造钢结构建筑很容易实现标准化和构件加工的全自动化,因此能大大提高施工效率,缩短工期。

2.缺点:(1)耐火性能较差,采用钢结构技术的钢材原料导热系数要比一般钢筋混凝土导热系数高,从而使温度一超出其极限熔点后就会使其逐渐丧失建筑刚度和强度。所以在设计过程中技术配套的防火设计也就成为了重点设计部分。(2)耐腐蚀性一般,钢材本身就是含铁成分居多,钢结构出现锈蚀,必然会引起建筑应力分布不均,影响了建筑结构整体安全性,使其钢结构的塑形变形破坏提前发生。因此,在设计阶段,需要对钢结构的防腐性能进行全面的考虑。

3.钢结构建筑的特点:(1)钢结构建筑的承载强度高,抗震性能好,安全性较高对地基处理要求低,节省了费用,在较大变形下不致于倒塌,安全性远高于其他工程结构。(2)钢结构建筑能合理的布置功能区间,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,创造开放式建筑。(3)钢结构可工厂化批量生产,现场安装,不必支模拆模,节省支模材料,同时钢材为绿色环保建材,施工过程可避免钢筋混凝土湿式施工所造成的环境污染和噪声污染。

二、钢结构建筑受腐蚀的原因

钢结构建筑受腐蚀主要是一些两方面的原因:一是电化学腐蚀,电化学腐蚀的主要原理在于电解质的溶液与钢结构表面形成腐蚀电流,最终作用于钢结构,使得钢材表面出现锈蚀,所以在各种合金元素与铁元素标准电极位不相容的情况下,变化成腐蚀电池的两极,再加上空气中养分以及水分等元素侵入钢材中时,使得接通了所有腐蚀电池的两极,最终发生电化学反应的腐蚀。二是化学腐蚀,化学腐蚀是只非电解质溶液与干燥气体互相作于在钢结构的表面,从而形成锈蚀,总的来说,形成腐蚀的外部因素在于空气中的湿润度以及空气中存在的有腐蚀性物质。一般情况下,空气湿度处于在50%之下时,出现钢结构腐蚀的几率相对来说较小。

三、钢结构建筑的防腐

由于曝露在空气中的钢结构抗腐蚀性较弱,极易出现锈蚀现象。这不仅会对钢结构的安全造成影响,造成一定的经济损失,严重时还会危害人民群众的生命财产安全,因而对钢结构建筑进行维护工作时,在防腐方面要多加关注。

(1)涂抹具有物理屏蔽功能的防锈漆。利用涂抹具有物理屏蔽功能的防锈漆,使金属制品与周围腐蚀介质隔离,从而缓解钢材的电化学反应,增强钢材的抗腐蚀功能。在钢材表面使用金属涂层,比如电镀、热镀、喷镀等,或者在钢材制品的表面涂上一些抗腐蚀的非金属材料,如:机油、沥青或者塑料等,通常采用比较普遍的非金属涂层就是涂刷油漆,比如醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料等。(2)改变金属结构组织,改造成介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列,耐候钢,即耐大气腐蚀钢。(3)处理腐蚀介质,具体情况是保持金属干净,间隔一段时间就清洗一次,另外还可以增加一些缓蚀剂,以降低侵蚀速度。(4)在钢结构上涂抹阴极保护型防锈颜料。这一类防锈颜料的作用在于防止钢材表面上防锈漆的电极电位更小于铁元素时,其铁元素电极电位变成阴极,从而保护钢材中的电化学不受腐蚀。(5)采用最常用的金属保护方法:镀锌法,通过镀锌而形成的保护膜来增强钢结构的抗腐蚀性。

四、钢结构建筑的防火

钢材料的耐火性较差,在空气中温度达到450℃以上时,其屈服强度下降至正常情况的一半以上,而当温度高于500℃时,钢结构可以说是已经不存在所有的刚度以及强度,因此对于处于高温环境下的建筑钢结构,只需几分钟就会到达其临界点,届时则会完全丧失其支撑能力,严重时出现建筑物坍塌现象。所以,提高在维护工作中的防火技术是十分必要的。

(1)在钢结构空心且封闭的构件中填充水,在发生火灾时,结构构件能够吸收热能,并且运用封闭空间中的水汽的蒸发来消耗热能,或是通过构件内的自动循环将热能完全消耗,将钢结构的温度控制在90℃~100℃之间。在理论上,冲水冷却法是保护钢结构最好的方法,但其要求钢材中设有空心封闭空间,但这一类钢材的应用相对较少,所以此法不适用与普通的钢结构建筑。(2)对于钢结构建筑中安装一个能够阻隔火源的屏障,充分屏蔽火浪的冲击,从而起到保护钢结构的作用。在重点部位安装隔火屏障的设计也是相对来说较为经济有效的钢结构保护方法。(3)对钢结构进行防火颜料的涂抹,而且防火颜料在目前所有建筑的钢结构中被广泛应用,防火颜料主要分为膨胀类和非膨胀类两类,膨胀类防火颜料即薄型防火颜料,而非膨胀类防火颜料可以称为隔热防火颜料,隔热性能良好,耐火时间也比膨胀类防火颜料耐火的时间长。

五、钢结构建筑的维护技术

1.采用喷砂结合电动钢刷除锈工艺,彻底除去以前的铁锈和喷皮。2.在加固的钢构件上进行涂层清理,涂层必须全部打磨干净,后在钢板表面均匀的涂刷芳纶纤维胶,按照设计好的尺寸剪裁好芳纶纤维布贴平。3.采用电动钢刷进行人工除锈,要保证做到彻底除锈,对腐蚀较严重的钢结构建筑,采用原子灰加固,干燥后再采用两遍环氧富锌防锈底漆。

六、在钢结构维护中应该注意的问题

1.提高钢结构建筑维护的技术水平,钢结构建筑的维护技术是十分必要的,只有对建筑的缺陷和钢结构建筑可能出现的问题有针对性的进行检测,才能从根本上解决钢结构建筑寿命短容易被腐蚀和不耐高温等的缺点。每个技术人员都必须具备这种维护技能,合理预测钢结构建筑的缺陷。

2.对钢结构建筑的维护需要较高的技术水平,因此对技术人员要求较高,在钢结构建筑维护过程中要注重加强对员工的技能培训,争取做到理论与实践相结合,使员工能够掌握好理论知识的同时掌握专业技能,并在培训期间制定一定的激励制度,使员工能够有很高的积极性对待培训,实现提高员工自身的专业能力和素质。

结语

钢结构建筑防腐工程篇6

1 涂料防护机理及涂料层体系结构

1.1 隔绝、屏蔽作用机理

将涂料涂抹在工业建筑钢结构所使用的钢材表面,会在一定程度上对钢材性行程保护作用,使得钢材表面与空气以及各种腐蚀性气体相隔绝,外界的一系列污染物质无法直接接触到钢材,就不会对钢材造成腐蚀,这样就形成了一种良好的隔绝和屏蔽作用。采用涂料的方式进行防护,主要是利用涂料将电解质以及氧气隔绝在钢结构的外部,从而实现对钢结构的保护。而为了使得隔绝屏蔽能够达到理想的效果,就需要对涂料进行合理的选择,尽可能的选择膜结构气孔以及涂层针孔适宜的涂料。在成膜物的结构分子中,如果其有着较多的官能团,则说明涂抹的气孔含量相对较少,这样就可以有效的减少氧气的进入量,另外,在涂料形成膜结构的过程中,也会与其他的物质之间出现反应情况,这样就会形成一个网状的结构,最终会使得涂料本身的防腐性能相对提升。

1.2 缓蚀作用机理

一些涂料中,会含有一定的防锈成分,在化学性能的影响下,可以起到良好的防腐蚀效应。比如铬酸盐类的涂料,其本身就含有一定的化学防锈成分,能够起到延缓腐蚀的作用。然而,这样的涂料,其本身也会带有一定的毒性,如果处理不当,反而会加速钢结构的腐蚀,因此,在目前的钢结构应用的防腐涂料中,主要的涂料类型都是磷酸锌类涂料以及磷酸钙类涂料,这些涂料中含有一定的化学防锈成分,但是其自身的毒性相对较小,因此,只要合理的加以控制,就能够防止二次腐蚀的发生。

1.3 涂料层体系结构

一般建筑钢结构涂层包括底漆、中间漆、面漆。底漆:涂层和基层结合附着的基础。应选择与基层结合力好、防锈蚀能力强的具有阻蚀或电化学保护作用的涂料。中间漆:增加漆膜厚度,增强防腐层的抗渗功能,延长使用寿命。

1.3.1 钢结构表面涂料涂层厚度。根据钢结构的重要程度、所处的环境、工程造价制定涂料防护层的合理使用年限。依据制定的防护层使用年限,钢结构的表面防护层最小厚度,见表1所示。

1.3.2 涂料隔层间的配套。防腐蚀涂料的底涂料、中间涂料和面涂料等应选用相互间结合良好的涂层配套。涂层与钢基层的附着力不应低于5MPa。常用防腐蚀涂层配套可按《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008附录C选用。

2 钢结构防腐涂料施工技术要求

2.1 防护涂料材料质量要求

在涂层体系中,各个涂层的涂漆材料都要进行严格的筛选,尽可能的选择符合涂层体系要求的材料,从而满足涂层体系设计的要求。

2.2 钢结构基面处理

要注重保障钢结构表面的平整度,对钢结构表面的附着物进行有效的清除,这样可以有效的保障后续施工的高质量开展。在钢结构的表面,往往会因为各种因素的影响,而使得其表面出现严重的锈蚀问题,而在除锈的过程中,也需要依据锈蚀的程度,来选择不同的除锈等级,这样才能够保障除锈的最终效果。在除锈的时候,也可以相应的借助一些手工工具或者是动力工具等,严格的按照除锈说明方法进行除锈处理。另外,针对锈蚀较为严重的钢结构,就需要先进行表面的预处理,然后再进行深度除锈,从而保障钢结构基面的平整度和质量。而针对不同的钢结构表面污染情况,采用的处理方法也会有所不同,比如针对油污污染严重的钢结构表面,可以采用的除污方法就包括热碱液以及乳化剂等方法去油。

2.3 表面粗糙度

表面处理后应具有一定的粗糙度,粗糙度在一定范围内能增加涂层与基材表面的接触面积,提高底材与涂料的附着力;但粗糙度不宜过大,否则容易造成涂料厚薄不均,引起早期点蚀。

2.4 涂料防腐涂装

(1)油漆涂装可采用涂刷法、手工滚涂法、空气喷涂法和高压无气喷涂法。但涂层厚度必须均匀,不得漏涂或误涂。(2)经处理的钢结构基层,应及时涂刷底层涂料,间隔时间不应超过5h。(3)当施工环境通风较差时,必须采取强制通风。(4)钢结构涂装时,钢材表面温度必须高于露点温度3℃,且钢材表面温度不应超过40℃方可施工。

3 施工质量控制

3.1 主控项目

首先,在对钢结构进行涂料防腐的过程中,一定要严格的按照锈蚀的的程度来选择除锈的等级,从而使得除锈的效果达到理想的状态。在除锈之后,要对钢材的表面进行有效的检验,保障其表面的平整度和整洁度,使得其表面没有灰尘以及毛刺等附着物的存在。

其次,就是要对涂料的变化参数以及涂层厚度进行有效的控制,保障其能够符合实际的设计需求,同时要利用干膜测厚仪来对涂料的厚度进行有效的检测,只有这样才能够使得工业建筑钢结构的施工质量得到有效的保障。

3.2 一般项目

首先,要对涂层的外观进行有效的把控,在设置涂层的时候,一定要注意保障涂抹表面的光滑度,在涂抹的过程中,要注意涂抹的均匀度,涂料的颜色也要控制在相同颜色或者是相似颜色的程度上,并且涂抹的涂层必须要保障没有气泡以及开裂等问题。涂层表面应采用电火花检测,无针孔。其次,涂层附着力应符合设计要求。钢材基层采用画划圈法。最后,涂层应无漏涂、误涂。

结束语

通过现行相关规范对钢结构涂料防腐及施工质量控制进行了阐述。钢结构涂料防腐具有很广阔的发展空间和使用价值。研发高性能的涂料,选择和设计适用的涂料配套体系是钢结构防腐的基础。防腐行业有个俗语叫“三分材料,七分施工”。在现阶段,施工对整个工程质量的影响起着非常重要的作用。钢结构涂料防腐是个系统工程,在相关各方的协同工作下,涂料对钢结构的防腐保护作用是能够达到设计要求的。

参考文献

[1]刘新,时虎.钢结构防腐蚀和防火涂装[M].北京:化学工业出版社,2012.

钢结构建筑防腐工程篇7

引言

目前,我国工业建筑的腐蚀损失非常严重。因此,工业建筑防腐蚀施工技术已成为不容忽视的技术课题。

一、工厂建筑防腐蚀工程设计的必要性

因操作不严、管理不善,或受周围环境影响导致建筑腐蚀,或因工业建筑或构筑物在腐蚀性介质作用下侵蚀频繁, 往往达不到其应有的使用年限。如盐酸、硫酸、碱和盐等介质,致使钢筋混凝土构件受到很大的破坏,存在非常多钢筋锈蚀、混凝土开裂的现象,对设备和厂房建筑产生强烈的腐蚀破坏作用,严重的会使地基、基础及上部承重构件损坏,造成厂房下沉、墙身开裂,甚至不同程度地削弱了构件的承载力,危及结构安全,需要进行防腐处理,必要的还要进行加固。因此有必要从选材和防护措施上、结构构造上考虑侵蚀性介质的影响,按照相应规范进行设计,以保证建筑物和构筑物应有的强度和稳定性;还应从结构布置上、结构构件选型上及结构构造方面采取有利于防止腐蚀的措施,设计应因地制宜,除了考虑到防腐措施外,还应和工艺、设备、通风、排水等专业一起采取综合措施,才能取得较好的效果, 只有多方面配合协作才能减少和避免厂房建筑结构的腐蚀。

二、工业建筑的防腐蚀工程设计

1、防腐工程的合理布置和设防

防腐蚀工程首先是防止自身不受腐蚀,同时还要防止流失的腐蚀介质腐蚀其它建筑物。防腐蚀工程的布置和设防,应以生产实际为依据。设计人员应充分了解生产工艺资料,周密考虑防腐蚀设计方案,才能有效地防止腐蚀损失。

防腐蚀工程造价很高,工业建筑的防腐蚀范围,以重点保护受腐蚀部位为原则,不应任意扩大防护范围。

2、正确选择耐腐蚀材料

防腐蚀工程设计,首要的是正确选用耐腐蚀材料。设计人员应熟悉各种耐腐蚀材料的技术性能和特点。材料耐腐蚀性是相对的,任何材料都有其耐腐蚀特性,没有全能的耐腐蚀材料,只有对防腐蚀工程和耐腐蚀材料性能有所了解,才能正确和 灵活运用耐腐蚀材料,保证工程质量。在防腐蚀工程中,由于选材不当造成的工程质量事故是屡见不鲜的,设计人员应予以重视。

3、防腐蚀工程的抗渗性和整体性

在防腐蚀工程设计中,不仅要求考虑耐蚀性,还应妥善地处理工程的整体性和防渗性,否则不能保证防腐蚀工程的使用效果。如仅使用衬砌耐蚀块材或水玻璃耐酸混凝土做防腐层,不能可靠地保证不渗漏,必须考虑设置防渗隔离层,才能保证防腐工程的可靠性,一般都采用沥青、玻璃钢和橡胶材料做防渗隔离层。

建筑物本身设置的变形缝或沉降缝部位,有管线或设备穿过楼面,槽罐上设置的各种管道出口、人孔等,这些部位的节点和缝,都是防腐蚀的薄弱点,应做妥善的防腐处理,否则也不能保证防腐工程的使用效果。

4、编制工业建筑防腐蚀设计规范

在工业建筑防腐蚀工程建设实践中,各工业部门的设计单位,如化工、冶金、电子等部门,一般都有本系统的防腐蚀设计资料和标准图集,承担本系统不同规模的 防腐蚀工程设计任务。为系 统总结各设计单位的经验,经过几年工作,国家组织编制了《工业建筑防腐蚀设计规范》(GBJ46一82),于1983年颁发,这是国内第一本完整的工业建筑防腐蚀设计规范,内容较全面,在工业建筑防腐蚀设计中起了指导作用。近年来,新的耐腐蚀材料和防腐蚀技术不断出现,对国外引进技术做了许多消化移植工作,有计划地组织了一些经验交流和推J“会议,对一些成熟的 和行之有效的技术,应及时地充实到国家统一的规范之中。为此,国家对《工业建筑防腐蚀设计规范》正进行修编工作。

三、工业建筑防腐蚀工程结构构造

1、选择钢筋混凝土和预应力混凝土结构及构件应符合以下要求: 框架结构宜采用现浇式或装配整体式;屋架和屋面大梁宜选用预应力混凝土构件, 但不应采用块体拼装的后长法构件;重级、中级工作制吊车梁宜采用预应力混凝土构件;腐蚀性等级为强腐蚀、中等腐蚀时,柱截面宜采用实腹式, 不应采用腹板开孔的工字形。

2、钢筋混凝土结构的构造措施有:控制构件的裂缝开裂宽度, 增加钢筋的混凝土保护层厚度, 提高混凝土的密实度, 限制构件的最小截面,加强构件节点和预埋件的保护处理等。

3、构件防腐蚀的重点之一是钢筋混凝土结构的裂缝宽度。构件的横向裂缝宽度对耐久性有一定的影响, 宽度过大将导致钢筋的锈蚀。在不同腐蚀性气体和不同相对湿度作用下,构件裂缝宽度不大于0.2mm,对钢筋锈蚀基本无影响;腐蚀性等级为弱腐蚀且处于室内的一般钢筋混凝土构件,最大裂缝宽度允许值0.3mm。

4、限制构件的最小截面。厂房框架柱的宽度宜大于400mm,主梁的宽度宜选用300mm以上,现浇屋面板的厚度应大于70mm。对装配式构件及构件之间的连接要科学,如大型屋面板与屋架或梁的连接节点、屋架与柱的节点,这些属于保证结 构整体性的重要构件,可以用混土或聚合物水泥砂浆包裹。另外,为保证钢筋混凝土板上、梁上与孔洞的距离、刚度及保护措施,限制钢筋混凝土构件伸入承重砖 墙内的最小支承长度以及合理选择钢结构、木结构断面和节点形式等也是其重 要组成部分。

5、根据我国当前情况, 防腐蚀厂房的结构形式以采用钢筋混凝土为宜,而且要使结构布置简单划一,构件断面规格简化。现浇式框架结构和装配整体式框架结构耐久性较好,但井式楼盖等对排除侵蚀性介质和敷设防护层工作十分不利。从各构件的耐久性角度来说, 预应力混凝土构件要比钢筋混凝土构件更具有优越性,由于预应力混凝土构件强度等级高、密实性好、抗裂性好, 但也存在不利之处,即预应力混凝土构件中的钢筋采用高强钢材,其对腐蚀较敏感,在高应力工作下,易出现混凝土裂缝,容易产生腐蚀,这样预应力混凝土构件要比钢筋混凝土构件腐蚀严重。

四、工业建筑防腐蚀工程的施工技术

1、建立专业化的防腐蚀施工队伍

国内大规模的工业建筑防腐蚀施工,始于50年代,是建设从苏联引进的防腐蚀工程。70年代,从国外引进的大工程,有防腐蚀工程的大项目。在建筑这些工程时,施工队伍每次都是从无到有。即:从开始抽调人员,组织队伍,出国考察,培训施工 队伍,直至进行施工,交工验收。建设了不少优质工程,但施工队伍都未保留下来。防腐蚀工程施工,专业性很强,因此必须建立专业化的施工队伍,才能形成有我国自己的防腐蚀施工技术。

2、提高施工技术和管理

在防腐蚀工程施工中,应该总结经验,以提高施工技术水平。从国外引进 的 防腐蚀工程施工中,可以看到国外很注重施工机具的小改小革。先进的机具,可提高施工速度和施工质量,我国应该注意机具的改革、定型及配套,特别应该注意消化移植国外的施工技术。在施工管理中,工程的质量管理是最重要的。在施工质量管理方面,应建立严格的责任制度,如材质检验制度、隐蔽工程中间验收制度和竣工验收制度等,以及施工人员的自检和专检制度。在质量检验手段方面,应注意研究和引进简易和非破损检验方法。

3、提高社队企业施工技术水平

由于很多高质量的大型防腐蚀工程施工队伍解体和消失,目前国内每年数千万元的防腐蚀工程量都由乡镇社队企业施工。这些施工队伍,技术力量严重不足,但这支力量在防腐蚀战线上十分活跃,在常年施工中也积累了一些经验,并建立了专业性的防腐蚀工程公司,发挥了积极作用。总的看来,技术力量还是薄弱的。近年来,组织各种形式的学习班和培训班,起了一定作用,但这些企业还需在技术管理方面不断完善,向正规化的防腐蚀建设队伍发展。

4、编制工业建筑防腐蚀施工规范

为保证防腐蚀工程施工质量,各单位都有一些企业性的施工规程、规范或操作要点等。80年代后,国内的防腐蚀施工技术有了很大发展。为更好地总结经验,提高防腐蚀工程施工技术水平,1986年对国家 标准(建筑防腐工程施工及验收规范》GBJ一82、TJZ12一76进行了全面修编。现已完成报批稿,还编制了(建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》。这些规范的颁发执行,将更好地、更有效地保证防腐蚀工程质量。

结束语

综上所述,工业建筑防腐蚀技术的综合性很强,与科研、设计、施工和使用管理等各方面有关。因此只有各方面共同努力,才能保证发挥工业建筑防腐蚀工 程的使用效果。

参考文献

[1] 黄蓉. 多层工业厂房结构设计[J]. 中外建筑, 2003(3):12-13.

钢结构建筑防腐工程篇8

引言

近些年来,建筑行业的整体规模都在迅速扩大;面对新的形势,钢结构建筑物也受到了更多的关注。这是由于,钢结构表现为独特的施工优势,然而也存在较大可能遭受外界的腐蚀。在湿度较大的沿海地带或者工业密集带,钢结构都很可能遭受外界空气带来的腐蚀,从而减损建筑物本身的性能[1]。在情况严重时,受到腐蚀后的钢结构还会带来人身伤害,增大了建筑企业遭受的各种损失。为了改进现状,对于建筑物的钢结构有必要运用适当的防腐措施,针对防腐涂装进行实时性的检验与检测。通过运用质量检测的措施和手段,就能保证防腐涂装与钢结构本身性能相符,确保从根源上消除钢结构遭受腐蚀的隐患。

一、防腐涂装操作的基本原则

钢结构具备优良的建筑性能,因而适合运用于现阶段的高层建筑建设与施工。目前很多企业都选择了钢结构作为基本的建筑物结构,这是由于钢结构体现了很高的稳定性以及抗震性,同时也有利于提升建筑物整体的承载性能。如果对于钢结构运用适当的措施来完成防腐处理,就能确保从根源上消除钢结构腐蚀的质量隐患,确保钢结构建筑物本身的安全性[2]。

目前的状态下,对于建筑物的钢结构可以选择多样的防腐处理模式,其中的典型为防腐涂装。但是实质上,防腐涂装的相关操作流程并没有真正实现完善。如果忽视了质量检测,那么钢结构的表层很可能带有锈迹,对此还要运用二次处理的流程来加以完善。由此可见,开展钢结构施工的关键就在于检验防腐涂装本身的质量,通过运用全方位的质量检验措施来保证钢结构质量。依照现行的技术流程,防腐涂装应当符合特定的附着力指标,同时还需确保最基本的涂装质量、产品性能以及基层处理质量。

二、质量检测的关键点

(一)面漆与防锈底漆

从涂装操作的角度来讲,涂装面漆应当构成其中的核心与关键,进行面漆涂装的价值就在于保护钢结构,以此来阻隔空气水分与钢结构本身。面漆除了能保护建筑结构之外,还具备特定的美化效应。具体在施工时,针对不同类型的面漆涂料应当予以慎重选择,确保符合特定的面漆涂刷效应。作为施工方应当因地制宜,在此基础上选择适合用于涂刷的面漆类型[3]。

对于钢结构而言,结构遭受腐蚀的根源就在于电化学腐蚀。具体在冶炼操作中,操作人员通常就会把合金元素或者碳元素加入钢结构中。然而实质上,合金元素与铁元素具有各不相同的电位电极,因而两类元素的腐蚀性也会具有差异。某些情况下,如果钢材表面吸附了较多氧气或者水分,那么就会接通电池两级。这种状况下,金属就会减少自身的能量,这是由于离子态的金属具备相对稳定的特征。因此可以得知,如果要从根源上防控钢结构锈蚀的现象,那么有必要运用适当的措施来消除电化学反应。在必要的时候,金属原子可以用来代替铁原子从而构成电位较低的阳极,而阴极仍然可以用铁原子来构成。

(二)完善涂装操作

首先是表面处理。具体在涂刷钢结构之前,应当选择优质的涂料,这是由于涂料性能与钢结构本身的质量具有内在联系。一般来讲,针对钢结构可以选择抛丸或者喷砂的措施来辅助处理,通过这种措施来清理表面的污水、灰尘或者锈迹等,确保钢结构表层的清洁度[4]。

其次是涂料的配套。在开始施工前,应当选择适合用于本次施工的喷涂工具,常见的工艺型应当包括静电喷涂、空气喷涂、高压喷涂以及辊涂等。相比而言,各种类型的涂刷工艺都具备各不相同的特征。对于涂料还应当调整粘度,确保经过喷涂就能获得均匀度较高的漆膜。某些情况下,如果涂料本身的粘稠度较小,那么很可能出现流挂现象;如果粘度太大,就会出现堵塞或者起皱等不良现象。

第三是强化现场监管。如果要进行较大规模的现场涂装,则有必要运用全方位的现场监管措施。具体的流程为:企业有必要开展全方位的人员培训,针对施工现场予以严格控制。喷涂操作很可能威胁到现场环境,对此应当密切关注涂装现场的整体环境,运用适当的环保措施。

(三)运用新型的厚膜涂料

最近几年,厚膜涂料正在受到更多的关注,这类涂料具有底面合一的特征,因此表现为独特的技术优势。常见的涂料类型为环氧沥青漆、粘度较高的沥青漆与无溶剂漆等。一般情况下,涂料漆至少应当具备70%或者更高的固体含量,在施工时并不需要借助额外的稀释剂来完成。在必要的时候,施工人员可以借助高压喷涂机来完成刷涂操作[5]。此外,环氧树脂本身具备很高的粘附性特征,这种状态下的钢材与涂刷层就能密切结合在一起,对于腐蚀性的外部介质进行了有效的阻隔。

三、结语

与其他工程相比而言,钢结构本身更需要防腐涂装作为保障,对此应当全面运用防腐措施。从现状来看,对于钢结构可以选择多样化的防腐处理,在开展质量检测的前提下确保防腐涂装的优质性。作为质量检验的负责人员,应当意识到质量检验在保证钢结构防腐质量上的价值与意义,在此前提下,选择适当的措施来构建防腐涂装。企业应当密切结合工程设计、施工验收以及资质检验等各个层面,综合运用多样化的措施来保障钢结构的稳定性,提升防腐涂装的效能。

参考文献

[1] 孙凤梅,李任雄,孔明.针对钢结构工程中防腐涂装质量的检测研究[J]. 赤子(上中旬),2014(13):296.

[2] 李华钊.浅析钢结构工程防腐涂装质量检测现状及其改进[J].低碳世界,2016(18):185-186.

钢结构建筑防腐工程篇9

一.概述

随着人们生活水平的提高,对建筑质量的要求也越来越高,建筑物的使用寿命及质量也是建筑工程的集中表现,保证建筑物混凝土结构具有经济合理的使用寿命,节约资源和可持续发展,是我们国家建筑业发展的必然条件。因此混凝土结构的腐蚀现象也越来越被重视,混凝土结构腐蚀的范围很广,介质种类繁多,腐蚀形式多种多样。在建筑工程中,应采取“预防为主,防护结合”。

“预防为主”是指采用先进的工艺技术措施,采用密闭性好的设备和管道,做到工艺流程中无泄漏或少泄漏,并通过合理布置生产设备和对腐蚀性介质进行有组织的回收和排放等技术,避免或减轻腐蚀性介质对建筑结构的腐蚀。

“防护结合”是腐蚀性介质不可避免的对建筑物、构筑物产生作用时,防腐蚀设计应根据介质的性质、含量、作用程度和防护层使用年限等因素,因地制宜的采取各种有效的保护措施,并在使用中经常维护。

腐蚀的范围很大,介质种类繁多,腐蚀形式多种多样。

二.钢筋混凝土结构的腐蚀因素

在一般环境下,混凝土结构的腐蚀主要是碳化引起的钢筋锈蚀。混凝土呈高度碱性,钢筋在高度碱性环境中会在表面生成一层致密的钝化膜,使钢筋具有良好的稳定性。当空气中的二氧化碳扩散到混凝土内部,会通过化学反应降低混凝土的碱度,使钢筋表面失去稳定性并在氧气与水分的作用下发生锈蚀。饱水的混凝土在反复冻融作用下会造成内部损伤,发生开裂甚至剥落,导致骨料。环境中的氯化物以水溶氯离子的形式通过扩散、渗透、和吸附等途径从混凝土构件表面向内部迁移,可引起混凝土内钢筋的严重锈蚀,氯离子引起的钢筋锈蚀难以控制、后果严重。

钢筋混凝土结构材料是混凝土与钢筋的复合体,它的腐蚀形态可分为两种:一是由混凝土的耐久性不足,其本身被破坏,同时也由于钢筋的、腐蚀而导致整个结构的破坏;二是混凝土本身并未腐蚀,但由于外部介质的作用,导致混凝土本身化学性质的改变或引入了能激发钢筋腐蚀的离子,从而使钢筋表面的钝化作用丧失,引起钢筋的锈蚀。

影响混凝土中性化(包括碳化)速度的因素很多,但主要的因素是混凝土的密实度,即抗渗性能。混凝土愈密实,抗渗性能愈高,则外界的气体只能作用于混凝土表面,向内部渗透比较困难。影响混凝土密实度的主要因素是混凝土的水灰比和单位水泥用量。

腐蚀性介质与钢筋作用,在钢筋表面形成一个大小不等弥散分布的腐蚀坑后,每个腐蚀坑相当于一个缺口,钢筋在拉应力的作用下,形成应力的不均匀分布和应力集中。在缺口的边缘,当钢筋平均应力不高时,其集中的应力即可达到断裂应力的水平,而引起钢筋的断裂。

三.] 钢筋混凝土结构腐蚀的防护措施

合理设计,正确施工,并且保证正常使用和维护,只有这样就能保证建筑物的质量和使用寿命。

合理设计是指建筑防腐蚀设计应以有关规范为依据,正确分析设计条件,采用合理的防护措施。

正确施工是指建筑物应以国家有关的验收规范为依据,精心施工,确保工程质量。同时对混凝土结构腐蚀预防应针对其不同的结构组成制定不同的办法。 1.原材料的选择 :水泥是水泥砂浆和混凝土的胶结材料,水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蚀,水泥砂浆和混凝土的性能将不复存在。正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性与节约投资有重要意义。

粗、细集料 :发生碱-集料反应的必要条件是碱、活性集料和水。粗、细集料的耐蚀性和表面性能对混凝土的耐蚀性能具有很大影响。集料与水泥石接触的界面状态对混凝土的耐蚀性有一定影响。

混凝土中所采用粗细集料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。混凝土拌合及养护用水,应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况,防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。

2.在建筑防腐工程中,外加剂的使用主要是为了提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性。实践证明,采用加入外加剂的方法,可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力,是一种经济而有效的技术措施。但由于外加剂的化学组成,来自外加剂中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在进行外加剂选择时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。

3.防腐混凝土的配合比设计 :为提高混凝土的密实性和抗中性化能力,混凝土的强度等级宜大于或等于C25。受氯离子腐蚀或其它大气腐蚀时,钢筋混凝土构件中可掺入钢筋阻绣剂。对于预应力混凝土结构,其混凝土强度等级不小于C35,后张法预应力混凝土构件应整体制作,不得采用块体拼装的构件。

正确使用和维护是指建筑物的使用单位应提倡文明生产,不改变原有建筑物的使用功能,在正常使用的情况下,经常维护,制定合理的使用和维护措施,只有这样,才能保证建筑物的安全使用。

四.结束语

钢结构建筑防腐工程篇10

引言

工业建筑结构寿命的长短,取决于很多种因素,但其中的最主要的因素是工业建筑结构的使用条件、设计标准和施工质量。本文对工业建筑防腐蚀工程设计要点进行了分析,以及施工的主要工作,以期能够为工业建筑的防腐设计和施工提供参考。

一、工业建筑钢结构的各种防腐方法及特点

1、采用具有抗腐蚀能力的耐候钢

耐候钢是在低合金钢和低碳钢中添加各种合金元素而制成的一种耐大气腐蚀的钢材。在大气的作用下,耐候钢表面会自动的形成一种致密的抗腐蚀薄膜,从而起到抗腐蚀的作用。耐候钢的抗腐蚀能力高出一般钢材3倍。这种钢材不涂装就可以使用,对露天的结构非常适应,是非常好的结构用钢材。在所有钢桥中其应用率已有的水平。在国内,因其价格较为昂贵,导致实际应用不多,因此需要不断的降低耐候钢的制造成本,研究有抗腐能力的焊接工艺和焊缝金属,使耐候钢能够逐步的推广到工业建筑钢结构中去。

2、热浸锌防腐

热浸锌防腐是把除锈后的钢材浸入到高温融化的锌液当中,使得钢材表面上附着一层锌层。这样在一般的大气环境下可以提供有效的保护,钢材的质量稳定,所以被大量的用到受大气腐蚀较为严重并且不容易维修的室外钢结构中,如通讯塔和大量输电塔等。至今为止,热浸锌仍是钢材防腐方法中最有效以及最普遍的施工工艺。然而,热浸锌防腐工艺容易受到渡槽容积的限制,不能对较大尺寸结构进行防腐施工;其次,不能到现场进行热浸锌防腐,只能在固定的工厂施工,势必造成大量的往返运输费用;再次,热浸锌镀层在碰伤后,自身损伤无法恢复。因此热浸锌方法较适合那些轻型钢构件、小钢构件的防腐。

二、钢筋混凝土结构的腐蚀问题和处理

1、腐蚀介质对于钢筋混凝土的结构腐蚀

腐蚀介质的机理因为种类的不同而不同,其种类分为了盐、酸、碱三类。盐性腐蚀介质通过结晶致使体积膨胀,对于水泥的内部来讲在产生一定压力之后,其混凝土就会慢慢进入剥落状态,从而对钢筋形成腐蚀。而酸性腐蚀介质会对混凝土的表面层进行破坏,然后对钢筋表面进行腐蚀,造成钢筋生锈的现象。碱性腐蚀物主要是在进入混凝土后,对混凝土的结晶产生破坏。这三种介质都会对结构进行或多或少破坏,导致构件自身出现剥落、开裂以及钢筋强度下降等现象。

2、对于结构本身的防腐特征

构件的腐蚀程度与混凝土的保护层厚度、混凝土密实度以及环境等因素息息相关。经实验表明,钢筋混凝土结构构件的保护层厚度,会对构件的耐久性产生直接影响。当其厚度大的时候,其腐蚀程度很小,如果保护层厚度足够大的话,是不会对钢筋造成腐蚀的。在湿度较大的地区,如果没有考虑环境因素而采用正常的保护层厚度设计的话,就容易出现混凝土的保护层开裂以及剥落现象。所以,要根据实际情况适当对保护层的厚度进行加大,提高构件自身的防腐蚀功能。

3、预防混凝土结构腐蚀的措施

(1)原材料的选择

①粗细骨料。发生碱集料反应的必要条件是碱、活性集料和水。粗、细骨料的耐蚀性和表面性能对混凝土的耐蚀性能具有很大影响。骨料与水泥石接触的界面状态对混凝土的耐蚀性有一定影响。混凝土中所采用粗细骨料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。

②水泥。水泥是一种胶结材料。水泥的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蚀,水泥砂浆和混凝土的性能将不复存在。由于各种水泥的矿物质组份不同,因而它们对各种腐蚀性介质的耐蚀性就有差异。在施工过程中,正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性与节约投资有重要意义。

③外加剂。在建筑防腐工程中,外加剂的使用主要是为了提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性。实践证明,采用加入外加剂的方法,可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力,是一种经济而有效的技术措施。但由于外加剂的化学组成,来自外加剂中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。 在进行外加剂选择时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。

④拌合及养护用水。混凝土拌合及养护用水,应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小会影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况,防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。

三、地面处理应对腐蚀

1、地面层材料应根据腐蚀性介质进行选择

地面层材料应根据腐蚀性介质的类别、性质、浓度以及对建筑结构材料的腐蚀性等级条件,结合设备安装和生产中的机械磨损等要求,设计不同的防腐地面。地面面层可分为:块材面层和整体面层。块材面层分为:耐酸石材、耐酸砖、水玻璃胶泥或砂浆、树脂胶泥、沥青胶泥、聚合物水泥砂浆。整体面层分为:水玻璃混凝土、树脂胶泥或砂浆、沥青砂浆、密实混凝土、水磨石等。耐酸碱程度各不相同,与酸碱浓度有很大关系。水玻璃类材料不能用于亚硫酸钠、亚硝酸钠等呈碱性反应的盐类作用地面面层。树脂稀胶泥、树脂砂浆、玻璃鳞片胶泥、水玻璃混凝土、沥青砂浆、软聚氯乙烯板等整体面层以及沥青胶泥砌筑块材面层,适合用于室内。树脂类整体面层、沥青砂浆面层和软聚氯乙烯板面层,不能用于明火作用的部位,一定要远离明火。

2、块材面层结合层材料的选择也要考虑防腐的要求

灰缝采用树脂胶泥、水玻璃胶泥等刚性材料时,结合层要采用刚性材料,不要采用沥青胶泥、沥青砂浆等柔性材料。灰缝采用沥青胶泥、水玻璃胶泥、聚合物水泥砂浆时,耐酸砖面层的结合层应与灰缝一致。

四、工业建筑防腐工程质量控制

1、建立专业化的防腐蚀施工队伍

上个世纪50年代以来,我国从苏联引进的防腐蚀工程,然后国内兴起了大规模的工业建筑防腐蚀。在建筑这些防腐工程的时侯,每次施工队伍都要经历从无到有的过程,即:从开始抽调人员,组织队伍,出国考察,培训施工队伍,直至进行施工,交工验收。建设了不少优质工程,但施工队伍都未保留下来。这些防腐蚀工程的施工,专业性都非常强,因此必须建立一支专业化的防腐施工队伍,这样才能够形成我国特有的工业建筑防腐蚀施工技术。

2、提高施工技术和管理

在防腐蚀工程施工中,我们应该对经验教训进行总结,用以提高工业建筑结构防腐施工技术水平。从国外引进的工业防腐工程施工当中,我们可以看到国外很注重施工机具的革新。先进的施工机具,可以提高施工质量和施工速度,因此我们应该注重对机具进行的定型、配套以及改革,在这过程中应当特别注意消化和移植国外先进的的施工技术。在防腐施工过程中,防腐工程的质量管理是为最重要的。因此在施工质量管理方面,应该建立严格的责任制度,如材质检验制度、隐蔽工程中间验收制度和竣工验收制度等,以及施工人员的自检和专检制度。在质量检验手段方面,应注意引进并研究简易检验方法和非破损检验方法。

结束语

工业建筑的防腐设计必须要符合工业建筑的使用特点,在设计的过程中,必须要采用先进的设计理念,配合良好的建设施工,以确保工业建筑的建设能够符合工业生产的要求。

钢结构建筑防腐工程篇11

一、前言

目前,我国建筑钢结构设计的过程中,并没有重视防腐设计,导致部分钢结构建筑在使用过程中出现了不同程度的腐蚀问题。因此,有必要对建筑钢结构的防腐设计进行研究。

二、钢结构腐蚀概述

当前,在建筑工程中,钢结构所占比例日益增多,充分发挥了其高强轻质、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短、对城市环境影响小等优点,但钢结构也有一个明显弱点——易腐蚀。据不完全统计,国内每年因腐蚀而造成的经济损失在400亿人民币以上,每年9000万t钢产量中,约30%被各种形式的腐蚀消耗掉,给国家和人民带来巨大的损失和安全隐患。

钢材的腐蚀,一种是化学腐蚀,即钢材表面与周围介质直接起化学反应而产生的腐蚀,其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加;二是电化学腐蚀,即钢材在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀。钢腐蚀对工程危害极大,而要有效地选择防腐体系,须先对自然环境下钢材料腐蚀的规律性作深入了解,以揭示腐蚀行为的一些规律性,为防腐措施提供相关依据。

三、建筑工程中钢结构防腐技术的应用

1、钢结构防腐技术要求

(一)表面处理

通过表面处理应清除原有存在于钢结构表面的污物和生锈层,尤其是残留在钢结构表面的黑氧化皮,一定要按照相关要求处理干净,它是钢铁生锈的根源

(二)材料选择

钢结构材料的质量直接体现了钢结构防腐技术的水平,也直接关系到防腐的质量,防腐材料的运用是目前钢结构防腐的主要手段。

(三)涂层的厚度

涂层的厚度要求很严格,涂层的厚度要根据钢结构的位置以及生锈程度进行确定,切记不可只凭个人的主观意识进行判定,涂层要均匀,不可漏涂。

2、钢结构的防腐方法

钢结构的防腐方法也有很多种类,目前最常用的钢结构防腐方法是涂层法。这种方法的应用范围很广,有很强的适应性,而且成本较低,也易于操作。涂层法防腐防锈原理是对钢结构表面涂上一层特殊的金属涂层,使钢结构制品与腐蚀介质隔离,从而起到防腐保护作用。目前,最常用的涂层方法有两种,一种是通过电镀、热镀等手段在钢结构表面镀上一层保护层起到防腐防锈的效果,另一种是在钢结构制品表面涂上机油、凡士林等抗腐蚀的非金属材料,从而达到防腐保护的目的。

三、当前我国钢结构防腐工程中存在的问题

当前钢结构的腐蚀问题已引起越来越多相关学者的关注,并取得一定研究进展,但总体来说,防腐工程中仍存在一些问题,笔者主要从设及施工两方面进行概述:

1.防腐设计不合理

钢结构防腐设计需综合考虑工业大气腐蚀环境、防腐年限、涂装场所的温度和温度、室内或室外、装饰性要求、保光保色性要求、是否易于维修等条件。因没有制定钢结构防腐相关技术标准,一些设计人员仅凭经验设计,选用涂料与腐蚀环境不相适应,耐腐蚀性能不满足要求,有时档次过高,有时过低,品种多样、颜色各异,经济合理性较差。

2.施工质量控制不严

基层处理未达到应有的标准,特别是老结构,大部分除锈不满足要求,有的连表面浮锈和灰尘也未清理干净。在涂装前钢铁基层必须除锈,钢铁基层的除锈等级应符合相关国家标准的要求。新建工程重要构件的除锈等级不应低于Sa2.5,喷射或抛射除锈后的表面粗糙度宜为40~75m,并不应大于涂层厚度的1/3。国外许多研究表明涂装质量中,约60%以上取决于基层处理质量,可见基层处理质量的重要性。

擅自减少涂刷遍数,涂膜厚度不足,据测定一般为设计要求的80%,多数工程存在偷工减料现象。涂层厚度是增加防腐效果的有效途径,金属构件外防腐蚀涂层的喷涂厚度对被保护金属的使用寿命起着重要作用,涂层薄起不到应有的保护作用。

涂装施工时很少考虑施工环境条件,为加快施工进度,涂装施工可能在没有封闭厂房的情况下,又未能避开雨天,使得涂装时铁锈还未除净的钢结构表面又产生了结露水珠,为防腐工作留下了隐患。如果环境相对湿度过高(>80),有可能导致钢结构表面产生结露,在这种条件下涂装,一方面由于水的存在而使涂料附着力下降,另一方面水分的存在,将使锈蚀反应向生成锈蚀物一方进行,且水在温度升高时由于体积膨胀而导致破坏过程加速。

四、腐蚀环境分类及涂装要求

1.钢结构腐蚀环境分类

在国际标准ISO12944《钢结构利用油漆涂装系统进行防腐保护》中,对环境的分类进行了明确的规定。它是利用低碳钢样块和锌样块在经过一年大气环境的暴露后,计算其单位面积上的质量、厚度的损失来定义环境的腐蚀级别(有关样板的制作及试验的方法可参见国际标准ISO9226)。

2.涂装要求

在确定环境的类别之后即可考虑涂装配套的耐久性。按照国际标准ISO12944《钢结构利用油漆涂装系统进行防腐保护》中的规定,涂装的耐久性是指涂装系统在进行第一次大修之前所期望保护的年限。它是有关各方在油漆进行第一次大修之前,根据国际标准ISO4628-1至ISO4628-5(或其他协议)的规定来判断油漆的损坏程度,从而确定是否要进行大修。油漆的耐久性可分为3个范围,即低:2~5年;中:5~15年;高:15年以上。

五、钢结构防腐处理措施

涂料对钢结构的腐蚀保护作用主要有3种:屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用。

1、氯磺化聚乙烯由氯和二氧化硫混合气体对聚乙烯进行氯化和磺化而制得。具有耐臭氧、耐候性和抗老化性能。耐酸碱性优良,物理力学性能良好,耐水耐油性好:抗寒耐湿热,耐化学品性能十分好。但是因为固体含量低,须多道施工才能达到规定膜厚。

氯磺化聚乙烯防腐漆由氯磺化聚乙烯树脂、颜料、助剂及有机溶剂经研磨分散而成,另外配置固化剂。其主要特性是漆膜有良好的弹性、柔韧性、耐寒性及耐久性,并有抗氧化、臭氧作用。主要适用于混凝土设施及普通钢铁结构的表面防护及装饰。不宜在湿度大于85%条件下施工。氯磺化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指标如表1所示。

2、高氯化聚乙烯防腐漆由高氯化聚乙烯、防锈颜料、填料、助剂等组成。高氯化聚乙烯发展有富锌涂料、防锈漆、中间漆、面漆和清漆等系列产品,其主要特性是水蒸汽和氧气对漆膜的渗透率低,具有优异的耐水性和防腐蚀性能:干燥快,具有良好的耐候性、耐臭氧化和耐久性;与氯化橡胶防腐涂料相比具有较好的耐热性:具有优良的低温施工性能,可在-10~50℃环境下施工;漆膜对钢铁有良好的附着力,漆膜层间溶为一体,具有优良层闻附着力;在本类涂料旧漆膜上重新涂装时,不必除掉旧漆膜,维修方便。适用于化工设备金属防锈、船舶金属表面、桥梁钢铁结构,地下管道金属表面及其他钢铁结构的防腐涂装。高氯化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指标如表2所示。

3、氯化橡胶防腐面漆由氯化橡胶树脂、颜料、助剂经研磨分散而成。”其主要特性是漆膜干燥快,附着力好,机械强度高、施工方便、防腐蚀性和耐候性良好。适合在钢铁构件等表面用作防腐保护面漆;不宜在高温条件下使用,涂装前道漆应完全干透,除尽漆膜上所有油污和杂物,氯化橡胶防腐面漆的基本性能指标如表3所示。

另外氯化橡胶防腐面漆、丙烯酸聚氨醋面漆、醇酸防锈底漆、醇酸磁漆、环氧漆等也有应用,并得以试验验证,达到明显效果。

六、结束语

总而言之,在今后钢结构的设计过程中,应该要将防腐施工技术作为钢结构施工技术的一个重点环节,不断提高建筑钢结构的防腐工艺水平,从而提高建筑钢结构的使用效果。

【参考文献】

钢结构建筑防腐工程篇12

1 水工建筑物防腐的必要性

水工建筑物由于长期工作于水环境中,其建筑物的结构表面长期与水进行接触,并产生相互影响,所以很容易受到水中氯离子的侵蚀。再加上建筑物内部的金属结构,如钢闸门、门槽预埋件等在潮湿的水环境中更容易受到温度、空气以及水中氯离子的侵蚀,所以水工建筑物表面,尤其是水工钢结构的表面便很容易发生腐蚀。进而影响水工建筑物功能的发挥。所以必须对其进行防腐处理。

水工建筑物防腐主要是针对水工建筑物金属结构来说的,水工建筑物中的金属结构有的由于长期处于干燥、潮湿相互交替的水环境中,所以极容易受到水中氯离子的侵蚀,并与其发生反应;而有的金属结构因为长期曝露于空气中,受到阳光直射、雾露影响等多种外界自然因素的侵蚀,所以极容易发生腐蚀。建筑物金属结构腐蚀以后,该金属结构的功能便有可能会丧失,从而影响水工建筑物整体性能的发挥。因此,有必要对水工建筑物进行防腐。对于水工建筑物的防腐,本篇文章建议采用喷锌涂装技术,下面以某河闸工程的防腐施工为例,对喷锌涂装防腐技术作具体介绍。

2 工程概况

某河闸工程采用喷锌涂装技术来进行防腐施工。该工程结构中,钢闸门由于运行和使用年限过长,闸门面板、梁系等结构的表面已经出现腐蚀现象,且腐蚀程度严重;此外,闸门还存在着老化、破损等质量问题,导致漏水现象严重。为了确保河闸工程能够继续稳定、安全的运行,在河闸加固工程中,施工人员决定采用喷锌涂装防腐技术对河闸的钢闸门进行加固处理。河闸防腐加固工程中,防腐总面积约1677m2。在对河闸钢闸门进行防腐处理时,具体采用的施工方案为闸门出槽方案,即利用汽车吊装或其他方式,将闸门吊装至空地或面积较大、范围较宽广的公路桥上后,再对其进行防腐加固。

3 喷锌涂装防腐技术的特点

3.1 比起其他的防腐技术,该河闸工程施工中所采用的喷锌涂装防腐技术,在涂料选择上更具优势。与传统的防腐防锈涂料相比,锌金属涂料能够为水工金属结构提供一个更加稳定的,且不易被外界环境影响进而发生腐蚀的基底,可以将水工金属结构与外界环境进行有效的隔绝,所以可保证金属结构不受侵蚀和损坏。

3.2 在喷锌涂装防腐技术中,其喷涂在锌金属涂层之外的涂料层,可以使锌金属涂层免受腐蚀环境的影响,可对锌金属涂层进行保护,进而保护锌金属涂层里面的水工金属结构。

3.3 喷锌涂装防腐技术中所使用的微孔封闭,其隔绝和防腐效果要比涂料的隔绝、防腐效果好,且由于其与水工钢结构或金属结构的附着力比较好,能够适应水工建筑物结构的变形和振动,在一定程度上减少了日后的维修工作量。

4 喷锌涂装防腐技术的施工及施工技术要点

4.1 基体表面预处理与操作要点

4.1.1 基体表面预处理

闸门、埋件表面预处理均采用喷砂除锈方法。喷砂前金属边面须先进行脱脂净化;必须仔细地清除焊渣、飞溅等附着物并清洗掉基体表面可见的油脂及其他污物。喷砂除锈后,闸门、埋件迎水表面清洁度等级应不低于《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》(GB8923-88)中规定的Sa21/2级,其外观应相当于上述标准中标示的ASa21/2、BSa21/2、CBSa21/2、DSa21/2照片。其氧化皮、锈斑及污物应清除到仅剩有轻微的点状或条状痕迹的程度。埋件与混凝土接触面的表面清洁度等级应达到Sa1级。

4.1.2 操作要点

(1)用于施工的压缩空气,应过滤除去油水,使其清洁和干燥,以避免污染磨料和待喷涂的基体表面。磨料可选用天然矿物磨料、刚玉砂或石英河砂等,但形状必须有棱角,粒度在0.5~2.0mm之间,必须清洁、干燥,不允许有油污和可溶性盐的游离物及长石。

(2)喷砂设备尽量接近工件,以减少管路长度和压力损失,避免过多的管道磨损,也便于施工人员相互联系。

(3)喷砂软管力求顺直,减少压力损失和磨料对软管的集中磨损。对施工中必须弯折的地方,要经常调换方向,使磨损均匀,延长软管的使用寿命。

4.2 热喷涂施工与工艺

4.2.1 热喷涂施工

(1)热喷涂锌必须在基体表面处理验收合格后,在限定间隔时间内进行施工,在这个间隔时间内,待喷涂的基体表面必须保持十分清洁、干燥,无油污、灰尘和氧化物。基体表面处理经验收合格后,应尽快进行喷涂,其间隔时间愈短愈好。在晴天或不太潮湿天气(相对湿度小于85%),最长间隔时间不超过12h;在雨大、潮湿或含盐雾下间隔时间不超过2h。

(2)喷涂必须在如下条件下实施:环境大气高于摄氏5℃或基体金属的温度至少比大气露点高摄氏3℃;在雨天、潮湿或含盐雾的气氛下,喷涂操作须在室内或工棚进行。

(3)热喷涂金属材料要求所使用的锌的材料至少应与GB470中的Zn-1或Zn-2一致,含锌量须大于99.99%。

4.2.2 热喷涂工艺

(1)喷涂用的压缩空气应清洁、干燥,压力不得小于0.4MPa。

(b)喷涂距离100~200mm,喷射角度尽可能与基体表面成直角,不得小于45°。

(3)喷枪移动速度,以一次喷涂厚度达到25~80μm为宜。

(4)各喷涂带之间应有不小于1/3的宽度重叠,厚度要尽可能均匀。

(5)喷涂时,各喷涂层之间的喷枪走向应相互垂直,交叉覆盖。

(6)涂层表面温度降到70℃以下时,再进行下一层喷涂。

结束语

在该河闸工程钢闸门的防腐加固施工中,由于采用了喷锌涂装防腐技术,并严格按照喷锌涂装防腐技术的施工要求进行了施工,施工结束后,河闸钢闸门结构表面恢复了工程初期建设时的样子,且在质量检验中,加固施工后的河闸钢闸门结构顺利通过了施工验收,可正式吊装回原工程,继续投入使用。由此看来,喷锌涂装防腐技术在水工建筑物的防腐加固施工中,有着切实、可行的施工防腐效果,可在水工建筑物中进行大量的推广和应用。

参考文献

钢结构建筑防腐工程篇13

Keywords: industrial architecture; Complexity; Safety; Structure design

中图分类号:TB482.2文献标识码:A 文章编号:

一、工业建筑的概念与特点

工业建筑,顾名思义与民用建筑不同的是,特指为了人们方便进行各类生产活动而特别建造的构筑物,例如厂房、水塔、烟囱等等。工业建筑的特点包括有:1、必须满足生产工作的要求;2、必须要有宽敞的面积、空间;3、建筑技术要求高;4、根据生产工作的内容不同而有不同的特征,构造处理较为复杂。

二、工业建筑进行结构设计的原则

根据工业建筑的特殊性,其结构设计与民用建筑相比要复杂得多,而且会更注重和讲究安全性能。这一点我们从工业建筑的结构设计原则上就可见一斑。

(一)满足生产工艺要求的原则

因为工业建筑的用途,是为了生产生活的运作,因此结构设计的方案就必须以生产为基本出发点,在工艺上的要求如下:

1、注意生产流程,不能影响之后生产过程中,各工段的次序与相互关系;

2、注意结构类型,满足运输工具以及方式的要求;

3、注意进行防腐蚀设计,确保建筑物具备防腐蚀的卫生要求。

(二)合理选择结构形式的原则

工业建筑根据建造后的用途,会有不同的生产工艺、生产要求,因此也要注意采用不同的材料和施工条件,要综合这些因素选择出一套最适宜的结构体系。目前常用的是钢筋混凝土结构与钢结构:

1、钢筋混凝土结构的建筑材料比较容易获得,施工便利,既能预制也能在现场进行浇注,而且耐火耐蚀,建造出来的建筑适应面较广。目前我国的厂房常用的就是钢筋混凝土结构;

2、钢结构可以采用工业化体系进行建筑,既能节省成本,又能缩短工期,但是要注意防火和防腐蚀方面的设计。目前钢结构在我国多用于大跨度、大空间又或是振动较大的生产车间建造上。

(三)营造良好的生产环境的原则

1、根据工业建筑的用途,注意其采光与照明等是否能满足生产工作的要求;

2、设计出良好的排风通道,特别是针对一些散发热量的热加工厂房或是生产有粉尘的车间,更要重点解决通风的问题;

3、采取降噪措施或是设置隔声间,确保生产与生活互不影响;

4、必须在建筑平面、空间结构等方面,采取相应的手段以确保一些具有特殊工艺要求的车间,也能正常顺利的使用;

5、考虑到将来生产工作的压力,工业建筑也同样不能忽略舒适性,在内外整体环境的设计上,应更注意色彩的运用以及绿化的点缀等。

(四)空间合理布置原则

总平面布置应该是工业建筑结构设计的首要环节,应结合生产工艺与生产流程,确定选址、布局和分区,特别是管道与运输道路的分布等,还要配置一些公用的设施。除此之外,在生产区还应注意划分经营管理用房、行政管理用法以及生产辅助用房,这些用房一般而言可以设在生产区内,以方便开展工作,但是针对一些较为特殊的生产行业,如一些带腐蚀性的或是不利于人体经常接收的元素等的情况下,就应该把这类用房划分到生活区内。因为总平面的布置还必须考虑到污染的问题与环境保护的问题。在生活区内的生活用房包括卫生用房、保健用房以及餐厅、休息室等。无论是生产区还是生活区,布置的关键是分隔与联系,应以发展的角度综合各方面因素进行考虑,另外也可以通过多方案比较,或是计算机辅助设计的方法,来选定布置的最佳方案。

(五)防腐蚀设计

由于在许多工业的生产过程中会使用到或者是产生酸碱盐等侵蚀性溶剂,因此生产环境内的空气、水质以及土壤,都会含有侵蚀性物质,导致建筑物被腐蚀。因此,在工业建筑上要特别注意防腐蚀的设计。

第一,我们可以限制侵蚀性溶剂对周围环境进行腐蚀的作用范围。对于带有腐蚀性的生产厂房尽量集中、垂直的布置在下风侧或水流的下游,并建设足够的排队坡度以及布置排水明沟。厂区内,长期输送侵蚀性液体或气体的通道必须集中埋置在下层,避免影响到其他的正常管道。厂区外,排除污水的出口应与建筑保持一定的距离,最好能远离人群的聚居地。

第二,在工业建筑的结构设计、空间布置以及材料选择等方面进行防腐蚀的措施,从源头上制止或减轻腐蚀的发生。我们可以采用敞开式或是半敞开式的建筑,保持良好的通风环境。除了通风外,围护结构还应考虑到温度和湿度的情况。门窗的材质可以选择木质、塑料或者玻璃钢,其余的金属构件也应当在表面涂抹上耐腐蚀的涂料。至于地面或楼面,可以做成耐酸碱的地坪,如选取沥青混凝土、水玻璃混凝土、聚氯乙烯、玻璃钢、陶瓷、花岗岩等作为面层材料,另外隔离层的材料可以选用石油沥青油毡或是再生橡胶油毡等。其他的建筑部位,也都应该采取相应的耐腐蚀材料以及构造措施,尽量降低被腐蚀的可能性。

防腐蚀建筑一般以钢筋混凝土结构为佳。在含有强腐蚀性气体且处于高湿环境中的梁、板、柱、屋架等钢筋混凝土承重构件,除提高混凝土的标号、密实性和加大钢筋保护层外,表面尚须涂以耐腐蚀涂料(如沥青漆、环氧树脂漆等)。如果建筑物采用钢、铝等金属结构,除加强节点构造和表面防护外,进行结构计算时要适当提高安全度。砖木结构一般仅用于腐蚀性介质影响不大的建筑物,承重砖墙宜用不含石灰质的砂浆砌筑,木材表面也要作防腐处理。建筑物的基础部分,为了防止生产过程中侵蚀性液体渗入地下造成腐蚀,防止杂散电流漏入地下引起钢筋的电化学腐蚀,防止含有侵蚀性介质的地下水和地基土壤造成危害,必须采取地面的防渗堵漏和排水设施,选用合适的基础材料,加强混凝土中钢筋保护层,对基础表面作防腐蚀处理并增加基础埋深等。

另外,我们还可以通过利用一些稀释手段对侵蚀性物质进行处理,然后排放。

(六)防震设计

我们都知道,现代建筑工程在结构上都反复强调防震抗震的要点,它占据了结构设计安全性的第一位。实际上在工业建筑中,结构防震抗震的要求更高,因为涉及到生产过程中的原材料、生产方法和成品等的特殊性,如果没有做好防震抗震的设计,一旦出现意外所带来的破坏力很可能是毁灭性的,特别是一些易燃易爆方面。我国也属于多地震的国家之一,尽管发生大型地震的频率不高,但是建筑结构的防震设计必须加强重视。

三、小结

随着目前高科技产业的发展势头,对于工业建筑的要求也越来越高,工业建筑的结构设计也面临了不少新的挑战。但是,无论如何发展,在对工业建筑进行结构设计的时候,设计者都必须做到能够充分理解该建筑的要求与用途,根据其生产工艺流程多琢磨,并且要符合设计的安全性原则,如此才能设计出既满足生产使用的要求,又能保障生产安全的建筑作品来。

参考文献:

[1]周铁军,袁渊,王雪松.工业建筑中的可持续性设计初探[J],重庆建筑大学学报,2005,27 (1) :8211

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