開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鋼結構建筑防腐工程，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

【關鍵詞】建筑；鋼結構；防腐施工技術

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

一、前言

目前，我國建筑鋼結構設計的過程中，并沒有重視防腐設計，導致部分鋼結構建筑在使用過程中出現了不同程度的腐蝕問題。因此，有必要對建筑鋼結構的防腐設計進行研究。

二、鋼結構腐蝕概述

當前，在建筑工程中，鋼結構所占比例日益增多，充分發(fā)揮了其高強輕質、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、對城市環(huán)境影響小等優(yōu)點，但鋼結構也有一個明顯弱點——易腐蝕。據不完全統計，國內每年因腐蝕而造成的經濟損失在400億人民幣以上，每年9000萬t鋼產量中，約30%被各種形式的腐蝕消耗掉，給國家和人民帶來巨大的損失和安全隱患。

鋼材的腐蝕，一種是化學腐蝕，即鋼材表面與周圍介質直接起化學反應而產生的腐蝕，其腐蝕的程度隨時間和溫度的增加而增加；二是電化學腐蝕，即鋼材在存放和使用中與周圍介質之間發(fā)生氧化還原反應而產生的腐蝕。鋼腐蝕對工程危害極大，而要有效地選擇防腐體系，須先對自然環(huán)境下鋼材料腐蝕的規(guī)律性作深入了解，以揭示腐蝕行為的一些規(guī)律性，為防腐措施提供相關依據。

三、建筑工程中鋼結構防腐技術的應用

1、鋼結構防腐技術要求

（一）表面處理

通過表面處理應清除原有存在于鋼結構表面的污物和生銹層，尤其是殘留在鋼結構表面的黑氧化皮，一定要按照相關要求處理干凈，它是鋼鐵生銹的根源

（二）材料選擇

鋼結構材料的質量直接體現了鋼結構防腐技術的水平，也直接關系到防腐的質量，防腐材料的運用是目前鋼結構防腐的主要手段。

（三）涂層的厚度

涂層的厚度要求很嚴格，涂層的厚度要根據鋼結構的位置以及生銹程度進行確定，切記不可只憑個人的主觀意識進行判定，涂層要均勻，不可漏涂。

2、鋼結構的防腐方法

鋼結構的防腐方法也有很多種類，目前最常用的鋼結構防腐方法是涂層法。這種方法的應用范圍很廣，有很強的適應性，而且成本較低，也易于操作。涂層法防腐防銹原理是對鋼結構表面涂上一層特殊的金屬涂層，使鋼結構制品與腐蝕介質隔離，從而起到防腐保護作用。目前，最常用的涂層方法有兩種，一種是通過電鍍、熱鍍等手段在鋼結構表面鍍上一層保護層起到防腐防銹的效果，另一種是在鋼結構制品表面涂上機油、凡士林等抗腐蝕的非金屬材料，從而達到防腐保護的目的。

三、當前我國鋼結構防腐工程中存在的問題

當前鋼結構的腐蝕問題已引起越來越多相關學者的關注，并取得一定研究進展，但總體來說，防腐工程中仍存在一些問題，筆者主要從設及施工兩方面進行概述：

1.防腐設計不合理

鋼結構防腐設計需綜合考慮工業(yè)大氣腐蝕環(huán)境、防腐年限、涂裝場所的溫度和溫度、室內或室外、裝飾性要求、保光保色性要求、是否易于維修等條件。因沒有制定鋼結構防腐相關技術標準，一些設計人員僅憑經驗設計，選用涂料與腐蝕環(huán)境不相適應，耐腐蝕性能不滿足要求，有時檔次過高，有時過低，品種多樣、顏色各異，經濟合理性較差。

2.施工質量控制不嚴

基層處理未達到應有的標準，特別是老結構，大部分除銹不滿足要求，有的連表面浮銹和灰塵也未清理干凈。在涂裝前鋼鐵基層必須除銹，鋼鐵基層的除銹等級應符合相關國家標準的要求。新建工程重要構件的除銹等級不應低于Sa2.5，噴射或拋射除銹后的表面粗糙度宜為40～75m，并不應大于涂層厚度的1/3。國外許多研究表明涂裝質量中，約60%以上取決于基層處理質量，可見基層處理質量的重要性。

擅自減少涂刷遍數，涂膜厚度不足，據測定一般為設計要求的80%，多數工程存在偷工減料現象。涂層厚度是增加防腐效果的有效途徑，金屬構件外防腐蝕涂層的噴涂厚度對被保護金屬的使用壽命起著重要作用，涂層薄起不到應有的保護作用。

涂裝施工時很少考慮施工環(huán)境條件，為加快施工進度，涂裝施工可能在沒有封閉廠房的情況下，又未能避開雨天，使得涂裝時鐵銹還未除凈的鋼結構表面又產生了結露水珠，為防腐工作留下了隱患。如果環(huán)境相對濕度過高（>80），有可能導致鋼結構表面產生結露，在這種條件下涂裝，一方面由于水的存在而使涂料附著力下降，另一方面水分的存在，將使銹蝕反應向生成銹蝕物一方進行，且水在溫度升高時由于體積膨脹而導致破壞過程加速。

四、腐蝕環(huán)境分類及涂裝要求

1.鋼結構腐蝕環(huán)境分類

在國際標準ISO12944《鋼結構利用油漆涂裝系統進行防腐保護》中，對環(huán)境的分類進行了明確的規(guī)定。它是利用低碳鋼樣塊和鋅樣塊在經過一年大氣環(huán)境的暴露后，計算其單位面積上的質量、厚度的損失來定義環(huán)境的腐蝕級別（有關樣板的制作及試驗的方法可參見國際標準ISO9226）。

2.涂裝要求

在確定環(huán)境的類別之后即可考慮涂裝配套的耐久性。按照國際標準ISO12944《鋼結構利用油漆涂裝系統進行防腐保護》中的規(guī)定，涂裝的耐久性是指涂裝系統在進行第一次大修之前所期望保護的年限。它是有關各方在油漆進行第一次大修之前，根據國際標準ISO4628-1至ISO4628-5（或其他協議）的規(guī)定來判斷油漆的損壞程度，從而確定是否要進行大修。油漆的耐久性可分為3個范圍，即低：2～5年；中：5～15年；高：15年以上。

五、鋼結構防腐處理措施

涂料對鋼結構的腐蝕保護作用主要有3種：屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護作用。

1、氯磺化聚乙烯由氯和二氧化硫混合氣體對聚乙烯進行氯化和磺化而制得。具有耐臭氧、耐候性和抗老化性能。耐酸堿性優(yōu)良，物理力學性能良好，耐水耐油性好：抗寒耐濕熱，耐化學品性能十分好。但是因為固體含量低，須多道施工才能達到規(guī)定膜厚。

氯磺化聚乙烯防腐漆由氯磺化聚乙烯樹脂、顏料、助劑及有機溶劑經研磨分散而成，另外配置固化劑。其主要特性是漆膜有良好的彈性、柔韌性、耐寒性及耐久性，并有抗氧化、臭氧作用。主要適用于混凝土設施及普通鋼鐵結構的表面防護及裝飾。不宜在濕度大于85％條件下施工。氯磺化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指標如表1所示。

2、高氯化聚乙烯防腐漆由高氯化聚乙烯、防銹顏料、填料、助劑等組成。高氯化聚乙烯發(fā)展有富鋅涂料、防銹漆、中間漆、面漆和清漆等系列產品，其主要特性是水蒸汽和氧氣對漆膜的滲透率低，具有優(yōu)異的耐水性和防腐蝕性能：干燥快，具有良好的耐候性、耐臭氧化和耐久性；與氯化橡膠防腐涂料相比具有較好的耐熱性：具有優(yōu)良的低溫施工性能，可在-10～50℃環(huán)境下施工；漆膜對鋼鐵有良好的附著力，漆膜層間溶為一體，具有優(yōu)良層聞附著力；在本類涂料舊漆膜上重新涂裝時，不必除掉舊漆膜，維修方便。適用于化工設備金屬防銹、船舶金屬表面、橋梁鋼鐵結構，地下管道金屬表面及其他鋼鐵結構的防腐涂裝。高氯化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指標如表2所示。

3、氯化橡膠防腐面漆由氯化橡膠樹脂、顏料、助劑經研磨分散而成。”其主要特性是漆膜干燥快，附著力好，機械強度高、施工方便、防腐蝕性和耐候性良好。適合在鋼鐵構件等表面用作防腐保護面漆；不宜在高溫條件下使用，涂裝前道漆應完全干透，除盡漆膜上所有油污和雜物，氯化橡膠防腐面漆的基本性能指標如表3所示。

另外氯化橡膠防腐面漆、丙烯酸聚氨醋面漆、醇酸防銹底漆、醇酸磁漆、環(huán)氧漆等也有應用，并得以試驗驗證，達到明顯效果。

六、結束語

總而言之，在今后鋼結構的設計過程中，應該要將防腐施工技術作為鋼結構施工技術的一個重點環(huán)節(jié)，不斷提高建筑鋼結構的防腐工藝水平，從而提高建筑鋼結構的使用效果。

【參考文獻】

[1]岳松平.試論建筑鋼結構的防腐技術[J].科技資訊.2009(15)

第2篇

關鍵詞： 鋼結構 防腐體系 熱浸鍍鋅

1.鋼結構腐蝕的特點及其影響

近年來我國城市建設發(fā)展迅速，大量大跨、高聳的民用及工業(yè)建筑都采用了鋼結構，充分發(fā)揮了鋼結構高強輕質、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短等優(yōu)點。另外，輕鋼結構體系用于住宅建筑，其綜合經濟效益優(yōu)于一般住宅建筑體系。采用輕鋼結構其使用面積可比磚混結構提高5%左右，建造成本比混凝土結構降低10%以上。在我國鋼材產量相當充裕的條件下，輕鋼結構住宅的建設是十分適宜的，且鋼結構體系亦與可持續(xù)發(fā)展的理念相符。

但是在鋼結構建筑的建造和使用中，鋼材易腐蝕的問題嚴重影響著鋼結構的耐久應用。鋼材的腐蝕可分為兩種。一種是化學腐蝕，即鋼材表面與周圍介質直接起化學反應而產生的腐蝕，其腐蝕的程度隨時間和溫度的增加而增加。另一種是電化學腐蝕，即鋼材在存放和使用中與周圍介質之間發(fā)生氧化還原反應而產生的腐蝕。鋼結構腐蝕不僅僅是材料的銹蝕，還是一個復雜的化學物理過程，而它最終的表現在于結構的可靠度及經濟指標。其對鋼結構建筑的影響可歸納為以下三個方面，第一，腐蝕造成大量鋼材的損耗。根據 Battelle Columbus Labs［1］的報告，在美國由于鋼結構腐蝕而產生的損耗每年達到3千億美元，而其中很大一部分可由防腐方法加以避免。據有關方面統計，目前中國每年鋼材因腐蝕造成的損失占鋼產量的7%［2］ 。第二，鋼結構發(fā)生腐蝕后，會在構件表面產生很多微觀裂縫，并且不斷地增長，從而減小構件的截面。這將會嚴重影響結構的承載能力。近來，一些學者對腐蝕后的鋼結構進行了相關性能的試驗研究，并取得了不少成果。我國臺灣學者Kwang-Lung Lin等［3］采用濕熱試驗方法對鋼板進行了腐蝕后的力學性能試驗，結果表明在腐蝕缺陷處的應力集中現象十分明顯，并且隨著距缺陷的距離增加而趨向平緩。日本學者 Y. Sakumoto等［4］對輕鋼結構的腐蝕耐久性能進行了研究，采用的方法是鹽霧試驗方法，試驗證明腐蝕后的輕鋼結構的滯回性能有明顯降低，如圖一所示。第三，腐蝕影響鋼結構表面外觀，增加構件表面涂裝的工程量。鋼結構腐蝕后，由于表面特征的變化，也許程度很小，但也會對建筑物的使用者造成不必要的心理壓力。這一點在輕鋼住宅體系的表現會很明顯。另外，大部分的表面裝修或涂裝都要求對構件進行表面處理，而銹蝕后的構件表面將增加處理的成本。

圖一 鋼結構腐蝕前后滯回性能比較

2.鋼結構腐蝕影響的研究和防腐方法

2.1自然環(huán)境下鋼腐蝕的規(guī)律性研究

大多數鋼結構建筑都處于自然環(huán)境中，在選擇有效防腐體系之前，必須對自然環(huán)境下材料腐蝕的規(guī)律性作深入的了解。因此各個國家都十分重視對各種自然環(huán)境下腐蝕數據的積累與研究。它可以揭示自然環(huán)境下腐蝕行為的一些規(guī)律性，還可以為防腐體系的服務期限預測提供依據。ISO 曾組織十四個國家進行自然大氣環(huán)境下的腐蝕行為研究，并且基于低碳鋼的腐蝕速率提出了如表1所示的五種腐蝕地區(qū)的建議［5］。

表1 低碳鋼腐蝕率建議值

從1926起，美國材料試驗協會和其他一些機構便開始收集在不同類型的大氣環(huán)境條件下鍍鋅涂層腐蝕表現的連續(xù)數據。鍍鋅涂層的大氣環(huán)境試驗在世界各地進行，從而得到了鋅在不同大氣環(huán)境下的腐蝕率。通過考慮各種影響因素，比如主導風向、大氣污染物的類型和密度、海水噴濺的數量、潮濕持續(xù)的時間等，得出的結論是鍍鋅的腐蝕率不會超過7.62微米/年，并且提出了鍍鋅厚度與服務年限的建議值［1］。

曹楚南院士等針對我國的典型大氣環(huán)境的腐蝕數據作了大量的積累，進行了腐蝕行為的規(guī)律研究工作［6］。研究證明我國碳鋼和低合金鋼在我國大氣環(huán)境中，絕大部分土壤中，以及各海域的海水飛濺區(qū)和潮差區(qū)的腐蝕量（C）隨時間（t）的變化可以用冪函數規(guī)律表述為：C=Atn，A值相當于第一年的腐蝕深度，n值表征腐蝕的發(fā)展趨勢。

大量的研究工作為鋼結構防腐體系的設計提供了指導，從而可以比較正確地確定材料的腐蝕率和采用何種防腐體系及其服務的期限。

2.2常用的防腐方法

目前的防腐體系可分為三大類型［7］，一是表面涂裝防腐材料；二是采用陰極保護來防止腐蝕；三是依靠材料本身的防腐特性，即采用耐久材料。各種防腐類型都有其特點，并且各自適用于一定范圍。有些防腐體系是幾種類型的綜合，其目的是更好地起到防腐的作用。在選擇防腐體系時有一點十分重要，就是確保所選防腐體系的表面處理，大約百分之七十的防腐體系的早期失效由于不正確的或者不充分的表面處理所引起［9］。不同的防腐體系對鋼材表面的處理有不同的要求，包括噴射或拋射除銹Sa、手工和動力除銹St、火焰除銹FI，如表2所示，具體可參閱我國現行GB50205―2001《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》及國家標準GB8923-88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹標準》。

表2 各種底漆或防銹漆要求最低的除銹等級

3.建筑鋼結構防腐體系

建筑物的使用年限比較長，一般至少是50年。在建筑物使用期限內，為了使建筑鋼結構不發(fā)生腐蝕或把腐蝕控制在一定范圍內，就需要選擇長效防腐體系，即在鋼結構使用期限內，所采用的防腐體系能夠起到良好的防腐效果，并且最少次數地進行維護或不維護。目前大多建筑鋼結構都采用長效防腐體系，主要包括富鋅涂料體系、熱噴鋅（鋁）體系、熱浸鍍鋅體系三種。富鋅涂料體系的應用可分兩個類型：無機富鋅涂料，以硅酸鹽作為粘結劑結合鋅粉；有機富鋅涂料，基于各種有機物載體（包括丙烯酸、氯化橡膠、乙烯基和環(huán)氧樹脂、氨基甲酯），其中以環(huán)氧樹脂應用最廣。熱噴鋅（鋁）體系為多層次復合涂層，即復合涂層加上涂料，第一層為鋅層打底，第二層為鋁中間層，第三層為鋅涂層，通過噴射對鋁層封孔。再加上涂料封閉，組成多層次復合涂層，這樣的涂層防腐抗蝕能力很強。熱浸鍍鋅體系是通過酸洗和電鍍等工藝在鋼結構表面形成一層鋅與鐵的合金層，從而達到很好的防腐目的。

以上三種防腐體系的原理基本相同，都是通過金屬層阻止環(huán)境中的濕氣及腐蝕物質與鋼結構表面的接觸，以達到防腐的目的。一旦金屬層出現裂縫或破壞（在鋼結構運輸和安裝過程中很容易出現），鋅會提供陰極保護。在電鍍系列中，鋅比鐵活潑得多，一旦同時處于腐蝕環(huán)境中時，鋅會成為銹蝕循環(huán)中的陽極。當鋅發(fā)生銹蝕后，鋅的銹蝕產物基本是不溶的，可以密封涂層中的裂縫及任何孔隙，從而進一步阻止銹蝕的發(fā)生。根據已有資料顯示，這三種防腐體系的長效防腐效果都十分理想，一般都能超過40 年。其中，以熱浸鍍鋅體系最為突出，在澳大利亞，熱浸鍍鋅體系有記載的最長服務期限為110年［7］。這對大多的建筑鋼結構都是足夠的。

4.熱浸鍍鋅防腐體系的特點與應用

目前，隨著國際市場中鋅的價格持續(xù)的下降，以及電鍍廠家的增加，較大的電鍍槽不斷建成。熱浸鍍鋅作為一種良好的長效防腐體系，越來越被人們所重視。在美國已有可滿足超過24米長、3米寬構件鍍鋅要求的電鍍槽。2003年美國堪薩斯州進行了重達約39噸的鋼構件鍍鋅，電鍍槽為25×3.6×3（米）［8］，是世界上最大的熱浸鍍鋅工程之一。在我國電鍍企業(yè)已具有長16m、寬1.2m、深1.6m的電鍍槽，可滿足絕大部分建筑鋼結構構件。與其他的防腐體系相比較，熱浸鍍鋅防腐體系具有以下特點：

（1）防腐期限長，熱浸鍍鋅的防腐服務期限定義在25至50年是非常普遍的，大部分的服務期限都能超過40年。一般鍍鋅量為600g/m2的熱浸鍍鋅鋼材，其防腐使用年限可達50年以上。

（2） 沒有防腐體系維護問題。根據美國國家腐蝕工程協會（NACE）統計，涂料防腐方法大約11年左右就要重涂一次，即在鋼結構使用年限內，涂料防腐體系需要維護。而根據目前已有的研究資料顯示，熱浸鍍鋅防腐體系在其服務期限之內是不需要維護的。這就從兩個方面體現了熱浸鍍鋅的優(yōu)勢。首先，對使用中的建筑重新噴涂防腐材料是不容易實施的，工程量非常大，而熱浸鍍鋅防腐在其服務期限內是不需要維護的。其次，涂料防腐體系需要業(yè)主作長期的防腐維護的預算。大多數建筑物作預算時，增加初期投資比較容易，比較具體，業(yè)主也比較容易計劃，但作長期的維護預算就比較復雜，它會牽扯到一些不確定因素，包括若干年后的人工費用、涂料費用等。熱浸鍍鋅在初期投資會大一些，但是它不需要維護的預算，這一點越來越被業(yè)主和設計人員所青睞。

（3）工業(yè)化程度高。由于熱浸鍍鋅的工業(yè)化程度高，因此它的涂裝速度很快，一個全新無銹構件的鍍鋅過程可在一個小時左右完成。對于急需投入使用的建筑來講，這一點是十分重要的。另外，由于其工業(yè)化程度高，所以表面處理和防腐層質量是非常容易保證的，這是大多手工涂裝的防腐體系無法相比的。

（4）構件的各個表面具有同樣的防腐保護。建筑用鋼構件的開口截面形式有很多，由于尺寸的限制，對一些表面的防腐涂裝是十分困難的。而熱浸鍍鋅是把構件浸入電鍍槽中鍍鋅，它對構件各個表面的涂裝是相同的，這就很好解決了構件較難涂裝所有表面的防腐問題。另外，熱浸鋅構件在焊接連接及螺栓連接時無需特殊的處理，基本與無鍍鋅構件相同。

（5）熱浸鍍鋅對環(huán)境是無害的。鋅是一種微量的營養(yǎng)元素，它對人類和其他物種都是有益的。相對于一些含有有機揮發(fā)物的涂層，熱浸鍍鋅對環(huán)境是無害的。這一點在21世紀的防腐工程中顯得更為重要。

當然，熱浸鍍鋅并非適用于所有環(huán)境，在酸及堿環(huán)境中，熱浸鍍鋅防腐層將很快腐蝕，一般也不推薦在地下環(huán)境使用。

由于熱浸鍍鋅體系良好的防腐性能，很多學者對其進行了研究，包括鋅浴中各種微量元素對其的影響，鍍鋅材料腐蝕狀態(tài)下的力學性能研究，以及鍍鋅體系防腐期限研究，等等，而這些研究更進一步推動了熱浸鍍鋅防腐體系的應用。在國外它的應用已非常廣泛，如一些大型鋼結構公共建筑，大型鋼結構工業(yè)建筑及鋼結構住宅，如澳洲墨爾本市Albert公園的體育娛樂中心［9］、美國新罕布什爾州曼徹斯特市的機場停車庫等［10］。目前國內的一些大型公共鋼結構也采用了此種方法，比如首都機場，北京東方廣場，上海八萬人體育館，浦東國際機場和黑龍江電視塔（龍塔）等。作為一種性能優(yōu)良的長效防腐體系，熱浸鍍鋅體系在建筑鋼結構領域中必將得到越來越廣泛的應用。

參考文獻：

［1］AGA Guide.Hot-Dip Galvanizing for Corrosion Protection-A Specifier’s Guide［M］.US:American Galvanizers Association，2002.

［2］陳冬，金向雷.中國鍍鋅結構鋼材生產現狀及其對鋅的需求前景.河北冶金，2002.

［3］Kwang-Lung Lin.Deformation and Corrosion in hot dip Galvanized Coatings［J］.Materials Chemistry and Physics，1997.

［4］Y.Sakumoto.Durability of Galvanized Light-gauge Steel Shapes［J］.Journal of Structure Engineering，2004.

［5］Corrosion of Metals And alloys――Classification of Corrosivity of Atmospheres［M］. ISO9223，1992.

［6］曹楚南等.九五基金重大項目材料在我國自然環(huán)境中腐蝕數據積累及規(guī)律性研究取得重要進展［J］.中國科學基金，2003.

［7］Pedro Albrecht.Atmospheric Corrosion Resistance of Structural Steels［J］. Journal of Materials in Civil Engineering，2003.

［8］Francis，R.A.An Update on The Corrosion Process and Protection of Structural Steelwork，Steel Construction［J］.1996.

［9］George Thomson.Why Galvanize［J］. Construction in Steel，1999.