鋼結(jié)構(gòu)的防腐措施有哪些?
(1)耐候鋼
介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列,耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成,具有優(yōu)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性;耐候性為普碳鋼的2~8倍,涂裝性為普碳鋼的1.5~10倍。同時(shí),它具有耐銹,使構(gòu)件抗腐蝕延壽、減薄降耗,省工節(jié)能等特點(diǎn)。 耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)。用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設(shè)備中含硫化氫腐蝕介質(zhì)的容器等結(jié)構(gòu)件。其低溫沖擊韌性也比一般的結(jié)構(gòu)用鋼好。標(biāo)準(zhǔn)為《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》(GB4172-2000)。
耐候鋼原理
鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后,使鋼材表面形成致密和附著性很強(qiáng)的保護(hù)膜,阻礙銹蝕往里擴(kuò)散和發(fā)展,保護(hù)銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。
(2)熱浸鋅
熱浸鋅是將除銹后的鋼構(gòu)件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中,使鋼構(gòu)件表面附著鋅層,鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65μm,對厚板不小于86μm.從而起到防腐蝕的目的。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是耐久年限長,生產(chǎn)工業(yè)化程度高,質(zhì)量穩(wěn)定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴(yán)重且不易維修的室外鋼結(jié)構(gòu)中。如大量輸電塔、通訊塔等。近年來大量出現(xiàn)的輕鋼結(jié)構(gòu)體系中的壓型鋼板,檁條等,也較多采用熱浸鋅防腐蝕。
熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹,然后是清洗。這兩道工序不徹底均會給防腐蝕留下隱患。所以必須處理徹底。對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者,應(yīng)該避免設(shè)計(jì)出具有相貼合面的構(gòu)件,以免貼合面的縫隙中酸洗不徹底或酸液洗不凈。造成鍍鋅表面流黃水的現(xiàn)象。熱浸鋅是在高溫下進(jìn)行的。對于管形構(gòu)件應(yīng)該讓其兩端開敞。若兩端封閉會造成管內(nèi)空氣膨脹而使封頭板爆裂,從而造成安全事故。若一端封閉則鋅液流通不暢,易在管內(nèi)積存。
因鋼構(gòu)件浸入600℃左右高溫融化的鋅液池中,所以大的構(gòu)件無法實(shí)現(xiàn)熱浸鋅。
(3)熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層
這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當(dāng)?shù)拈L效防腐蝕方法。具體做法是先對鋼構(gòu)件表面作噴砂除銹,使其表面露出金屬光澤并打毛。再用乙炔-氧焰將不斷送出的鋁(鋅)絲融化,并用壓縮空氣吹附到鋼構(gòu)件表面,以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80μm~100μm)。最后用環(huán)氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細(xì)孔,以形成復(fù)合涂層。
此法無法在管狀構(gòu)件的內(nèi)壁施工,因而管狀構(gòu)件兩端必須做氣密性封閉,以使內(nèi)壁不會腐蝕。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是對構(gòu)件尺寸適應(yīng)性強(qiáng),構(gòu)件形狀尺寸幾乎不受限制。大到如葛洲壩的船閘也是用這種方法施工的。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)則是這種工藝的熱影響是局部的,受約束的,因而不會產(chǎn)生熱變形。
與熱浸鋅相比,這種方法的工業(yè)化程度較低,噴砂噴鋁(鋅)的勞動(dòng)強(qiáng)度大,質(zhì)量也易受操作者的情緒變化影響。
(4)防腐涂層法
涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法(但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達(dá)50年)。所以用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)或相對易于維護(hù)的室外鋼結(jié)構(gòu)較多。它一次成本低,但用于戶外時(shí)維護(hù)成本較高。
涂層法的施工的第一步是除銹。優(yōu)質(zhì)的涂層依賴于徹底的除銹。所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹,露出金屬的光澤,除去所有的銹跡和油污?,F(xiàn)場施工的涂層可用手工除銹。涂層的選擇要考慮周圍的環(huán)境。不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性。
涂層一般有底漆(層)和面漆(層)之分。底漆含粉料多,基料少。成膜粗糙,與鋼材粘附力強(qiáng),與面漆結(jié)合性好。面漆則基料多,成膜有光澤,能保護(hù)底漆不受大氣腐蝕,并能抗風(fēng)化。不同的涂料之間有相容與否的問題,前后選用不同涂料時(shí)要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當(dāng)?shù)臏囟龋?~38℃之間)和濕度(相對濕度不大于85%)。涂層的施工環(huán)境粉塵要少,構(gòu)件表面不能有結(jié)露。涂裝后4小時(shí)之內(nèi)不得淋雨。涂層一般做4~5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm,室內(nèi)工程為125μm,允許偏差為25μm.在海邊或海上或是在有強(qiáng)烈腐蝕性的大氣中,干漆膜總厚度可加厚為200~220μm.
(5)陰極保護(hù)法
在鋼結(jié)構(gòu)表面附加較活潑的金屬(一般為鋅塊)取代鋼材的腐蝕。常用于水下或地下結(jié)構(gòu)。如船舶、海洋管樁等
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