浅析钢结构防腐与处理
摘 要： 钢结构具有强度高、 受荷能力强、自重轻、 占空间体积小、 构件制造与安装方便、节约木材等许多优点， 因此越来越广泛地应用于建筑中， 但是钢材耐腐蚀性和耐锈蚀性差，也给结构的安全带来隐患，因此钢结构的防腐处理具有重要的经济和社会意义。
关键词： 钢结构 防腐处理
一、钢结构腐蚀的主要原因
1.常温下 (100℃以下) 钢材的腐蚀机理常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢结构在常温大气环境中使用， 钢材受大气中水分、 氧和其他污染物 (未清理干净的焊渣、 锈层、 表面污物) 的作用而被腐蚀。大气的相对湿度在 60%以下时， 钢材的腐蚀是很轻微的; 但当相对湿度增加到某一数值时， 钢材的腐蚀速度突然升高， 这一数值称为临界湿度。常温下，一般钢材的临界湿度为 60%～70%。当空气被污染或在沿海地区空气中含盐时，临界湿度都很低， 钢材表面容易形成水膜。此时焊渣和未处理干净的锈层 (氧化铁皮) 作为阴极， 钢结构构件 (母材) 作为阳极在水膜中发生电化学腐蚀。 大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素;大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。
2.高温下 (100℃以上) 钢材的腐蚀机理
高温下钢铁的腐蚀主要是化学腐蚀。高温状态下，水以气态存在， 电化学作用很小， 降为次要因素。金属和干燥气体相接触， 表面生成相应的化合物，形成对钢材的化学腐蚀。
二、防腐蚀工程的管理
2.1 钢铁结构的表面处理要求
涂装前底材的表面处理是重防腐蚀涂料涂装的重要环节，除锈质量是漆膜保护效果的最主要的因素。
钢结构的表面处理方法有物理方法和化学方法。 物理方法： 喷射除锈， 喷砂、 喷丸、 抛丸法除锈、 动力工具和手工除锈等; 化学方法： 酸洗除锈。另外， 钢结构的表面处理程度也直接影响钢材的腐蚀速度，由于氧化皮的电极电位较 Fe 正， 相当于 cu 的电极电位， 与 Fe 的电位差约 0.26V， 在介质中氧化皮为阴极、 铁为阳极， 从而使钢结构受到腐蚀。氧化皮对钢结构腐蚀速度的影响是很大的。
铁锈的存在除会降低漆膜与钢铁表面的附着力，还因铁锈中的FeSO¨FeCl： 等盐份在涂漆之后仍起破坏作用。 因此涂漆前必须完全除去钢铁表面的氧化皮、 铁锈、 油污、 灰尘、 盐类粒子、 酸、 碱等杂物。清除程度以除锈标准来衡量，我国的除锈标准 GB50212-91 等效采用国际除锈标准 IS08501-1998(与瑞典标准 SIS 055900 等同)。除锈越彻底， 保护效果越好; 除锈不彻底， 残留氧化皮、 铁锈、 油污会引起漆膜的破坏和加速腐蚀。表面粗糙度以 30—70 为宜， 最大不宜超过 100， 粗糙度直接影响膜与底材的附着力和保护效果。
2.2 漆膜涂装的管理
对施工中的漆膜厚度进行控制。漆膜低于 125l 时容易发生早期缺陷。
对施工后的膜厚进行检测与处理，检测主要是通过测厚仪进行检测， 对膜厚分布状态的要求是 90%以上测点的膜厚不低于规定的膜厚值， 余下测点的膜厚不低于规定厚度值的 90%。达不到这一要求时， 进行局部补涂或重涂一道。
对涂装环境的控制。环境包括湿度、 温度、 露点、 天气等。空气中含有水份(29/m3)， 湿度太高影响附着力， >185%不能施工; 环境温度 5℃以下不宜室外施工; 底材表面温度至少高于露点 3℃以上才能施工; 下雨、 下雪、 大风等天气不能施工。
三、 钢结构防腐管理
3.1防腐涂料
通常而言，钢构件的防腐涂层可根据具体情况采用不同的方式,如金属保护层(镀锌等)、 油漆涂层、 复合保护层 (即一、 二项同时使用) 。目前通常的钢结构防腐做法就是刷防腐涂料。涂料是一种含油的或不含油的胶体溶液， 将它涂敷在钢材表面上， 可结成一层薄膜来保护钢结构。
防腐涂料一般由底漆和面漆组成。底漆中粉料多， 基料少，成膜粗糙， 底漆的功能是使漆膜与基层和面漆结合牢固， 即就是要有好的附着力;底漆有阻蚀性颜料， 可以阻止锈蚀的发生， 有的还能对金属起钝化和电化学保护作用， 防止金属生锈。 而面漆则粉料少， 基料多，成膜后有光泽， 主要功能是保护下层底漆， 故要对大气和湿度具有不渗透性， 要能抵抗由风化引起的物理和化学分解。 目前的趋势是使用合成树脂来提高介质的抗风化性能。耐大气性能的防腐涂料一般只能耐大气中的气相腐蚀。 对于受酸碱等介质侵蚀的地方， 必须用耐酸碱的涂料。
3.2 钢结构的表面处理
钢结构的表面处理对钢结构的防腐质量有着直接的影响，很多人认为： 只要涂料好， 防腐效果就一定好。 这种观点是不规范的， 也不是完全合理的。钢结构的表面处理程度直接导致防腐工程的施工质量，因为钢结构的表面处理直接影响到钢结构表面和底漆间的附着力， 同时也减少了钢结构表面介质对钢结构腐蚀的影响。 由于受到条件和经济的限制，在我厂最有效经济的处理办法是采用手动工具除锈， 除锈等级达到级， 虽然没有喷砂除锈或者火焰除锈彻底， 但是已经完全能够满足防腐要求。
3.3 涂装时段及涂料涂装的施工
钢结构的防腐施工最好的季节是 3—6 月， 8 一 lO 月两个阶段。除锈完成后放置时间最好不要超过 0.5 一 ld， 涂料涂装施工层与层间的时间间隔应为 4—6h， 每遍成膜(干膜)厚度应该控制在 38-45之间。
3.4 涂装维护周期及经济效益
钢结构涂装维护周期与环境有极大关系，一般采用重防腐涂料，规范的施工， 每吨钢材防腐造价在 980—1062 元之间比较合理， 维护周期能够达到 10～12 年，但在环境恶劣的地方至少应该能够达到6—8 年。若采用一般的调和漆， 每吨钢材的防腐价格在 420—460 元之间， 维护周期为 l—1.5 年。通过以上数据可以看出， 采用重防腐涂料对钢结构进行防腐，一次性投资造价是一般调和漆造价的 2—2.3倍， 但维护周期可以提高到 6—7 倍。所以采用重防腐涂料对钢结构进行防腐是比较经济和合理的。
3.5 防腐施工中的管理
钢结构防腐工程的施工， 对防腐质量有至关重要的作用。 材料的采购、 除锈等级及质量、 涂料的涂装、 检查等工序间对工程的质量来说是密不可分的，为了便于对施工的管理与控制， 采用的材料每层颜色最好分开。 目前随着化工企业的不断发展， 生产防腐涂料的厂家及公司比较多， 而对于防腐来说， 材料的质量关系着防腐质量， 古人日：“黄金无假， 漆无真。” 虽然目前国家检查体制比较完善， 但造假现象仍然层出不穷， 所以材料的采购上选择比较正规、 信誉度比较高的厂家生产的材料是前提。由于防腐施工对防腐的质量本身就有着极大关系， 所以应该选择有资质、 有经验的施工单位来施工， 便于保证工程的施工质量。 防腐质量工程的施工中， 材料和施工是相互独立但又密不可分的， 具有同等级的重要性。
在钢结构的防腐中， 对于甲方来说，我们最关心的是效果， 在满足功能的前题下如何以合理的投资来提高维护周期。 在材料的选择、材料生产厂家的选择、 施工单位的选择都比较合理的情况下， 可以说在他们的信誉度都比较高的情况下，采用什么样的手段才能够更有效的保证工程质量， 最好的方式是采用“包工包料” 的捆绑式承包模式对工程进行管理， 同时加大保修保留资金的数量和保修期限。
另外， 防腐工程而言， 施工质量是干出来的， 同时也是管出来的在一些规范条例的指导下， 管理就显得更为重要， 因为防腐工序间联系紧密， 隐蔽范围较大， 除了最表面层而外，全部属于隐蔽部位， 这必须要增大施工中的检查力度。 隐蔽检查中实行现场签证， 验收合格后方能够进行下一个部位和下道工序的施工，而且在管理和检查中最好成立检查小组， 以检查小组为单位对工程进行检查， 层层跟进、 层层检查的管理制度。
四、结语
总之，钢结构的腐蚀是钢结构中最大的安全隐患，在使用钢结构的同时对钢结构的维护也是相当重要的， 隐患一旦造成界构破坏， 会给国家和个人带来巨大的经济损失，因此必须重视钢结构的防腐处理工作。
参考文献：
[1] 中华人民共和国国家标准. 建筑防腐蚀工程质量检验评定标准(GB 50224---95)[s]北京： 中国计划出版社。1996.
[2]《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB500046
[3]《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 GB8923
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