建筑钢结构中金属腐蚀与防护措施探究

刘耀

摘 要：现如今随着我国经济的不断发展，各行各业多多少少都会涉及到对金属的使用。尤其是近年来我国对于基础设施的建设极为看重，这对于建筑钢结构金属的使用量则是非常巨大的。但是无论何种类型的金属都会面临受到腐蚀的问题，出现腐蚀不仅会影响金属的使用寿命还会对建筑物的质量安全造成影响，对此本文主要对建筑钢结构中金属该如何有效的采取防腐防护措施进行探讨。

关键词：建筑钢结构;金属腐蚀;防护措施

一、引言

随着国家建设的不断发展，钢材在建筑行业使用量也不断增加，建筑行业中对于钢结构金属材料的使用是必不可少的，最为常见的就是碳素钢结构和低合金高强度的结构钢，而上述所说的两种金属材料中大部分的金属元素都是铁元素，在外界环境湿度与温度的影响下铁是非常容易发生氧化还原反应的，也就非常的容易受到腐蚀。一旦金属材料出现腐蚀问题就会直接影响到钢结构自身的使用寿命以及使用承载力，为了防止出现上述情况就需要对建筑钢结构金属提前做好防护措施来预防腐蚀情况的出现。

二、建筑钢结构中的金属腐蚀机理及危害

2.1 腐蚀机理

（1）电化学腐蚀：建筑钢结构内部金属材料所含有的金属元素有很多种，不同金属元素构成的不同成分之间若是出现了电位差，那么就会出现电化学腐蚀的情况，尤其是建筑钢结构所处环境的湿度较大就很容易出现电化学腐蚀现象，这是因为外界环境中的水分会吸附在金属表面在电位差的作用下形成了多个原电池，使得金属材料发生电离等化学反应，这样造成了金属出现电化学腐蚀的现象。

（2）化学腐蚀;建筑钢结构在外界温度与湿度的影响下，所含有的金属材料就较为容易与外界氧气发生反应从而受到腐蚀，除了会与氧气发生反应建筑钢结构中的金属体还会与外界空气中的二氧化硫与二氧化碳等物质发生硫化反应，进而导致金属材料形成结构疏松的铁氧化物水合物，从而导致建筑钢结构的腐蚀情况进一步的加重。

2.2 腐蚀危害

一旦建筑钢结构有腐蚀情况的出现在其钢结构表面就会有规则形状不同的腐蚀坑点出现，在这些有坑点的部位则会出现应力集中的现象，这会导致钢结构表面腐蚀情况变的更加严重。随着时间的不断推移腐蚀面积也会逐渐的增加从而导致建筑钢结构所具有的承载能力变弱，低温脆性也会随着增加，结合实际情况考虑在使用建筑钢结构的时候对其所能承受的载荷会有一定的要求，而受到腐蚀以后其受载能力也会有所下降。

三、建筑钢结构中的金属产生腐蚀的影响因素

3.1 法兰方面

法兰出现腐蚀的外部影响因素就是在对法兰进行连接的时候其法兰间隙中有腐蚀性介质的存在。法兰一般多用于管道之间的连接，在没有做防腐涂层的情况下法兰就会直接外界的水和空气接触从而发生腐蚀或者管道输送的介质与外界存在温度差的时候会有大量水分的凝集也会对法兰造成腐蚀，从而产生腐蚀介质。还有就是法兰连接处的几何形状比较复杂会导致间隙处金属涂层或油脂分布不均匀造成局部腐蚀。

3.2 管道方面

施工现场的管道受腐蚀程度的大小跟所处环境有很大关系，若是在室内，外界空气的湿度就较小，腐蚀情况就会较轻，若是在沿海地区外界空气湿度较大潮湿的环境下是非常容易发生腐蚀的。还有就是管道多用于法兰连接，法兰出现腐蚀以后会对管道造成一定程度的腐蚀。而管道内部的腐蚀就与其输送的介质有很大关系，无论是输送天然气还是石油或者输送酸碱性物质都会对管道内壁造成腐蚀，如若不做好内部的防腐处理就会非常容易出现泄露事故，影响安全生产。

四、建筑钢结构中金属腐蚀的检测方法

最为常见的检测方法就是使用专业仪器来进行检测，例如超声波检测仪、点腐蚀检测仪等等，使用超声波检测仪来进行检测其工作原理是利用仪器所发出的超声波对测量件的厚度进行检测，当金属受到腐蚀以后所在部位其测量件的厚度就会有所变化，仪器所测量出的厚度变化就能够得到腐蚀的深度从而有效的对腐蚀情况进行判断。但该种检测方法的精确度容易受到金属件表面粗糙度的影响，当粗糙度过大的时候其测量精度就会较低。点腐蚀检测仪的工作原理是通过仪器上自带的针尖或者是经过矫正的测深规对腐蚀部位进行检测，但该种方法一般适用于腐蚀面积和深度较大的腐蚀坑进行检测，使用所受局限性较大。

五、建筑钢结构中金属腐蚀的防护措施

5.1 法兰方面的防腐措施

首先使用人工机械的方法将法兰表面的疏松浮锈给去除，随后对法兰的表面依次均匀涂抹底漆、环氧云铁防锈漆、脂肪族聚氨酯面漆。对法兰表面处理完成以后开始对法兰的连接间隙进行处理，使用喷砂对表面进行除锈、除油污等，清理完成完以后均匀涂抹底漆共涂抹两次，当底漆涂料晾干以后进行面漆涂装。

5.2 管道方面的防腐措施

首先对管道进行喷砂去除多余的浮銹、油污等，随后对管道进打磨，处理完成以后紧接着开始对管道喷涂底漆来防止二次污染，使用该种涂漆的防腐方法一般为多种涂层，依次为底漆、中间漆、面漆这三种。对于底漆方面可选用环氧富锌底漆均匀进行涂抹，等到底漆晾干以后开始均匀涂抹环氧云铁中间漆，等到中间漆晾干了以后最后在均匀涂抹聚氨酯面漆。需要值得注意的是在对油漆进行配制的时候要严格按照规定要求来进行，对油漆进行搅拌时要均匀搅拌避免产生气泡，对于稀释剂的用量要严格进行把控。

5.3 成品支架方面的防腐措施

成品支架的防腐措施可选用热浸锌防腐新工艺，先对支架表面进行除锈处理，紧接着将支架直接浸泡在融化的锌液中，等到支架表面全部都附着好锌层以后再取出，使用这种防腐处理方法的优点就是防腐时间持续较长。

六、结语

建筑钢结构中金属的防腐工作对企业的安全生产来说是非常重要的，而在沿海地区高腐蚀环境下如何对建筑钢结构进行有效防腐一直都是技术难题，锈蚀不仅影响到钢结构的美观，同时还是影响其使用寿命和建筑安全的重要因素，因此，必须要采取一切措施控制和解决设备和管道的腐蚀问题，避免安全隐患。

参考文献：

[1]于涵祖. 建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨[J]. 中国建筑金属结构， 2020（7）：3.

[2]赛福鼎·乃吉木. 建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨[J]. 建筑与装饰， 2020（15）：2.