淺析鋼結(jié)構(gòu)防腐機(jī)理及防腐涂層的質(zhì)量控制

孟 剛

（淄博萬(wàn)成工貿(mào)有限公司，山東 淄博 255065）

1 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的分類

1.1 大氣腐蝕

大氣腐蝕是空氣中的氧氣和水與鋼結(jié)構(gòu)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)。鋼結(jié)構(gòu)的純化學(xué)腐蝕實(shí)際工程中較少見(jiàn)。金屬的破壞大多數(shù)是電化學(xué)腐蝕，由于鋼鐵本身不純，它除含碳以外還有其他雜質(zhì)，從而在鋼鐵表面形成了無(wú)數(shù)微小原電池，此種腐蝕在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛存在。

1.2 局部腐蝕

局部腐蝕常見(jiàn)的有電偶腐蝕和隙縫腐蝕。電偶腐蝕是指兩種以上具有不同電位的金屬接觸造成的腐蝕，耐腐蝕性較差的金屬（活潑金屬）接觸后成為陽(yáng)極，腐蝕加速；而縫隙腐蝕是主要發(fā)生在鋼結(jié)構(gòu)表面縫隙中發(fā)生的局部腐蝕，常和墊片下、空穴搭接縫、表面沉積物（如砂、灰塵）以及縫隙內(nèi)存在的少量靜止溶液有關(guān)，鋼結(jié)構(gòu)最敏感的隙縫腐蝕縫寬為0.025～0.1mm。

1.3 應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是指金屬在拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的脆斷。有些腐蝕介質(zhì)的濃度很低就可以引起應(yīng)力腐蝕，而這種應(yīng)力腐蝕由于事先無(wú)明顯的表現(xiàn)，一旦出現(xiàn)后果往往是不可控的。

2 鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕的幾種方法

2.1 選用改性鋼結(jié)構(gòu)材料

把少量合金元素添加到鋼中，如銅、鉻、鎳等，形成耐候鋼以提高鋼材的耐候性能。耐蝕性優(yōu)與普通鋼材，適宜在室外環(huán)境使用并保持了鋼材良好的焊接性能。

2.2 熱浸鍍鋅

熱鍍鋅層與基體結(jié)合的強(qiáng)度高，熔鋅形成鐵-鋅合金層覆蓋于整個(gè)工件表面。鋅與鐵在有電解質(zhì)條件下，鋅不斷溶解，而基體（鐵）得到保護(hù)。另外鋅的腐蝕產(chǎn)物耐腐蝕性能，尤其是在大氣、水、土壤及混凝土中耐腐蝕性好，如電訊構(gòu)件燈塔的熱鍍鋅應(yīng)用。

2.3 金屬熱噴涂

在腐蝕性等級(jí)為Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)中的鋼結(jié)構(gòu)宜采用金屬熱噴涂法。將鋼結(jié)構(gòu)基層表面通過(guò)噴射或拋射處理，采用電弧噴涂法或氣噴涂。

2.4 涂層法

通過(guò)涂刷或噴涂在鋼結(jié)構(gòu)表面形成涂層起到保護(hù)金屬作用。

2.5 電化學(xué)保護(hù)法

常用陰極保護(hù)法是將被保護(hù)金屬與直流電源負(fù)極相連，通過(guò)外加陰極電流進(jìn)行陰極極化而使金屬得到保護(hù)的方法。

在這幾種防腐蝕方法中，涂層法因其適用性廣而在建筑工程中得到較多的應(yīng)有。本文將對(duì)涂層法施工中常見(jiàn)到的問(wèn)題進(jìn)行探討。

3 鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中存在的問(wèn)題

3.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)產(chǎn)生問(wèn)題

由于對(duì)防腐認(rèn)識(shí)不足、有局限性或是對(duì)涂料的技術(shù)參數(shù)沒(méi)有認(rèn)真進(jìn)行研究，對(duì)涂料的使用環(huán)境、應(yīng)用情況未進(jìn)行嚴(yán)格確認(rèn)，不能根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境、設(shè)計(jì)使用年限等選擇涂料類型，或是由于投資成本控制而選擇防腐性能不適宜的涂層而造成防腐問(wèn)題。例如工業(yè)廠房?jī)?nèi)在生產(chǎn)時(shí)由于工藝上的原因，不時(shí)有堿性蒸汽飄逸，此區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)基本上處在堿性濕汽的環(huán)境中，涂層若全部選擇普通調(diào)合漆，因普通漆不耐堿，投用后鋼結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)不同程度的被破壞現(xiàn)象。另外，常見(jiàn)問(wèn)題是涂層厚度技術(shù)要求籠統(tǒng)或不嚴(yán)謹(jǐn)，部分項(xiàng)目的涂層僅對(duì)總厚度進(jìn)行了標(biāo)注，對(duì)底層、中層、面層各層厚度沒(méi)有提出要求，使各層施工的隨意性增加。若無(wú)技術(shù)要求，規(guī)范中規(guī)定一般按照室外150μm，室內(nèi)為125μm，允許偏差為-25μm，每遍干漆膜厚度的允許偏差為-5μm來(lái)控制。

3.2 涂層施工中的常見(jiàn)問(wèn)題

3.2.1 進(jìn)場(chǎng)材料出現(xiàn)的問(wèn)題

涂料種類對(duì)涂層影響程度占到4.9%，但涂料質(zhì)量的檢驗(yàn)比較復(fù)雜，一般檢測(cè)難度大。很多小規(guī)模生產(chǎn)廠家降低價(jià)格高的原料的比例以獲利，此種涂料一旦使用會(huì)帶來(lái)很大的防腐問(wèn)題。

3.2.2 基層清理存在問(wèn)題

鋼結(jié)構(gòu)基層表面處理的結(jié)果對(duì)防腐的影響，據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)涂層壽命影響程度占47.5%，表面處理方法有：手工處理或動(dòng)力工具除銹：其質(zhì)量等級(jí)可分為St2和St3級(jí)，但手工處理勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，處理質(zhì)量隨著作業(yè)人員工作時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)降低，基層清理質(zhì)量難以保證。特別是熱軋制型材，用此法除銹前后顏色變化不明顯，極易造成漏處理或不處理現(xiàn)象。需注意：動(dòng)力除銹的拋光現(xiàn)象減弱了涂層的附著力。機(jī)械噴射或拋射除銹是將丸或砂加速后投射到金屬表面，依靠摩擦與沖擊作用去掉污物、銹蝕物等。鋼丸處理薄板會(huì)導(dǎo)致薄板變形，另外工件表面的油跡清理不徹底，復(fù)雜工件能產(chǎn)生清理死角。

3.3.3 不按要求操作產(chǎn)生的問(wèn)題

涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家不同，其配比成分也有差異而不能保證涂層的配套。沒(méi)有按要求用廠家指定的稀釋劑而對(duì)涂料進(jìn)行稀釋，也是造成涂層質(zhì)量事故的原因。所以，要嚴(yán)格按照涂料說(shuō)明或技術(shù)文件的要求來(lái)進(jìn)行涂裝，避免由于混批、混種類可能產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，而不便于損失的分析和賠償。

冬季、雨季、潮濕環(huán)境在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕施工中常遇見(jiàn)。在實(shí)際工作中，冬季涂裝溫度低于3℃，在雨季環(huán)境濕度已超過(guò)85%，由于各種原因不能采取局部措施，涂裝仍然進(jìn)行。雨季時(shí)凝結(jié)在鋼結(jié)構(gòu)表面的水汽被涂層覆蓋后，這些水汽會(huì)造成防腐蝕質(zhì)量問(wèn)題。涂層還未完全達(dá)到實(shí)干就涂裝下一道漆，也是產(chǎn)生腐蝕的一個(gè)原因。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)防腐產(chǎn)生的問(wèn)題是由各環(huán)節(jié)、多因素形成的，從設(shè)計(jì)、施工、后期維護(hù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都能誘發(fā)涂層損壞從而達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命。認(rèn)真做好防腐蝕的各環(huán)節(jié)工作，另外積極研究新的保護(hù)方法，以提高鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。

參教文獻(xiàn)

[1]胡傳炘.表面處理技術(shù)手冊(cè)[M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1997.

[2]GB/T 50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].