田銀龍 鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院,河南 鄭州 451100
改革開放以來,在市場經(jīng)濟(jì)條件下我國的經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展,人民生活水平不斷提高,我國也逐漸走上了城市化的進(jìn)程。在城市化的道路上,各種各樣的建筑如雨后春筍般發(fā)展起來,我國建筑業(yè)迎來了新的發(fā)展時期。在建筑行業(yè),鋼結(jié)構(gòu)是不可缺少的建筑原料,鋼結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度,良好的塑形和韌性。鋼結(jié)構(gòu)在建筑物中的應(yīng)用是十分廣泛的,相關(guān)部門對我國20 世紀(jì)60 年代到70 年代只用的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明在此期間建成的建筑物中越有7000 多個都使用了鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu),總的說來,使用鋼結(jié)構(gòu)的建筑物面積約為將近1000 萬平方米,最近幾年,我國完成了將近60 棟的高層建筑建設(shè)工作,這些高層建筑也離不開鋼結(jié)構(gòu)。
鋼結(jié)構(gòu)在水分較多的環(huán)境中容易被腐蝕,腐蝕之后的鋼結(jié)構(gòu)性能就降低了,在載荷的作用下就很容易發(fā)生斷裂。因此對鋼結(jié)構(gòu)的防腐研究是具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義的。
所謂耐候鋼指的就是那些表面具有防腐薄膜的鋼材,耐候鋼具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力,是其抗腐蝕能力要比普通鋼材高處1-3 倍。耐候鋼不再需要涂裝處理,廣泛應(yīng)用于露天包結(jié)構(gòu)。最早使用耐候鋼結(jié)構(gòu)的是日本,上個世紀(jì)60 年代,日本首次將耐候鋼作為橋梁材料,隨后越來越的橋梁材料都替換成了耐候鋼?,F(xiàn)階段,將耐候鋼作為橋梁材料使用的最多的國家是美國,美國有將近一半的橋梁都用到了耐候鋼??偟恼f來,耐候鋼的成本投入要比普通鋼材高,受到成本的限制耐候鋼在我國的應(yīng)用還不是十分廣泛。為了推進(jìn)耐候鋼在我國的普及,現(xiàn)階段的首要任務(wù)是降低耐候鋼的成本,不斷提高耐候鋼的抗腐蝕能力,改進(jìn)焊接技術(shù)。
所謂熱浸鋅技術(shù)指的就是將鋼材放入600 攝氏度的鋅液中,這樣鋼材表面就會形成一層涂鋅保護(hù)層。在實(shí)際操作中,如果鋼材的厚度不足五毫米,那么鋅層的厚度則最大為八十六微米,最小為六十五微米,這樣才能很好的起到防腐蝕的作用。一般來講,涂鋅之后的鋼材大約可以在大氣環(huán)境中放置十年左右。經(jīng)過熱浸鋅處理的鋼材應(yīng)用時十分廣泛的,包括輸電塔、通訊塔等。熱浸鋅防腐是一種比較成熟的防腐技術(shù),早在十八世紀(jì)人們就已經(jīng)發(fā)明了該技術(shù)??偟恼f來,熱浸鋅防腐是最有效、最基礎(chǔ)的防腐手段。熱浸鋅技術(shù)還是存在一定的局限性的,具體來講就是熱浸鋅技術(shù)只能對體積較小的鋼材進(jìn)行防腐處理;在進(jìn)行熱浸鋅處理時必須在特定的工廠進(jìn)行,無法開展現(xiàn)場防腐處理。一般來講,現(xiàn)階段,人們使用熱浸鋅技術(shù)來處理比較小的鋼結(jié)構(gòu)。
熱噴鋁涂層是一種非常有效的防腐蝕技術(shù)。具體做法如下:第一,對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面除銹處理;第二,對鋼材表面進(jìn)行噴鋁處理,所用的設(shè)備是己炔一氧焰或電弧。噴鋁操作結(jié)束之后,鋁的厚度在80 到100urn 之間;第三,填充鋁層表面的空隙,所用的填充材料是環(huán)氧樹脂或氧丁橡膠漆等。最早使用熱噴鋁技術(shù)的是歐美國家,他們早在上世紀(jì)50 年代就發(fā)明了熱噴鋁防腐蝕技術(shù)??偟恼f來,熱噴鋁技術(shù)是一種應(yīng)用范圍十分廣的防腐蝕方法,它的獨(dú)特優(yōu)勢是,首先該技術(shù)對所處理的鋼材大小沒有要求其次,在使用該技術(shù)時不用擔(dān)心產(chǎn)生熱變形。
比較常見的防腐蝕技術(shù)還有涂油漆,通過在鋼結(jié)構(gòu)表明涂上油漆來達(dá)到防止腐蝕的目的。涂油漆防腐技術(shù)具有的優(yōu)勢是,首先涂抹油漆之后可以達(dá)到美化鋼材的作用;其次,涂油漆技術(shù)操作簡單。涂油漆技術(shù)的具體做法如下:第一,第一,對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面除銹處理;第二,對除銹之后的表明進(jìn)行涂油漆處理。在進(jìn)行涂油漆處理時需要根據(jù)鋼材所處環(huán)境來決定如何涂抹。一般來講,涂層由兩部分組成,分別是底漆和面漆,底漆的材料是環(huán)氧鐵紅、環(huán)氧煤瀝青或氟碳等,而面漆的材料一般是環(huán)氧聚氨酯、丙烯酸聚氨酯或氟碳涂料等。涂油漆的工作結(jié)束之后,還需要進(jìn)行定期的維護(hù),因此油漆會逐漸老化,老化的油漆防腐作用也就減弱了。
現(xiàn)階段比較常用的涂漆原料是氟碳涂料,該原料的主要成分是氟樹脂聚三氟氯已烯,氟樹脂聚三氟氯已烯具有比較強(qiáng)的抗腐蝕能力,研究發(fā)現(xiàn)使用氟碳涂料的鋼材可以達(dá)到的防腐壽命約為50 年。目前,許多發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)普及了以氟碳涂料作為涂料的鋼材防腐蝕技術(shù)。但是總的說來,氟碳涂料的成本投入還是比較高的,我國目前使用的氟碳涂料都是進(jìn)口的,價(jià)格相對較高,使用范圍還不是很廣。
重防腐油漆是一種多層涂漆技術(shù),主要包括三層,分別是底漆層、中間漆層和面漆層。一般來講,底漆層的原料是環(huán)氧(無機(jī))富鋅底漆,中間漆層的原料是環(huán)氧云母氧化鐵,面漆層的原料是環(huán)氧聚氨酯或氯化橡膠等??偟恼f來,底漆層、中間漆層和面漆層三者之間相互協(xié)作,共同作用來達(dá)到防止鋼材腐蝕的目的。
在建筑也發(fā)展的新時期,大量的建筑物拔地而起,鋼結(jié)構(gòu)對于建筑物來說是必不可少的,而鋼結(jié)構(gòu)的安全性對于建筑物的整體安全也是十分關(guān)鍵的。在大氣或者其他比較潮濕的環(huán)境中,鋼結(jié)構(gòu)非常容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,腐蝕之后的鋼結(jié)構(gòu)性能下降,安全性也隨之下降,所以,為了保證鋼結(jié)構(gòu)的安全性對于進(jìn)行防腐處理時十分有必要的。
通過上面的分析可知,現(xiàn)階段在鋼材防腐中比較常用的技術(shù)有熱浸鋅、熱噴鋁(鋅)復(fù)合、涂油漆和重防腐油漆。即使是進(jìn)行了防腐處理之后的鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中也應(yīng)該注意盡量使得鋼結(jié)構(gòu)處于一種通風(fēng)比較好的環(huán)境中,盡量使得鋼結(jié)構(gòu)處于一種比較干燥的環(huán)境中。
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