钢结构的腐蚀与防护

苗胜涛

摘要：钢结构主结构构件承载力最大，强度高，但与其他大型钢筋混凝土主结构构件相比，中国传统的钢筋砖混凝土复合木结构、砖石混凝土主结构，承载力和抗运动性较差。它具有许多重要的技术优势，如重量轻、元件空间和元件体积小、集成工艺制造和元件设计与配置、安装容易和安装方便、使用经济等。但由于钢结构和其他木质材料的特殊耐蚀性，耐蚀性并不好。据发达国家不完全统计，锈钢腐蚀造成的施工失误造成的直接社会经济损失每年至少应占全家工业、国民经济和社会发展总产值的4%以上。长期施工中的腐蚀不仅给生产造成巨大的直接经济损失，而且给我国建筑钢结构的安全生产、使用和运行带来很大的安全隐患。建筑钢结构腐蚀工程使用安全事故也屡见不鲜，因此加强建筑钢结构的防腐施工（尤其是各类薄壁结构的钢木结构件）显得尤为重要。

关键词：钢结构，防腐原因，危害，对策

引言

钢结构在我国现代建筑工程建设中应用广泛，具有材料强度高、重量轻、经济成本低、抗震性能好、安装速度快、环保节能等优点。在荷载作用下，钢结构损坏、变形或断裂，导致建筑物变形、倾覆或倒塌，造成经济损失、人员伤亡以及社会等问题。因此，有必要加强钢结构防腐防火技术的研究。

一、 建筑工程中轻钢结构防腐的重要性

不要将钢材放在潮湿的空气中，因为钢材在遇到氧气和水时会腐蚀材料内部。否则会发生腐蚀，影响工程进度。此外，轻钢结构对建筑物的荷载较大，内部结构极易疲劳，在一定程度上影响其强度，甚至可能发生断裂。据有关部门调查，轻钢结构受热后强度明显下降，一般轻钢结构耐火性较低，一般建筑使用时，轻钢结构可承受300摄氏度左右的温度。在此温度下，结构强度显着下降，当轻钢结构加热温度达到540摄氏度时，稳定性丧失，轻结构的抗压和承载能力受到很大影响。轻钢结构在长时间暴露于火中10 分钟后会在所有方面退化。因此，有关部门在进行建筑施工时，需要加强轻钢结构的防火和防腐，提高轻钢结构的使用寿命，提高工程质量，提高建筑的安全性和耐久性。

二、钢材腐蚀的原因

钢结构超高层建筑技术体系技术诞生于20世纪初，二战后在美国得到广泛应用，是成熟的现代大型住宅建筑和高层建筑体系。它在许多发达国家被广泛使用。由于采用现代建筑钢结构，高层复合材料装配式结构高层建筑住宅体系结构具有一系列新技术优势，现在复合建筑体系已逐步发展形成现代建筑住宅。发达国家的地区。美国、日本、澳大利亚等结构高层建筑，重要的复杂建筑体系形式、设计、制造和建筑材料装配安装应用工程技术非常完善。突出的专业技术生产性能和现代化工业化生产方式是现代住宅产业化和现代市场的关键，符合发展方向的需要。由于大型钢结构的许多重要优点，它们也被广泛应用于市政体育场、工业制造厂、高层建筑等各种大型建筑中。但是，钢结构在正常施工和使用过程中所要处理的环境对寿命和正常施工性能有很大影响，损坏的钢结构材料由于化学或其他物理相互作用而发生变化。甚至会对钢结构造成环境破坏。人们常把它称为破坏钢结构的环境腐蚀作用。根据钢表面与周围介质的相互作用原理，钢结构腐蚀可分为：

2.1化学腐蚀

在相对湿度大、腐蚀性强、有热介质的高温环境中，当钢铁金属材料与进入的空气或水接触时，黑色金属分子与进入空气和水中的碳和氧发生反应，亚铁水中的分子化学反应与二氧化铁形成铁（刺绣）是由不同颜色引起的。生锈的主要化学因素非常复杂，其中碱和酸性金属水合亚铁和碱性氧化亚铁化学因子还分别含有大量的碱和酸性金属水分，会损坏许多表面涂层。不断氧化生锈的高级钢材，由于氧化的锈层，无论是否与室内空气接触，未来都可以继续氧化发电。因此，不锈钢结构的日常保护需要快速、彻底地去除结构表面的各种锈蚀元素，并将结构与外部湿气和室内氧气隔离。

2.2电化学腐蚀

钢本身主要含有Fe、C等各种气态化学金属成分。由于这些各种金属成分的化学电极和分子电位不同，在干燥湖水的热空气中需要涂在防水膜表面和钢材本身的大量化学水是不同的。钢本身表面具有不同气体化学性质的金属气体分子，形成无数微型功能性环状二氧化碳电池。在该钢的阳极加热区，Fe被加热氧化，在水膜中生成氢和Fe'，在钢的阴极区氧被还原为Fe和OH。其他不稳定易溶于水的化合物Fe（oH），进一步分解生成红色或棕色有机氧化亚铁，氧化后疏松、易燃、剥落。

研究表明，周围介质的性质和钢材本身的结构成分对钢材的腐蚀有显着影响。潮湿条件下的钢比干燥条件下更容易腐蚀，埋在地下的钢比暴露在大气中更容易腐蚀。当大气中含有較多的酸碱介质时，钢材容易生锈。

三、钢结构防腐措施分析

3.1 优化钢架本身的防腐设计

在化工建筑钢结构的防腐设计和处理中，首先要注意的是钢架本身的防腐能力，要努力提高所用钢材的防腐性能。钢结构本身在后续的实际使用中必然会表现出很强的稳定性，避免出现严重的腐蚀问题。根据钢结构本身所用材料的选择，应优先选用耐候钢，利用这种钢的稳定性来提高整体的耐腐蚀性能。

3.2 钢材表面处理

钢材用于表面处理和防腐施工时，主要有手工工具除锈法、喷涂除锈法、化学除锈法和火焰油脂除锈法。其中，人工除锈法主要是在铁边和电动工具除锈不符合要求时人工除锈。喷雾除锈法主要有抛丸除锈法、干喷法等。这种方法主要是去除许多钢板、型材和设备表面的锈迹。操作过程中可能存在的安全隐患：一是粉尘危害，二是火灾爆炸，三是中毒或腐蚀。工作时的潜在预防措施。防尘措施包括，一是穿戴工作服、防尘口罩等防护用品，二是营造喷砂除锈防护棚，选择合适的磨料进行喷洒除锈。需要建造一个临时的轻型结构房屋。除锈时。火灾和爆炸的预防措施包括：一是清除可燃物，二是控制可燃气体浓度，三是准备灭火设备。腐蚀的预防措施：一是通风良好，二是穿一体式橡胶防护服、橡胶手套和口罩，三是及时清洁皮肤。

3.3 防腐施工质量控制

涂装前护理处理：处理前零件表面必须符合国家相关标准，处理后钢材表面必须清洁、整齐、无灰尘、油污等。涂装时的质量控制：控制干膜厚度和漆膜质量，防止形成气泡。涂装后检查：涂层必须均匀、完整、有光泽，颜色必须符合设计要求，不得有针孔、裂纹等问题。油漆、涂层厚度等必须符合设计要求。涂层的干膜总厚度必须至少为205m，偏差必须为25m，每层涂层的厚度必须为5m。用测厚仪进行检查，检查数量，每个部件在5个地方用3个数据进行检查，在50mm距离处测量干膜的平均厚度。如果钢结构处于腐蚀环境中，则应对涂层的附着力进行检测和处理。约70%的试验完成后，附着力应符合相关质量标准。此外，喷漆后的部件标记、标记和编号必须完整清晰。

3.4 采取阴极保护和防腐措施

对于阴极保护和防腐措施，主要是通过在金属表面施加相应的电流或充分采用牺牲阳极对金属基体形成相应的保护，可以更有效地避免实际操作中电化学的发生。另外，采用阴极防腐技术时，金属表面镀锌，在表面形成富锌层，发生电化学腐蚀时先腐蚀阳极锌，对钢结构有较好的保护作用.

3.5 技术人员必须保证油漆质量。

涂装施工时，相关工人必须了解工作环境和工作流程，有效控制整体涂装工作，避免环境温度5～38摄氏度，湿度85%。如果有灰尘，技术人员必须在施工前将轻钢表面的水清除干净，整个过程避免与水接触，待第一层完全干燥后再涂第二层。

结束语

钢结构经过防腐、耐火处理后，可大大提高钢结构的耐腐蚀性、耐火性和安全性。施工前，通过精心挑选施工产品，制定最佳施工方案，并在施工过程中加强监控，认真注意颜色、平整度等外观质量检查和施工质量检查。检查和改变涂膜厚度、粘合强度等，并在施工完成后彻底检查是否批准施工，最大限度地提高钢结构的安全性、耐久性和经济性。

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