钢结构腐蚀及长效防腐方法介绍_王斌

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1、○出类拔萃2009年第18期周刊钢结构腐蚀及长效防腐方法介绍王斌(宁夏大学土木与水利工程学院,宁夏银川750021)摘要:近年来我国钢结构建筑发展迅速,充分利用了2.钢结构腐蚀影响的研究和防腐方法钢结构的长处。但是,易腐蚀是钢结构的不足之处,影响了钢2.1自然环境下钢腐蚀的规律性研究结构的耐久性应用。本文从腐蚀对钢结构的影响、自然环境下大多数钢结构建筑都处于自然环境中,在选择有效防钢的腐蚀规律、钢结构常用防腐方法以及热浸镀锌特点及应用腐体系之前,必须对自然环境下材料腐蚀的规律性作深入等方面对长效防腐体系进行了综合的阐述,为钢结构的长效的了解。因

2、此各个国家都十分重视对各种自然环境下腐蚀防腐体系的选择提供了参考。数据的积累与研究。它可以揭示自然环境下腐蚀行为的一些关键词:钢结构防腐体系热浸镀锌规律性,还可以为防腐体系的服务期限预测提供依据。ISO曾组织十四个国家进行自然大气环境下的腐蚀行为研究,1.钢结构腐蚀的特点及其影响并且基于低碳钢的腐蚀速率提出了如表1所示的五种腐蚀近年来我国城市建设发展迅速,大量大跨、高耸的民用及地区的建议[5]。工业建筑都采用了钢结构,充分发挥了钢结构高强轻质、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短等优点。另外,轻钢结构体系用于住宅建筑,其综合经济效益优于一般住宅

3、建筑体系。采用轻钢结构其使用面积可比砖混结构提高5%左右,建造成本比混凝土结构降低10%以上。在我国钢材产量相当充裕的条件下,轻钢结构住宅的建设是十分适宜的,且钢结构体系亦与可持续发展的理念相符。但是在钢结构建筑的建造和使用中,钢材易腐蚀的问题严重影响着钢结构的耐久应用。钢材的腐蚀可分为两种。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。另一种是电化学腐蚀,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。钢结构腐蚀不仅仅是材料的锈蚀,还是一个复杂的化学物理过程,而它最终的表

4、现在于结构的从1926起,美国材料试验协会和其他一些机构便开始可靠度及经济指标。其对钢结构建筑的影响可归纳为以下三收集在不同类型的大气环境条件下镀锌涂层腐蚀表现的个方面,第一,腐蚀造成大量钢材的损耗。根据Battelle连续数据。镀锌涂层的大气环境试验在世界各地进行,从ColumbusLabs[1]的报告,在美国由于钢结构腐蚀而产生的损而得到了锌在不同大气环境下的腐蚀率。通过考虑各种影耗每年达到3千亿美元,而其中很大一部分可由防腐方法加以响因素,比如主导风向、大气污染物的类型和密度、海水喷避免。据有关方面统计,目前中国每年钢材因腐蚀造成的损失溅

5、的数量、潮湿持续的时间等,得出的结论是镀锌的腐蚀占钢产量的7%[2]。第二,钢结构发生腐蚀后,会在构件表面产率不会超过7.62微米/年,并且提出了镀锌厚度与服务年限生很多微观裂缝,并且不断地增长,从而减小构件的截面。这的建议值[1]。将会严重影响结构的承载能力。近来,一些学者对腐蚀后的钢曹楚南院士等针对我国的典型大气环境的腐蚀数据作了结构进行了相关性能的试验研究,并取得了不少成果。我国台大量的积累,进行了腐蚀行为的规律研究工作[6]。研究证明我湾学者Kwang-LungLin等[3]采用湿热试验方法对钢板进行了国碳钢和低合金钢在我国大气环境中,

6、绝大部分土壤中,以及腐蚀后的力学性能试验,结果表明在腐蚀缺陷处的应力集中各海域的海水飞溅区和潮差区的腐蚀量(C)随时间(t)的变化现象十分明显,并且随着距缺陷的距离增加而趋向平缓。日本可以用幂函数规律表述为:C=Atn,A值相当于第一年的腐蚀深学者Y.Sakumoto等[4]对轻钢结构的腐蚀耐久性能进行了研度,n值表征腐蚀的发展趋势。究,采用的方法是盐雾试验方法,试验证明腐蚀后的轻钢结构大量的研究工作为钢结构防腐体系的设计提供了指导,的滞回性能有明显降低,如图一所示。第三,腐蚀影响钢结构从而可以比较正确地确定材料的腐蚀率和采用何种防腐体系表面外

7、观,增加构件表面涂装的工程量。钢结构腐蚀后,由于及其服务的期限。表面特征的变化,也许程度很小,但也会对建筑物的使用者造2.2常用的防腐方法成不必要的心理压力。这一点在轻钢住宅体系的表现会很明目前的防腐体系可分为三大类型[7],一是表面涂装防腐显。另外,大部分的表面装修或涂装都要求对构件进行表面处材料;二是采用阴极保护来防止腐蚀;三是依靠材料本身的防理,而锈蚀后的构件表面将增加处理的成本。腐特性,即采用耐久材料。各种防腐类型都有其特点,并且各自适用于一定范围。有些防腐体系是几种类型的综合,其目的是更好地起到防腐的作用。在选择防腐体系时有一点十分重

8、要,就是确保所选防腐体系的表面处理,大约百分之七十的防腐体系的早期失效由于不正确的或者不充分的表面处理所引起[9]。不同的防腐体系对钢材表面的处理有不

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