钢结构建筑防腐保护工程的质量控制

徐武杰

摘要：随着各类钢结构建筑服役年限的增加，钢结构建筑的工程事故也引起了人们对结构可靠性与耐久性越来越多的重视。锈蚀引发的工程事故频发，而钢材锈蚀对结构性能影响的研究相对滞后。本文针对腐蚀的危害，钢结构的腐蚀类型以及钢结构的防腐措施进行了分析。

关键词：钢结构建筑；防腐措施；质量控制

引言

钢结构由于具有强度高、自重轻、施工速度快等优点，是人们喜爱的建筑结构之一，但是由于钢本身的特点，存在腐蚀问题，作为工程人员很有必要了解防腐的知识，在工程实施过程中进行防腐保护，降低钢结构腐蚀而造成的损失。

一、腐蚀的危害

建筑鋼结构一旦产生腐蚀，就会在金属的表面形成坑点，这些腐蚀坑点很容易引起应力集中，从而引发应力腐蚀的产生，加剧腐蚀进程。随着腐蚀的不断扩展，结构的有效承载面积也会大大减少，甚至直接造成结构的失效。因此，钢结构构件发生腐蚀后，其承载力降低，低温脆性增加，特别是在承受动力荷载作用时容易发生疲劳破坏引起结构的突然破坏，引起严重的安全事故。由于钢材发生腐蚀也造成大量的材料损耗，可能造成巨大的经济损失。我国每年因为钢材的腐蚀引起的损失达到钢产量的7%左右。在轻钢结构建筑中，还会由于腐蚀而影响构件的表面美观度。

二、钢结构的腐蚀类型

1、大气腐蚀

大气腐蚀是钢结构最常见的一种腐蚀方式，这种腐蚀是因为大气中的水和空气作用于钢材，产生化学反应而使钢材受到腐蚀，对于一些直接接触大气的钢材来说，发生这种腐蚀的概率会提高，而且受到的损伤也较大，因此，要避免钢结构产生大气腐蚀，就要尽可能减少其与空气的接触。

2、局部腐蚀

对于钢结构来说，局部腐蚀也是比较常见的，可以分为两种情况。第一种是电偶腐蚀，这种腐蚀是因为产生电位差而产生的腐蚀，在钢结构建筑中，如果有两种不同类型的材料接触，那么就会形成电位差，而电位较低的金属会产生更大的腐蚀速度，在长时间的作用下，就会产生较严重的腐蚀，破坏钢结构的完整度。第二种就是缝隙腐蚀，钢结构在组合过程中，不可能所有的相接的地方都是紧密结合的，在一些地方会有缝隙产生，而这些缝隙给空气中的水汽等物质留下了停留的机会，在这些位置，这些水汽产生化学反应，然后就会使钢材受到腐蚀。

3、应力腐蚀

应力腐蚀一般是在一些特殊的环境下，然后钢材受到一定的应力，这样才会产生这种腐蚀，与其他腐蚀相比，这种腐蚀有着不同的特点，在发生腐蚀的时候，它没有一些明显的特征，会突然发生腐蚀，但是一旦这种腐蚀产生之后，往往会造成较大的影响，破坏性也比较大。

三、钢结构的防腐措施

1、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。

2、钢结构防腐涂层腐蚀失效原理及防腐

钢材锈蚀对于钢结构建筑的安全性与耐久性影响显著，而钢材锈蚀通常发生在涂层脱落之后。依据钢结构防腐要求，一般情况下普通结构采用常规防锈漆即可。然而所有防腐涂层长期处在各类腐蚀介质的大气环境中，由于自身的老化与某种物理或者化学的变化，必将逐步脱落，无法起到对钢材的保护作用。涂层失效机理大致如下：有机涂层的多孔性与施工技术的限制使得与之接触的水汽、气体和其他物质经孔隙而被涂层吸收直通金属表面，形成微观腐蚀原电池，引发金属腐蚀，最终导致涂层脱落。目前国内外钢结构建筑主要采用防腐涂层方法减轻或防止钢材的锈蚀。合理科学的涂层能延长钢材防腐年限从而使得钢构件服役寿命增加，同时降低防腐成本。根据钢材锈蚀的电化学原理，可以使钢材表面形成一层钝化膜，阻止锈蚀电池形成，从而达到钢材防锈的目的。钢结构的锈蚀发生在其表面防腐涂层失效后，因此准确预测涂层体系使用寿命是研究在役钢结构抗震性能的前提。选择合适于在役钢结构所处大气环境的涂层，预测结构服役年限，对保证结构的耐久性与安全性研究显得尤为重要。

3、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。

4、阴极保护防腐

这是一种通过牺牲阳极或者直接施加电流的方式对金属母体进行保护的方法，能够有效防止电化学腐蚀。可以通过热镀锌或者冷喷锌工艺在建筑钢结构中金属表面获得富镀层，由于镀层中的锌比铁具有更强的活性而形成阳极首先被腐蚀，从而使阴极钢基体得到保护。其中热镀锌工艺是将经过表面处理的钢构件浸入液态金属锌中，在钢构件表面形成冶金形态的富锌覆盖层；冷喷锌工艺则是在钢构件表面直接涂装形成富锌的保护膜。热镀锌和冷喷锌防腐具有防腐期限长、维护成本低、环境污染小、施工方便等优点。钢结构高强连接螺栓的防腐也常用这种方法。

结束语

在建筑钢结构的使用过程中，若不做好相应的钢结构防腐处理，就会使钢结构在使用的过程中极易受到外界某些腐蚀介质的侵蚀，而降低钢结构的稳定性能与使用性能，缩短其使用寿命。而在对其进行防腐处理时，需要遵循一定的防腐处理技术要求，根据实际的需要，合理的选择最佳的防腐施工技术，以提高钢结构防腐技术的实用性、经济性与合理性。

参考文献

[1]李佳宁.对目前的钢结构建筑防腐保护工程浅析[J].中国建筑金属结构.2013（12）

[2]寇俊同，宋玉楚.浅析建筑钢结构防腐技术[J].中国建筑金属结构，2013（6）：68.