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钢结构建筑防腐保护工程的质量控制途径分析燕育鹏

发表时间：2021/9/10 来源：《时代建筑》4月上作者：燕育鹏

[导读] 随着社会的发展和进步，目前建筑工程项目施工建设当中，使用钢结构越来越多，也切实基于钢结构的施工建设，满足了更多的社会工程建设需求，以及提升了社会的经济发展水平。

中润泽环境有限公司 140522198506****97 燕育鹏

摘要：随着社会的发展和进步，目前建筑工程项目施工建设当中，使用钢结构越来越多，也切实基于钢结构的施工建设，满足了更多的社会工程建设需求，以及提升了社会的经济发展水平。在目前的钢结构使用过程当中，由于钢结构本身存在一定的材料特性，容易被腐蚀，从而降低材料质量和工程稳定性，所以需要采取有效的措施和方法进行腐蚀问题的控制，这样才能提升工程的经济效益，降低损失。
关键词：钢结构；防腐保护；质量控制
        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。
        一、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。
        二、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。
        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。

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        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。
        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。
        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。
        结论：
        对于钢结构的实际使用而言，重要的在于施工质量的有效控制，以及防腐保护的施工，这样可以使得稳定的钢结构发挥具体材料特性，满足具体工程的建设需求和使用需要，以及也更是提升工程效益。
参考文献：
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