1 钢材腐蚀的过程
钢材的腐蚀是一种不均匀的破坏,腐蚀的发展过程很快,一旦在钢结构的表面发生,腐蚀的蚀坑会由坑底向纵深迅速发展,使钢结构产生应力集中现象,而应力集中又会加快钢材的腐蚀,这是一种钢材腐蚀的恶性循环。腐蚀使钢材的抗冷脆性能下降、疲劳强度降低。钢结构建筑在自然环境下,受腐蚀后会有一定的减薄现象。
2 钢结构的防腐处理
由于钢结构的腐蚀给国民经济带来很大损失,同时还带来了重大的安全隐患,所以钢结构防腐技术对于钢结构的安全性能与耐久性起着极为重要的作用。
钢结构的几种防腐措施
热浸锌
热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,对厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定。热浸锌是在高温下进行的,对于管形构件应该让其两端开敞;若两端封闭会造成管内空气膨胀而使封头板爆裂,从而造成安全事故;若一端封闭则锌液流通不畅,易在管内积存。
涂层法
涂层法防腐一般不如长效防腐方法,所以多用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构防腐。涂层的选择要考虑周围的环境,不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性;涂层一般有底漆(层)和面漆(层)之分,底漆含粉料多,基料少,成膜粗糙,与钢材粘附力强,与面漆结合性好;面漆则基料多,成膜有光泽,能保护底漆不受大气腐蚀,并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题,前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。
2.1.3 阴极保护法
在钢结构表面附加较活泼的金属取代对钢材的腐蚀。此方法常用于水下或地下钢结构。
2.2 钢构件漆前表面处理常用方法
钢构件在加工、运输、存放等过程中,表面往往带有氧化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油污等;要使涂层能牢固地附着在钢构件的表面上,在涂装前就必须对钢构件表面进行清理;而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也会继续腐蚀,影响钢构件的机械性能和使用寿命。因此钢构件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层、延长产品使用寿命的重要保证和措施。
2.2.1 手工处理
如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去钢构件表面的锈迹和氧化皮,但手工处理劳动强度大,生产效率低,质量差,清理不彻底。
2.2.2 化学处理
主要是利用酸性或碱性溶液与钢构件表面的氧化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性的溶液中,以达到去除钢构件表面锈迹氧化皮及油污的目的。化学处理适用于薄板件清理,但若时间控制不当,即使加缓蚀剂,也会使钢材产生过蚀现象。化学物易挥发,成本高,处理后的化学排放工作难度大,若处理不当,将对环境造成严重的污染。随着环保意识的提高,此种处理方法正被机械处理法取代。
2.2.3 机械处理法
主要有抛丸法和喷丸法。抛丸法是利用离心力将弹丸加速,抛射至工件进行除锈清理的方法。该法设备结构复杂,易损件多,特别是叶片等零件磨损快,维修工时多,费用高,一次性投入大。
3 科学防腐涂装应考虑的因素
科学合理的钢结构防腐涂层设计应考虑到以下因素。
第一,防腐涂装要求:包括防腐年限、装饰性要求、保光保色性要求,是否易于维修等。
第二,防腐蚀环境:即钢结构处于什么样的腐蚀环境,包括一般大气环境、工业大气腐蚀环境、化工大气腐蚀环境、海洋大气腐蚀环境、热带或寒带地区、室内还是室外、有无液体或其它气体介质(大气除外)腐蚀等。