结构防腐蚀（共12篇）
结构防腐蚀 篇1
安全、舒适、耐久、油耗、环保是目前汽车市场关注的五大问题。腐蚀由于与安全、耐久密切相关, 处理不好可能会直接影响原车的寿命、使用性能、外观装饰性。近些年来, 国内外也都出现了因为腐蚀问题而引起的汽车召回和投诉事件, 因此, 汽车的防腐蚀越来越得到了业内更多的关注。
车身由于是基础载体, 结构复杂, 几百个零件焊接成一个整体, 出现腐蚀问题后, 特别是严重的腐蚀后, 难于维修, 更换成本较高, 不像其他的专业零件只需换装零件即可, 所以车身的防腐设计及防锈处理就显得尤为重要, 车身防腐性能成为决定车身使用寿命的重要指标。
车身的耐腐蚀是一个综合问题, 分析考虑的内容很多, 涉及产品的定位、钢板选材、磷化-电泳-中途-面漆的涂层质量标准、涂装工艺技术及发展、涂料的质量性能与研发, 同时也与车身的结构设计质量密切相关, 因为设计合理的车身结构, 将有益于制造过程中防腐措施的实施, 从而获得好的防腐性能。
本文着重讲述了车身锈蚀机理, 进行了车身容易引起腐蚀的原因分析, 提出了车身结构防腐的四个基本设计思想和具体方法, 有效的降低了车身腐蚀的设计风险。
1车身腐蚀的机理
铁的化学性质比较活泼, 在实际生活中, 空气中含有水分和氧气使铁与之发生氧化反应, 基本上经过三个步骤, 生成一种叫氧化铁的东西, 这就是铁锈。铁锈是一种疏松的棕红色的物质, 它不像铁那么坚硬, 很容易脱落。如果铁锈不除去, 疏松的铁锈特别容易吸收水分, 铁也就会烂得更快。
铁生锈的化学式为:2Fe+02+2H2O=2Fe (OH) 2 (1) 铁被氧化;4Fe (OH) 2+02+2H2O=4Fe (OH) 3 (2) 氢氧化亚铁继续被氧化;2Fe (OH) 3=Fe2O3+3H2O (3) 在空气中脱水。
2车身容易引起腐蚀的原因分析
车身一般由钢板制作成零件经过焊接而成, 车身的腐蚀即是钢铁零件的腐蚀。车身的腐蚀原因分为四种情况:
(1) 金属零件表面无涂覆层直接裸露在空气中而腐蚀 (常见于驾驶室内部支架) ;
(2) 金属表面涂覆层受外力损伤而造成裸露腐蚀 (磕碰、划伤、石击等) ;
(3) 金属表面防锈处理不当造成涂覆层质量差, 或是车身结构设计不合理, 形成了长期的恶劣腐蚀环境而腐蚀 (积尘、积液、起泡等) ;
(4) 任何金属表面及涂覆层都不能做到100%防腐, 都有生命周期。生命时间的长短, 与涂覆层自身的材料抗腐蚀性相关, 还与周围环境的恶略程度相关。
汽车行驶在户外, 大气中水分、雨、雪、路面的水等是引起车身腐蚀的重要因素。
另外, 自然界中还有几种常见的能加速腐蚀的外界环境: (1) 酸雨环境; (2) 海洋大气环境; (3) 冬雪道路上岩盐泥浆环境; (4) 高温多湿的环境; (5) 砂石飞溅的砂石路面道路。
3车身的防腐蚀设计
3.1金属的腐蚀防护主要方法、途径
(1) 改善金属的组织结构提高其防腐能力:例如在普通钢铁中加入铬、镍等材料制成不锈钢, 就能获得较好的防腐效果。但是加入防腐元素后, 金属的力学性能及成型性能也会发生明显的改变, 已经是另外一种金属了。
(2) 金属表面覆盖防腐层:其原理是在金属表面制造各种材质的保护层, 将金属产品与外界的腐蚀介质隔离开来, 从而达到防腐的效果。防腐层的材料可以是油漆涂料、陶瓷、塑料等非金属, 也可以是锌、锡、铬和镍等金属元素。
(3) 金属防腐的电化学保护法:金属电学保护法是根据原电池理论, 消除引起化学腐蚀的原电池的反应, 实现金属的防腐。
(4) 金属防腐的腐蚀介质处理法:金属腐蚀是通过腐蚀介质来完成的, 这种方法就是通过消除腐蚀介质的存在或抑制介质的腐蚀反应, 来延长耐腐蚀寿命。
3.2车身防腐结构设计方法
车身的防腐蚀方法也是通过上面几条途径的原理, 尽量规避腐蚀的原因, 提高涂覆层的防腐能力, 来实现或改善防腐的。主流的防腐方法还是车身表面覆盖防腐层法, 即镀锌、电泳、喷漆、涂胶、打蜡等。
3.2.1不易涂覆部位选择防腐性能好的材料
目前汽车行业多选用镀锌钢板来提高车身的防腐蚀能力 (一般提高寿命35%以上) 。根据瑞典腐蚀研究所的调查, 使用7～10μm厚镀锌层能够获得良好防锈效果。还有试验证明:10um/10um的双面镀锌钢板暴露在大气中, 5年才出现红锈。镀锌板常用部位:前舱、门盖、翼子板、前后轮罩区域, 及货箱内外板。
还有的直接使用铝合金材料来制作车身和货箱, 大大提高了防腐蚀能力。如奥迪A8全铝车身及我公司生产的铝合金货箱。
3.2.2利于防腐的车身结构设计
在车身结构设计合理的情况下, 将有益于制造过程中防腐措施的实施, 并保障实施质量, 从而获得好的防腐性能, 最终延长车身的使用寿命, 所以必须要从车身结构的设计入手, 提升结构设计的防腐性。
车身结构防腐的基本设计思想和方法是:
(1) 前处理和电泳时, 结构设计要能保证进液、排液顺畅, 防电磁屏蔽、积液串槽。重点是排水孔、排气孔位置、数量、大小;加强筋槽的布置。
车身底板类结构筋槽应尽量设计成上凸而不是下凹, 以尽量避免积液;如需下凹时应尽量与低处的漏液孔槽相通, 见图1。上凸设计可以防止由于无法开孔导致沥液不充分而带来的车身质量问题, 同时减少串液及原材料浪费。
门盖、底板、侧围的设计一定要在最低点开孔或在边缘包边处设计排水结构, 保证不积液。也包括白车身在吊具上运动离开液槽时的最低点尽量也要有相应的孔, 以保证排液充分。以门为例, 见图2。
车身设计应尽量避免出现密闭空腔和易于产生气穴的死设计, 以防止进液不充分和电磁屏蔽, 引发电泳效果不良。是否会产生气穴, 与电泳方式也有直接关系, 360度旋转侵涂电泳就可以避免此进液问题。
(2) 整车状态下结构设计要能阻止腐蚀介质侵入和积存, 即改善腐蚀环境。重点部位搭接缝隙处、凹形构件处、封闭结构内部。接缝开口要依照汽车行进方向和飞溅方向设计, 使之朝向水难以进入的方向。而且接缝要平整便于涂密封剂很好地密封。低凹处防止积存, 要开排液孔或导流槽。较大平面应向排水孔倾斜2.4°以上。结构上难以避免泥水滞留时, 应增加隔板或外罩, 如前后塑料轮悬、门槛护板等。
(3) 整车状态下结构设计要能减缓撞击对涂装保护层的伤害。重点是减缓下部底板防石击, 型面尽量平整见图下。其它结构不易改变之处, 应喷涂防石击涂料, 如门槛下侧面、前围板下部、底板下表面、前后轮罩处。还可以通过安装防护罩进行保护, 见图5。
在需要喷涂抗石击涂料部位, 设计时要考虑工艺的可实施行, 避免出现不能喷涂到的区域。
(4) 整车状态下结构设计要能尽量减少边角腐蚀。影响车身腐蚀最大的是各零件的边角, 由于表面张力的原因, 在尖角处涂料收缩, 易出现边角无涂料或涂膜厚度极低的现象, 所以是最先腐蚀生锈的部位。边角处理方法主要有密封胶密封、边角折边或卷边、加装防腐密封胶条、加装装饰件封闭等。
图6流水槽边缘锐角处处理:端面锐角处, 向内侧折弯翻边, 形成角R从而大幅度提高漆的附着量, 提高防腐蚀性。 (车门包边也是此法, 然后再涂密封胶密封)
图7流水槽端面采用装饰件 (塑料) 封闭;采用非金属材料流水槽防止腐蚀生锈;门洞U型胶条对门洞止口边密封防止腐蚀。
堵盖封堵孔边:车身有许多工艺孔和装配过孔, 总装都不用, 主要是排液孔和焊装工艺孔。为了隔音降噪用堵盖、赌片封堵。封闭这些孔除了是NVH密封降噪的要求外, 同时也起到了对孔边的密封防腐作用。用堵盖封堵的这些孔, 由于有一定的强度要求, 所以一般都设计在凸凹台上, 而不设计在平板上, 以保证安装质量。
结语
车身耐腐蚀是一项复杂的多学科配合, 而要达到产品相应的品质要求, 必须从整车主断面结构设计开始, 就考虑车身防腐结构的布置实施, 并结合车身现有的工艺水平, 进行同步工艺分析, 规避风险结构;才能利于制造生产, 最终保证车身防腐性能满足要求。
摘要：本文剖析了车身腐蚀的原因, 金属防腐蚀的主要方法、途径, 提出了车身结构防腐的四个基本设计思想和具体方法, 有效的降低了车身腐蚀的结构设计风险。
关键词：腐蚀,防腐层,结构设计
参考文献
[1]毛亚东, 赵远兴.钢铁在海洋环境中的腐蚀与防护[Z].
[2]李迪.汽车车身结构与设计[Z].
[3]孙俊.汽车车身耐腐蚀分析及新工艺技术[Z].
结构防腐蚀 篇2
2.1防腐蚀材料的试验
为了模拟三峡工程的实际工况，在三峡地区建立了3个大气腐蚀试验站，分别位于秭归、三峡坝区八河口和宜昌市区；长江水环境腐蚀试验点2个，分别位于葛洲坝二号船闸上、下游人字门梁系内。针对三峡工程的具体情况组织了全国最有代表性的43家的优质产品共97种防腐蚀体系以及黑色金属材料10种及电化学保护方法1种，总计108种材料和防护体系，在上述5个试验点开展了三峡地区大气、长江水自然环境下材料的曝晒性能和水下耐蚀性能的试验。
试验材料中有：有机涂层（丙烯酸聚氨脂类、环氧类、醇酸类、氯化橡胶类、烯烃类、聚氨脂类及其它），无机涂层（醇溶性无机富锌、水性无机富锌），黑色金属（有A3、低合金钢、中强钢、高强钢）和金属涂层（喷锌、喷铝、喷锌铝合金、喷稀土铝）。
材料提供单位类属：国外厂商、国企、外企、集体、乡镇企业等。
通过试验，获得了材料的腐蚀数据近5000个，三峡地区大气、长江水的环境数据约400个。
室内加速腐蚀试验选用13家单位的防腐蚀体系共34个品种。种类分为：①水溶性无机富锌，②醇溶性无机富锌漆，③环氧富锌漆，④各种热喷金属涂层，⑤各种富锌漆加封闭涂层，⑥金属喷涂层加封闭涂层。
2.2试验结果
（1）无机富锌涂层对钢铁的阴极保护性能明显优于环氧富锌涂层，但从结合强度上看，环氧富锌涂层优于无机富锌涂层。
（2）磷酸盐富锌涂层表现了优良的耐蚀性的结合性能。在硅酸盐富锌中，醇溶性无机富锌的保护效果更好。
（3）从涂层的耐老化性试验来看，丙烯酸聚氨酯和硅氧烷涂层有着优异的耐候性能和装饰性能，在2000h的紫外光老化试验中失光率较小。可保不失光、不粉化、不退色和不龟裂。
（4）研究并提出了适应环境保护要求的防腐蚀材料，如水性无机涂料和无溶剂的环氧涂料等等。
（5）从抗冲耐磨性能试验来看，加填料的无溶剂材料的抗冲耐磨性能较好，特别是加金刚砂的环氧树脂材料的耐磨性比一般其它填料的环氧树脂材料要好一些。
（6）热喷锌、锌铝合金有着良好的牺牲阳极保护作用，喷铝、AcAl、稀土铝层的表面能生成氧化膜可起到遮蔽作用，其腐蚀速率非常低。
在喷稀土铝、AcAl、ZnAl合金、Zn、Al等5种长效防护体系的热喷金属材料中，喷锌腐蚀速度最大，喷铝最小，喷锌铝合金的腐蚀速度与喷铝接近，喷稀土铝合金可提高涂层的耐蚀性能。
（7）热喷金属材料加上封闭涂料体系，其防护寿命预计可达20年以上。热喷金属加封闭涂料是最好的长效防腐蚀措施。封闭底层材料可选用渗透性强的各类清漆以及环氧硅氧烷等材料。
（8）阴极保护技术在三峡工程金属结构中应用的研究。对牺牲阳极法和外加电流法进行了仔细地研究与计算，确定了阳极材料、电流密度。保护面积及参比电极等有关技术参数。得出涂层加阴极保护可使金属结构的保护寿命达30年左右。对于牺牲阳极的阴极保护已在三峡临时船闸拦污栅中进行了实地试验，并取得了良好效果。
（9）为确保防腐蚀材料的质量，通过对各个涂料生产厂家调研及现场挂片试验，并进行综合比较，初步确定了6个三峡二期工程金属结构涂料的生产厂家。
钢结构防腐技术的相关探讨 篇3
关键词：钢结构 腐蚀 防腐
钢铁材料，即使在中性大气环境下由于水和氧的存在都不同程度地发生着腐蚀，在海洋潮湿环境，含有腐蚀性介质（如CO2、SO2等）、灰尘等污染物的工业大气环境，均加速腐蚀。据统计大气环境下腐蚀损失的金属占损失的50%以上，而且随着环境污染的日益加剧，因腐蚀造成的损失会越发严重。
当前，在交通建设领域，使用大、中型钢结构件的趋势迅猛，如钢结构桥梁、桥梁拉杆、护栏、龙门架等在高速公路和一级公路建中被广泛采用。由于钢结构件投资大、不易维护等特点，为了使钢结构件获取得很好的防护，因此，寻找一种长效、经济的防护技术就显得尤为重要。
一、钢结构腐蚀的类型
1.大气腐蚀
钢结构的大气腐蚀主要是由空气中的水和氧气等的化学和电化学作用引起的。大气中水汽形成金属表层的电解液层，而空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂，二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。当大气腐蚀在钢构件表面形成锈层后，腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。
2.局部腐蚀
局部腐蚀是钢结构最常见的破坏形态，主要包括电偶腐蚀、缝隙腐蚀。电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或者连接处，其中电位较负的金属腐蚀速度较大，而电位较正的金属受到保护，两种金属构成了腐蚀原电池。缝隙腐蚀主要在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处，当缝隙宽度窄到可以使得液体在缝内停滞时发生，钢结构的缝隙腐蚀最敏感的缝宽为0.025mm－0.1mm。钢结构最常见的缝隙腐蚀形式有铆接、衬垫和颗粒沉积等，由于这些连接中的缝隙在工程中是不可避免的，所以钢结构的缝隙腐蚀也是不可完全避免的，它的发生会导致钢结构整体强度降低，减少吻合程度。
3.应力腐蚀
即在某一特定的介质中，钢结构不受到应力作用时腐蚀甚微，但是受到拉伸应力后，经过一段时间构件会发生突然断裂。由于这种应力腐蚀断裂事先没有明显的征兆，所以往往造成灾难性后果，如桥梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等，带来巨大的经济和人员伤亡。
二、防腐蚀的電化学作用
防腐蚀的电化学作用是指在防腐涂料中添加一些特殊的物质，这样在水分和氧气通过防腐涂料时会发生反应而形成防腐蚀离子，使钢铁等金属的表面钝化，从而阻止金属离子的溶出，达到防腐蚀的目的，即所谓的阴极保护作用。漆膜的电极电位较金属底材低，在腐蚀电池中它作为阳极而“牺牲”，从而使金属底材（阴极）得到保护。这种特殊物质中最常见的就是铬酸盐。
三、钢结构常用的防腐蚀方法
1.热镀锌防腐
热镀锌防腐是将除锈后的钢材浸入600℃高温融化的锌液中，使钢材表面附着锌层。实践表明，锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm，对厚板不小于86μm，从而起到防腐蚀的目的。在一般大气环境下提供10年左右的防腐保护，质量稳定，因而被大量应用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中，例如：输电塔，通讯塔等。热镀锌发展至今已是跨入第四个世纪，现今，热镀锌仍是钢材防腐中最普遍，最有效的工艺措施。然而，热镀锌防腐工艺受镀槽容积所限，不能对较大尺寸结构进行防腐施工，只能在固定的工厂施工，是不造成大量的往返运输费用；热镀锌镀层碰伤后自身也无法恢复，因此热镀锌一般适用于小钢构件和轻型钢构件的防腐。
2.热喷涂防腐
2.1火焰喷涂
火焰喷涂是采用可燃性气体的燃烧作为热源，将金属丝材或粉末熔融，雾化，吹喷于基体表面的方法，在欧洲及北美钢桥梁早期热喷涂防腐为氧，乙炔火焰喷涂，取得很好的防腐效果.我国于1965年曾在南京长江大桥钢板纵梁上盖板采用火焰喷锌加耐磨漆方式进行防腐，13年后检查效果良好，但火焰喷涂生产效率低，严重制约钢桥的加工工期，因此仅对钢桥长期积水，阴暗面和主要受力构件进行喷涂防腐.若对整个大桥采用氧，乙炔火焰喷涂防腐可能会出现防腐施工效率与工期矛盾，喷涂层长久附着有效与涂层结合力的矛盾等，因此国内没有大面积采用火焰喷涂进行钢桥防腐的例子。
2.2电弧喷涂
电弧喷涂防腐原理是利用电弧喷涂设备，对两根带电的金属丝进行加热、熔融、雾化、喷涂形成防腐涂层，外加有机封闭涂层的长效防腐复合涂层，该涂层的显著特点是：（1）具有较长久的耐腐蚀寿命，其防腐寿命可达到50年以上，同时该防腐涂层在30年使用期内无须其它任何防腐维护，30年以后的维护，仅须在电弧喷涂层上刷封闭涂料，无须重新喷涂，实现一次防腐，涂层经久有效。（2）电弧喷涂层与金属基体具有优良的涂层结合力，金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相结合，在轻微的弯曲，冲击或碰撞下也能确保防腐涂层不脱落，不起皮，结合牢固，防腐长久有效，这一点是其它任何表面防腐涂层无法达到的。（3）电弧喷涂锌，铝涂层防腐原理为阴极保护，在腐蚀环境下，即使防腐涂层局部破损，仍具有牺牲自己保护钢铁基体之效果。
3.采用具有抗腐蚀能力的耐候钢
耐候钢是在低碳钢或低合金钢中添加各种合金元素制成的一种耐大气腐蚀的钢材。在大气作用下，表面自动形成一种致密的防腐薄膜，起到抗腐蚀的作用。其抗腐蚀力高出一般钢材的2倍~4倍。这种钢材不用涂装就可以使用，很适用于露天的结构，是极好的结构用钢材。在日本首次用于桥梁后，迄今应用越来越多。在国内，因价格昂贵，应用的并不是很多。因此今后降低耐候钢的成本，研究有抗腐蚀力的焊缝金属和焊接工艺是一大任务。
四、结束语
上述防腐技术是钢结构目前主要的防腐方法。实际上，为了防止钢结构锈蚀，除必须采取防锈措施外，尚应在构造上尽量避免出现难于检查、清刷和油漆之处，以及能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭。同时，加强防腐工程存在的问题以及原因的分析研究，保证防腐工程质量，对于钢结构的应用和维护具有重要的意义。
参考文献：
[1]邵雪竹.环氧厚浆涂料在金属防腐工程中运用[J].建筑工业信息，2005，12(4).
结构防腐蚀 篇4
为了保证飞机结构的完整性、可靠性、安全性, 为了提高我国民航的经济效益、社会效益, 我们必须也腐蚀作斗争, 强化民机腐蚀的防护工作, 逐步实现这一工作的科学化、规范化、系统化, 使我国民机腐蚀的防护与控制工作尽快与世界民航接轨, 本文总结阐述了分析飞机结构腐蚀的重要性和造成飞机结构腐蚀的因素, 并提出了飞机结构防腐的方法。
1 分析飞机结构腐蚀的重要性
航空产品使用的特殊性在于要确保飞机的可靠性、安全性和经济性。平时若对飞机结构腐蚀没有了解, 弄不清腐蚀的种类及特征就不能发现腐蚀的征兆并进行及时的检查和采取积极的维修措施, “防患于未然”, 轻者返厂停工待修, 重者由于突发事故还会带来惨痛的损失甚至造成机毁人亡, 这种损失是难以用经济损失来估量的。如:
1971年一架Vang uard型飞机, 由于厕所污水外溢引起接头腐蚀损坏, 造成载有63名乘客的飞机坠毁的恶性事故。
1981年一架波音737-200飞机, 由于机身腐蚀引起结构破坏导致机毁人亡。
在我国, 随着老龄飞机的日益增多, 随着国外先进客机的不断引入, 研究飞机腐蚀的种类和行之有效的腐蚀控制技术就显得越发重要了。
2 造成飞机结构腐蚀的因素
飞机在加工 (包括冷、热加工, 防护处理等整个加工过程) 、装配、运输、飞行、停飞和修理中的任何一个环节都可能发生腐蚀。不利的因素可以加快飞机的腐蚀, 例如:选材不当、采取了不恰当的生产工艺、不恰当的保护涂层 (或涂层由于本身的老化和外界条件的侵蚀而变质) 、不恰当的装配及维修、缺乏腐蚀控制措施、运输过程中发生的腐蚀性化学制剂的偶然外溢造成的污染等, 将会给腐蚀的产生创造条件。
从设计的观点看来, 飞机制造过程中采用的材料和制造工艺对于结构件的耐久性起到重要的作用。在腐蚀的总体环境中, 有许多环节是可以通过人为因素而得到控制的, 而飞机在运营过程中 (包括在机场的起落与停放) 遇到的总体环境则不以用户的意志为转移。如处于近海位置的、充满盐雾的大气环境或处于重工业区被严重污染的大气环境都是不可改变的。空气越潮湿、大气环境污染越严重、空气中氯离子的含量越高等不可改变的自然环境, 都将加剧飞机的腐蚀。
铝合金在飞机的制造中被大量使用, 铝在工业污染的大气中、在海洋性大气中, 其耐蚀性能明显降低。表1列出了硬铝ly12在三种不同的大气条件下暴晒的结果。此表充分说明飞机在充满盐雾的大气环境或重工业区等被严重污染的大气环境中腐蚀会加剧。
钢在飞机的制造中被使用, 表1列出了钢在不同大气中暴晒的腐蚀速度。此表充分说明空气越潮湿、空气中盐份的含量越高, 钢的腐蚀越快。
表1工业和海洋大气环境ly12铝合金的腐蚀明显比污染小的农村大气环境要严重。
表2越靠近沿海, 空气越潮湿, 空气中盐份的含量越高, 钢的腐蚀也越快。
3 飞机结构的防腐
腐蚀的发生是不可避免的, 但预防腐蚀和延缓腐蚀显得尤为重要。而且对于飞机的每一个使用者都有义务参与到它的防腐工作中。比如在货物装卸过程中, 造成地板破损, 液体渗漏;在厨房间工作时, 发生饮料外溢漏洒, 卫生间溢水, 维护工作中液压油、滑油渗漏。这些, 都是产生腐蚀的重要源头。
发生结构腐蚀后, 首先应严格按照结构维修手册SRM、防腐手册CPM及维护手册AMM的有关章节的要求, 彻底清除腐蚀或更换腐蚀件, 早作处理, 将腐蚀消灭在萌芽状态。彻底清除腐蚀, 该道工序非常重要, 否则, 腐蚀将继续扩展。据观察, 有的工作者因担心清除腐蚀会造成打磨深度过大, 使金属材料去除量过多, 因此去除未达标, 造成了残留腐蚀。而残留腐蚀本身就是一种更加严重的腐蚀根源, 它会在结构内继续扩展, 维持到下一次维修间隔而平时又无法检查到。当再次发现腐蚀时所作的工作量反而更大, 时间更长。在彻底清除腐蚀后, 应按照SRM对腐蚀的结构件进行修理, 若超过了SRM的范围, 则应与飞机制造厂商取得联系, 重新制订维修方案并获适航当局的批准。
在防腐中最普遍使用的是漆层, 它主要是将金属结构与环境及腐蚀介质隔绝开。因此, 漆层质量的好坏, 直接影响防腐效果, 这一步是作好防腐工作的关键。而修理过程中若达不到要求, 这样的部件装上飞机后其防腐性就会大打折扣, 所以在清楚腐蚀时一定要认真彻底, 喷漆要严格按工艺要求执行。
正确使用和喷涂防腐剂, 是控制腐蚀的又一种方法。由于腐蚀是不可避免的, 正确使用防腐剂就显得尤为重要。在出现应力腐蚀、电化学腐蚀、缝隙腐蚀、坑点腐蚀、丝状腐蚀、摩擦腐蚀等腐蚀发生的地方和区域, 正确使用防腐剂, 可以大大地抑制腐蚀形成条件, 延缓腐蚀的发生。根据SRM手册常用的附加防腐涂层是一种新型的抗腐化合物, 即CIC (CORROSION I N H T I N G C O M P OU N D S) BM S 3-23/26/29, 其中BMS3-23适用于缝隙及不易接近区域的防腐处理。
参考文献
[1]航空航天工业部六二一、六四零研究所.《民用飞机腐蚀控制》[M].北京:航空工业出版社, 1993.
[2]中国民用航空局科技教育司.飞机结构维修指南[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1993.
钢结构防腐施工合同 篇5
甲方：大田红狮水泥有限公司
乙方：
甲、乙双方本着平等自愿、互惠互利合作双赢的原则，就钢结构油漆防腐费用、施工时间及付款方式达成如下协议：
一、工程名称：
二、工程地点：厂区内
三、施工要求：
1、除锈质量要求：ST3级
（1）除锈方式：机械除锈
（2）除锈标准：按标准ISO 8501-1 St3级（钢材表面无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。底材显露部分的表面应具有比较明显的金属光泽）。
2、刷漆质量要求：
（1）任何刷漆部位都要刷一道防锈底漆，两道面漆。每道膜厚不少于40µ；工作温度在150℃以上的设备表面施以除锈后，再喷涂无机锌粉底漆一道；耐热400℃以上中漆一道，耐热400℃以上面漆一道。总膜厚不少于120μ；面漆颜色由业主指定。
（2）油漆涂装时应注意气候，施工环境温度以15-30度为宜，尤其避免雨天或相对湿度在85%以上时施工，以防止起泡、剥落等现象发生。
（3）油漆涂装时，上一道之漆面必须保持洁净干燥，可后方可涂装第二道，且涂装间隔时间必须依该涂料之施工指引规定施工。时间不能相隔太长，使油漆层间附着力下降。
（4）所有涂料开罐后，不得超过Pot life规定时数，一旦超时即应废弃不得使用，且稀释混合后至使用完毕前应不断保持搅拌，搅拌要 1
均匀，至于溶剂之使用以不超过20%为原则。涂刷后不流淌下坠、不起皱、不露底为准，漆膜表面必须平整、光洁，没有明显凹凸不平情况出现。
（5）必须按照甲方的施工要求作业；由于乙方自身原因造成工程质量事故时，甲方有权要求乙方进行整改、返工，由此造成的一切后果由乙方承担。
（6）工程保质期壹年，保质期内如有任何质量问题，由乙方免费负责维修，一切费用由乙方承担。
四、验收方式：
（1）每道漆之前由甲方监工人员书面验收签字确认，并拍照存档后方可施以下一道工序。
（2）涂刷漆膜厚度必须达到要求漆膜厚度，都要用干湿膜测厚仪测量，必须符合厚度要求。目测表面平整、光滑，没有气泡、斑痕缺陷存在以完全看不到所刷设备的原颜色且均匀为准。
（3）所刷漆部位与其他设施之间以及不同颜色油漆的设施之前应有明显、整齐的界线。
五、工程造价：暂估价万元，以实际决算为准。
六、总日历工期：30天。
七、工程结算依据：
八、工程结算及付款方式：按施工完成进度付款、面积以符合质量要求的面积计算，每月25日双方共同确认当月完成工程量，付款至已确认的工程量造价80%，工程验收结算乙方提供足额正规发票后留足5%工程款作为质保金后余款在竣工验收六个月内付清，一年内工程无质量问题一次性退回质保金；
九、安全约定及违约责任：
1、乙方进入甲方区域，必须遵守甲方安全生产制度及相关规定。
2、未经甲方书面同意，乙方相关人员及车辆不得进入甲方生产区
域，否则由此产生的一切责任由乙方自行承担。
3、乙方相关人员及车辆确因业务需进入甲方生产区域的，必须遵守以下规定：
（1）向甲方基建部门提出申请，填写《外来人员进入厂区申请单》，经甲方安保部门审批同意后方可进入。
（2）进入工地前必须接受甲方安保部门安全教育，并由甲方安保人员负责监督管理。
（3）进入前必须穿戴安全帽、安全鞋、安全背心等安全防护用品。
（4）车辆进入前必须到安保部门办理通行手续，进入后必须限速行驶、按规定线路行驶。
（5）进入生产区域，严禁触摸或操作甲方所有生产设备或其他设施。
4、乙方相关人员及车辆在甲方厂区内发生安全事故的，乙方自行承担由此产生的全部责任，给甲方造成直接或间接损失的，乙方予以赔偿。
十、禁止违约责任：
1、乙方承诺，严格遵守国家相关法律法规，不以任何理由和方式向甲方相关人员（包括直系亲属）进行贿赂。
2、有以下情况之一的，可认定为贿赂：
（1）给予现金、有价证券、购物卡、提货单等。
（2）给予礼品及其他实物。
（3）给予借款。
（4）给予娱乐消费、旅游等。
（5）给予在乙方或关联企业投资入股。
（6）给予其他任何方式的贿赂。
3、经甲方或有关部门确认为贿赂的，甲方有权单方解除合同，乙方自愿承担以下全部责任：
（1）按合同总额的5-10%向甲方支付违约金。
（2）按认定贿赂金额的3－5倍向甲方赔偿。
（3）给甲方造成损失的，乙方按损失额的1－2倍赔偿，并按本次赔偿计算标准对乙方2年内的同类业务进行追诉。
（4）涉及违法的，由甲方所在地司法机关处置。
十一、本合同一式六份甲乙双方各执三份。
十二、如发生争议，双方应友好协商，协商不成任何一方均可向甲方所在地人民法院诉讼。
甲方：大田红狮水泥有限公司乙方：
（盖章）（盖章）
委托代表：委托代表：
建筑钢结构的防腐与防火措施研究 篇6
摘要：钢结构桁架建筑中的结构构件能在工厂大批量生产，标准化和工厂化程度高，易于实现产业化，因此钢结构析架建筑具有广阔的应用前景。本文主要探讨了钢结构建筑的防腐和防火的问题，并提出了相应的解决办法。
关键词：钢结构桁架 防腐 防火
0 引言
我国建筑钢结构的良好发展，也促进了我国冶金工业的技术进步，推进了我国钢结构的结构调整，建设和冶金行业的相互促进，将使我国的建筑钢结构进入一个崭新的阶段。钢结构住宅装配化程度高，所用构配件轻巧，运输安装十分方便同时，钢结构住宅建筑所用构配件可以在工厂制作，现场安装，适合工厂的标准化、系列化和工业化生产，商品化程度高，有利于降低成本，实现住宅建筑的集成化。住宅产业化必然要求大力发展住宅钢结构。我国钢结构住宅目前所要研究的问题，己不是要不要做的问题，也不是回答能不能做的问题，而是要研究解决如何把它做好的问题，是要完整的、配套的、高品质的全新的把它研究好并如何推向市场的问题[1，2]。本文面对钢结构建筑的发展趋势，针对钢结构在建筑工程中的防腐和防火问题进行相关研究。
1 钢结构桁架的防腐
钢结构耐腐蚀性差，裸露的钢结构在大气作用下会产生锈蚀。腐蚀不仅造成自身的经济损失，并且使结构构件截面减小，承载力降低，影响结构的安全。因此，防止结构过早腐蚀，提高其使用寿命，是具有重要意义的，也是设计、制造和使用单位共同关心的课题。并且，就我国家庭来说，购买一套住房意味着倾其一生的积蓄，对钢结构住宅采取良好的防腐措施可以更好的吸引购房者，推动住宅钢结构的发展。
1.1 腐蚀原理 钢结构腐蚀原理，钢结构的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。化学腐蚀是干燥气体及非电解质液体作用于金属表面而产生；也可以是空气中的CO2、SO2作用而生成的FeO或FeS，从而使得钢结构腐蚀。电化学腐蚀是钢材表面与电解质溶液中产生电流，形成腐蚀电池，使钢材产生腐蚀的现象。钢材在冶炼时，常常加入碳元素及其它一些合金元素，于是由于基体铁元素与其他合金元素各自的标准电极电位的不同，而形成腐蚀微电池的两极，当大气中的水分、氧气等介质被吸附于钢材表面时，无数个腐蚀微电池的两极被接通了，因而发生腐蚀的电化学反应。促进腐蚀的外因，是由于钢结构的腐蚀与相对湿度及大气中侵蚀性物质的含量有密切的关系。通常相对湿度在60%以下时，钢材的大气腐蚀是微弱的。在干燥的亚热带气候或在温带气候的建筑物室内，钢材的腐蚀只可能在极有限的范围内发生。
1.2 钢结构桁架的防腐措施 从能量变化的观点看问题，金属遭受腐蚀之后，把存在于内部的化学能转变成电能电化学腐蚀或热能化学腐蚀而放出。显然，这是一个自发发生的过程，因此，要防止钢材生锈，就必须设法阻止其表面腐蚀电池的电化学反应过程，或者以另一种电极更低的金属原子代替铁原子作为阳极，而铁原子受到保护不发生电极反应。根据以上原理，钢材的防腐方法主要有以下几种：①物理屏蔽作用的防锈漆。这类防锈漆的防锈颜料有良好的屏蔽作用，能阻挡水分等化学介质渗到钢铁表面，因而减缓电化学反应的速度延迟发生锈蚀的时间。其特点是价格便宜防锈期限仅在五年左右，不适合用于钢结构住宅建筑中。②依靠化学钝化作用，使钢材表面形成一层钝化膜。如磷化膜或具有阻蚀性的络合物，这些在钢材表面形成的钝化膜或络合物的标准电极电位较铁为正，从而能延缓钢材的腐蚀过程。这类防锈漆防锈性能好，价格便宜，但铅系防锈漆和铅酸盐防锈漆的毒性大，亦不适合用在住宅建筑中。③阴极保护型防锈漆一富锌底漆。当防锈漆整层漆膜的电极电位比铁元素更负时，钢结构中的铁成分便变成阴极，受到电化学保护不会腐蚀。④金属镀层保护，在钢材表面施加金属保护层，以提高钢材表面的抗腐蚀能力。最常用的是镀锌。镀锌主要是通过形成致密的保护膜和锌置换作用来防腐蚀。
2 钢结构的防火
2.1 钢结构防火重要性 钢材虽为非燃烧性材料，但钢材不耐火，温度400℃时，钢材的屈服强度将降至常温下强度的一半，温度达到600℃，钢材基本丧失全部强度和刚度。一般常用建筑钢材的临界温度（即丧失支撑能力时的温度）为540℃。对于建筑火灾，火场温度多在800~1200℃之间。在火灾发生的10分钟内，火场温度即可高达700℃以上，对于裸露的钢材构件，在这样的火场温度下，只要几分钟其温度就可上升到500℃而达到其临界值，进而失去载荷能力，导致建筑物倒塌。由上可见，钢结构的防火保护非常重要，这对于减轻火灾损失，减少伤亡具有重要意义。而对于钢结构住宅建筑来说，直接与人的生活起居有关，目居住建筑内一般都有较多的易燃物品，因此，住宅钢结构的防火保护有其特殊的意义。
2.2 钢结构桁架防火保护处理措施 火灾是火失去控制而蔓延的一种灾害性燃烧现象。一般地，火灾的发生必须具备存在能燃烧的物质，能提供持续燃烧的空气、氧气或其他氧化剂，以及能使可燃物质燃烧的着火源，这样三个条件。为此，考虑破坏以上三个条件，现今钢结构建筑的防火保护一般有以下一些措施：①冲水冷却保护法。该方法是在空心封闭的钢构件中充满水，火灾时构件把从火场中吸收的热量给水，依靠水的蒸发消耗能量或通过循环把热量带走，构件温度可控制100℃左右，从理论上讲，这是钢结构保护最有效的方法。这种方法由于对结构设计有专门要求，目前实际很少应有；②单面屏蔽法，在钢构件中的迎火面设置阻火屏障，将构件与火焰隔开，如果建筑物内部发生火灾，火焰也烧不到钢构件。这种在特殊部位设置的防火屏障措施不失一种较经济的钢构件防火方法； ③包封法，包封法是最常见也是最基本的钢结构防火保护方法，它是用耐火材料把构件包裹起来，一般有浇筑混凝土或砌筑防火砖和防火板材包覆，特别注意防火用板材基本应是不燃材料，对结构能起防火保护作用的板材，还应该具有写耐高温特性功能；④喷涂无机防火涂料。早在50年代欧美、日本等先进国家就广泛采用防火涂料保护钢结构。80年代初期，国内在一些重要钢结构建筑中也开始采用。发展至今，喷涂防火涂料已是使用最广泛的建筑钢结构防火法。钢结构防火涂料的品种较多，通常根据高温下涂层的变化情况分膨胀型和非膨胀型两大系列。其中，膨胀型防火涂料，又称薄型防火涂料，其基料为有机树脂，配方中还含有发泡剂等成分，用于钢结构防火，耐火极限可达0.5~1小时，非膨胀型防火涂料，主要成分为无机绝热材料，遇火不膨胀，自身具有良好的隔热性，故又称隔热防火涂料，对应耐火极限可达0.5~3小时以上。
2.3 钢管混凝土柱的耐火性能 根据国内外大量试验证明，钢管混凝土的抗火性能明显高于钢结构，但国内对钢管混凝土的防火基本上还是遵循钢结构的防火要求。这必然导致建筑材料的浪费和结构造价的偏离。钢管混凝土柱的耐火性能主要依赖以下几个因素柱的截面尺寸和形状、柱的有效计算长度、荷载大小、混凝土强度、混凝土骨料成分等。在火灾情况下，随着火灾现场温度的提高，钢迅速失去承载力，但钢管壁对核心混凝土仍起着“套箍”作用。虽然柱内混凝土的强度也逐渐丧失，但由于混凝土的热传导率很低，其强度丧失的速度远远低于钢的强度丧失，原本由组合构件承受的荷载逐渐能转移到核心混凝土上。最终，在钢管丧失强度的情况下，核心混凝土必须来承担全部荷载。钢管混凝土柱的耐火性能不能简单等同于钢结构的耐火。当然，对于不同形式的钢管混凝土柱及不同的受力情况，其耐火时限会有不同，但充分考虑钢管混凝土柱本身的耐火性能，尽可能降低防火被覆的厚度，降低工程造价。对于大力发展本文中所言及的轻钢住宅是极为有利的。
参考文献：
[1]田琳，杨彬，韩秀华.钢结构住宅体系的发展及展望[J].山西建筑.2009.03.
水工钢结构防腐蚀措施浅析 篇7
1 水工钢结构腐蚀的原理和影响因素
1.1 腐蚀原理
腐蚀是指物质与外部介质发生化学作用而产生的破坏现象。腐蚀的形式主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是指金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程;电化学腐蚀是指不纯的金属与电解质溶液接触时发生的原电池反应, 比较活泼的金属会因失去电子而被氧化。水工钢结构的腐蚀多属于电化学腐蚀。
1.2 影响因素
1.2.1 钢结构所处环境
比如, 水工钢闸门常处于水下或半水下的干湿交替环境, 易发生电化学腐蚀现象;空气中的介质会与暴露在外的钢材发生化学反应。
1.2.2 水质影响
水中含有一些侵蚀性的介质, 特别是海水中含有较多的氯离子, 其对钢材的腐蚀影响非常大。此外, 水工钢结构的腐蚀具有连续性, 水流的流动会加快腐蚀速度。
1.2.3 钢结构自身的状态
由于钢材中含有铁以外的其他元素或杂质, 特别是合金钢中含有合金元素, 其会引起钢材腐蚀;钢材表面的粗糙度、裂纹和机械损伤等对腐蚀的影响较大。
2 水工钢结构防腐蚀措施分析
2.1 防腐蚀的原理
钢结构的防腐可从腐蚀因素入手, 从而抑制腐蚀过程的发生, 比如控制钢材表面质量、通过某种途径将金属与介质隔绝、寻找牺牲品和延缓腐蚀速度等。因此, 钢结构防腐蚀的原理为在考虑经济成本的前提下, 通过各种途径抑制腐蚀过程的某一个环节或整个过程。
2.2 防腐蚀措施
2.2.1 表面预处理
金属结构在涂装前应先将钢材表面的锈蚀、油渍和污物清除干净, 并做好干燥处理。喷射清理后, 金属表面的清洁度等级不应低于GB8923中规定的Sa2.5级;表面粗糙度Rz应依据涂层类别确定, 通常为40~150μm。
2.2.2 涂料保护
防腐涂料的品种很多, 主要有油脂漆、环氧树脂漆、沥青漆、氯化橡胶漆和船体防锈漆等。防腐涂层一般由底漆、中间漆和面漆三部分组成。其中, 底漆应具有良好的附着性、耐蚀性;面漆应具有良好的耐侯性、耐干湿交替性;中间漆应能提高底漆和面漆的黏合性。实践表明, 水工钢结构防腐单采用涂料保护的效果并不理想, 保护周期多为3~5年。
2.2.3 金属热喷涂与涂料联合保护
金属热喷涂保护系统包括金属喷涂层和涂料封闭层。目前, 水工钢结构主要采用热喷镀锌或铝, 它是一种通过专用设备将锌丝、铝丝熔融喷射到钢材表面形成的镀层。实践证明, 在淡水环境中喷锌 (锌铝合金) 比喷铝 (铝合金) 具有更稳定的保护效果。对于重要零件, 比如闸门轮轴等可采用镀铬, 将钢材表面同周围介质隔绝。在金属喷镀后覆盖一层涂料防护的保护周期一般为10~15年, 在氯盐侵蚀严重的沿海地区也可达10年以上。
2.2.4 阴极保护技术
阴极保护技术包括外加电流和牺牲阳极两种方法, 其原理是通过外加电流或牺牲阳极的溶解使被保护的金属电位降至腐蚀电位以下, 从而避免腐蚀。外加电流阴极保护受运行和水位的影响较大, 且维护管理复杂;牺牲阳极阴极保护在各种水环境下都可应用, 施工、维护方便, 应用较广。常用的牺牲阳极材料有锌基、铝基和镁基合金。该方法在海水防腐中应用广泛, 比如在沿海挡潮闸钢闸门、海上采油平台水下钢管结构等中的应用。此外, 牺牲阳极阴极保护应与涂料保护联合使用。
2.2.5 添加合金元素
在钢材中加人适量的Cr、Ni等合金元素可提高金属的抗腐蚀能力。实践证明, 钢在大气、水等弱介质中, 耐蚀性随钢材中Cr含量的增加而增强, 当其含量达到一定比例时, 钢的耐蚀性会发生突变, 即从易生锈到不易生锈。而Ni元素可改变Cr的组织性能, 从而提高钢材的耐腐蚀性能。
2.2.6 包覆防蚀技术
我国从国外引进了一种新型包覆技术, 即在被保护钢材表面包覆可延缓或防止钢材腐蚀的材料, 其比较适用于形状规整、面积较大和易包覆的钢材。但该技术目前尚未成熟, 有待进一步研究。
2.3 选用原则和质量控制
选择水工钢结构的防腐蚀方案应按照“等效防腐”的原则, 即水工钢结构的各个部位应具有相同的保护年限, 同时, 应根据钢结构的使用环境、运行状况、维护管理条件和经济条件等综合选定。涂层防腐不受钢材形状和环境的制约, 因而被广泛应用, 应根据钢结构的材质及其所处的介质选取涂料, 其与金属热喷涂或牺牲阴极保护联合应用的效果更佳。
影响水工钢结构防腐蚀涂层寿命的主要因素是表面预处理质量, 其影响程度可达49.5%.因此, 在钢材表面预处理中, 应控制好钢材的表面清洁度、表面粗糙度, 表面清洁度较多采用Sa2.5级为标准。此外, 为了保证防腐蚀的质量, 施工单位、质检员和操作工人等均应具备相关专业知识, 且应持证上岗。
3 结束语
浅析钢结构的防腐蚀措施 篇8
关键词：钢结构,长效,防腐
随着我国冶金工业的发展, 我国的钢产量早已跃居世界第一位。为了保证建筑质量和消化钢材, 由建设部和国家冶金总局成立了建筑用钢协调组, 研究和推广钢结构建筑与住宅的建设。目前应用于建筑工程中的钢材品种、规格和数量迅速增加质量和性能稳步提高, 钢结构技术的应用亦日益广泛。但由于钢结构容易锈蚀, 所以, 钢结构防锈成为钢结构工程中不可缺少的重要一环。随着技术进步和科技的发展, 钢结构防锈措施越来越多, 施工工艺也不尽相同, 基于钢结构的形式及所处的外围环境的不同, 对钢结构的防锈应相应地采取不同的措施。
钢结构的锈蚀根据钢结构周围的环境、空气中的有害成分 (如酸、盐等) 及温、湿度和通风情况的不同, 钢结构的锈蚀可分为两类:化学锈蚀和电化学锈蚀。
钢结构表面与周围介质直接起化学反应而产生的锈蚀称为化学锈蚀。如钢在高温中与干燥的O2, N O2, S O2, H2S等气体以及非电解质的液体发生化学反应, 在钢结构的表面生成钝化能力很弱的氧化保护薄膜Fe O, FeS等, 其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加。
钢结构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属于电化学锈蚀。在潮湿的空气中, 钢结构表面由于显微组织不同、杂质分布不均以及受力变形、表面平整度差异等原因, 使钢结构表面局部相邻质点间产生电极电位差, 构成许多“微电池”。在电极电位较低的阳极区 (如易失去电子的铁素体) , 铁失去电子后呈Fe2+进入电介质水膜中;阴极区 (如不活泼的渗碳体) 得到的电子与水膜中溶入的氧作用后, 形成OH-, 两者结合成Fe (OH) 2, 进一步被氧化成Fe (OH) 3 (铁锈) 。这种由于形成微电池、产生电子流动而造成钢的腐蚀称为电化学腐蚀。若水膜中溶有酸, 则阴极被还原的H+离子沉淀, 使阴极产生极化作用而使腐蚀停止, 但水中的溶氧与H+结合成水, 除去沉积的H+, 阴极极化作用消失, 腐蚀继续进行。综上所述, 在潮湿 (存在电解质水膜) 和有充足空气 (水中溶有氧) 的条件下, 就会产生严重的腐蚀现象。
1常用的防锈措施
1.1采用耐候钢
耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢, 一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属, 使金属表面形成保护层, 以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构用钢好。标准为《焊接结构用耐候钢》 (GB 4 17 2-8 4) 。
1.2热浸锌
热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中, 使钢构件表面附着锌层, 锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm, 对厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长, 生产工业化程度高, 质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。如大量输电塔、通讯塔等。近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。也较多采用热浸锌防腐蚀。热浸锌的首道工序是酸洗除锈, 然后是清洗。这两道工序不彻底均会给防腐蚀留下隐患。所以必须处理彻底。对于钢结构设计者, 应该避免设计出具有相贴合面的构件, 以免贴合面的缝隙中酸洗不彻底或酸液洗不净。造成镀锌表面流黄水的现象。热浸锌是在高温下进行的。对于管形构件应该让其两端开敞。若两端封闭会造成管内空气膨胀而使封头板爆裂, 从而造成安全事故。若一端封闭则锌液流通不畅, 易在管内积存。
1.3热喷铝 (锌) 复合涂层
这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈, 使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝 (锌) 丝融化, 并用压缩空气吹附到钢构件表面, 以形成蜂窝状的铝 (锌) 喷涂层 (厚度约80μm~100μm) 。最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔, 以形成复合涂层。此法无法在管状构件的内壁施工, 因而管状构件两端必须做气密性封闭, 以使内壁不会腐蚀。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强, 构件形状尺寸几乎不受限制。大到如葛洲坝的船闸也是用这种方法施工的。另一个优点则是这种工艺的热影响是局部的, 受约束的, 因而不会产生热变形。与热浸锌相比, 这种方法的工业化程度较低, 喷砂喷铝 (锌) 的劳动强度大, 质量也易受操作者的个人因素变化影响。
1.4涂层法
涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法 (但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年) 。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低, 但用于户外时维护成本较高。涂层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈, 露出金属的光泽, 除去所有的锈迹和油污。现场施工的涂层可用手工除锈。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆 (层) 和面漆 (层) 之分。底漆含粉料多, 基料少。成膜粗糙, 与钢材粘附力强, 与面漆结合性好。面漆则基料多, 成膜有光泽, 能保护底漆不受大气腐蚀, 并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题, 前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度 (5℃~38℃之间) 和湿度 (相对湿度不大于85%) 。涂层的施工环境粉尘要少, 构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4~5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm, 室内工程为125μm, 允许偏差为25μm。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中, 干漆膜总厚度可加厚为200μm~220μm。1.5阴极保护法
在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。
参考文献
结构防腐蚀 篇9
关键词：飞溅区,海洋钢结构,防腐蚀技术
0 引言
目前我国正大力拓展海洋资源的开发和利用, 许多海上基础设施建设不断的出现, 港口码头、跨海大桥、海洋采油平台、灯标等大量兴建, 大批的金属材料也被投入利用。在实际的投入使用过程中, 这些金属材料面临海洋特殊环境条件下空前绝后的严峻挑战, 位于海洋环境中的钢结构建筑设施与海洋环境中的其它物质产生的化学反应, 使得海洋钢结构承受着一系列的腐蚀损害。因浪花飞溅区所处的特殊位置, 钢结构受到多种因素干扰, 如表面长时间的与海水接触、干湿交替、接触海洋面积范围大以及巨大浪花冲击等, 对不具备钝化特性的钢材来说, 该区域是海洋设施材料被腐蚀情况最严重和防腐蚀措施最容易失效的区域。鉴于未来海洋资源的开发利用工作可持续发展, 实施海洋钢结构防腐蚀的保护措施, 有着十分重要的意义。
1 飞溅区腐蚀的现象
一般海洋钢结构会根据海洋环境特点分为五个区域, 既大气区、飞溅区、海泥区、潮位区、浸泡区[1]。飞溅区的取值范围在平均海水潮位以上海浪能够溅浸到的区域, 通常飞溅区的钢结构表面会受到海浪不间断的更新以及持续的飞溅。飞溅区不仅会受到海盐以及海水等周围环境中物质的腐蚀, 同时还会受到日光强弱、大气风化、温度湿度等大范围的地理环境因素影响。除此之外, 飞溅区的下部还有会受到来自月球引力作用下的潮汐影响。
受海水的稀释影响, 通常飞溅区的位置都会大量的海盐粒子运动, 长时间的浸泡以及干湿条件的频繁变换, 都会对飞溅区的钢结构引来腐蚀效果。飞溅区受腐蚀的程度以及速度都要大于其它区域, 在不同的海域以及海水潮位, 相同的腐蚀位置高于潮位的飞溅区。这是因为海水与大气的氧气交替产生的作用, 该区域的氧供应最为充足, 氧化作用得到了极大发挥, 从而促发海洋钢结构的锈化。同时海浪不间隙的有力溅打, 破坏了钢结构的保护膜, 使得腐蚀情况加重加深。
钢结构在飞溅区不同时间不同水平位置都会受到不同程度的腐蚀, 在飞溅区的钢结构中被腐蚀的现象有以下几种:
腐蚀面匀:其主要特点是:海洋钢机构的表层受到均匀的腐蚀程度、腐蚀面积。和其它表层产生的腐蚀状况不同的是, 该腐蚀情况被腐蚀的区域通常在阴阳两极难分轩轾的地方。
任意性腐蚀:海洋钢机构表层有局部点上的或稍微有些许面积的腐蚀被称作为任意性腐蚀, 其随机特点造成腐蚀情况的不可预判, 给防腐蚀保护带来较大的影响[2]。通常产生这种腐蚀情况的发生是因为钢结构表层受来自不同环境的各类物质以及环境条件所造成的, 如海水飘浮类杂物中的金属, 以及太阳辐射的穿透。
缝隙腐蚀:海洋钢结构由于材料的特殊性, 在海洋中靠海水与大气中的氧来维持钝性状态, 对缝隙腐蚀极强的敏感性, 极大提高缝隙腐蚀情况发生的概率。
冲击腐蚀:海洋钢结构其材料特性不仅对缝隙腐蚀敏感, 同时也对海水水流的的冲击激化也具有极强的敏感性。在海水流速达到某个临界点时, 便会产生快速锈化的作用导致腐蚀。在海水湍急的情形时, 往往会有气体被卷入海水中形成气泡, 在高速流动下对海洋钢结构产生巨大的冲击力给保护层造成破坏, 从而受到冲击性的腐蚀。
气泡腐蚀:在海水气压低于海水本身温度时, 容易产生海水气泡, 海水活动性高流动性强, 会造成气泡的循环产生。海水气泡在受到大气压压缩时破裂, 不断对海洋钢结构表层造成反复的抨击, 促使钢结构表层的压制性损害, 结构上的碎片被海水中的电解质解化成新的铁化物, 暴露在腐蚀性的介质中。由此可见海水中的气泡腐蚀对钢结构的破坏往往是在机体性能上, 同时造成腐蚀损坏, 这种破坏往往会形成钢结构表层的腐蚀面呈蜂窝状。
2 防腐蚀技术分析
海洋飞溅区的钢结构长期处于严峻的腐蚀环境中, 其后期维护作业的难度系数以及风险系数都极大, 大大提高了维护的成本价格, 所以在防腐蚀的技术工艺上, 严格规定只能使用高性能的防腐涂料。
对于钢结构材料的海洋设施的防腐蚀作业首先是底层涂漆, 对底漆的要求是: 与基材之间的吸附性粘合力强, 防锈能力强, 并且要具备良好防腐功能。
底层涂漆通常有环氧目锌和无机富锌, 锌粉主要有两个作用, 一是对阴极保护作用, 二是锌的腐蚀产物比较稳定且能起到封闭、堵塞钢结构基材漆膜孔隙的作用。含锌的涂料还有着较强的附着力, 与其它涂料的粘合性具有配合作用。另外转化型带锈底漆是一种对表面处理要求不高的涂料, 选择它作为实验对象是考虑海洋钢结构设施的现场施工环境差、海岸空气湿度大、钢铁材料表面处理后容易返锈。以上三种涂料, 都在海洋钢结构设施防腐技术上得到广泛使用, 其中转化型带锈底漆表面处理和施工工艺要求都不高, 但其只是作为长期海洋钢结构设施防腐蚀用的基本涂料。中层涂料的防腐蚀作用决定了海洋钢结构的寿命, 由此可见它的重要性。中层涂漆要求防渗透能力强、综合防腐蚀能力强 (耐盐碱, 耐电离等) , 具有较高的硬度, 以及附着力, 以及柔韧性、抗冲击例。中层涂漆绝大部分采用的是环氧系涂料, 其对钢结构具有良好的屏蔽性和阴极保护性, 与其它涂层配合具有极强的防腐蚀能力, 已在海洋钢结构的防腐蚀中得到广泛的认可与应用, 面漆是指在底层漆和中层漆提供一个保护层, 抑制水汽及化学活性电离子的渗入, 还具有抗冲击性、抗老化性和抗溶解性。鉴于目前海洋飞溅区钢结构防腐蚀状况, 已经形成不可避免的建设发展现实问题, 应当加强对涂层技术的发展, 研发更为先进的涂料以及更为有效的涂漆操作, 为现在和未来海洋钢结构的提供更好的防腐蚀保护措施。
参考文献
[1]侯保荣.海洋钢结构浪花飞溅区腐蚀防护技术[J].中国材料进展, 2014 (01) :26-31.
钢结构腐蚀及防腐保护策略探究 篇10
1 钢结构出现腐蚀的原因
1.1 化学腐蚀
钢结构通常在处于具有较大的湿度和侵蚀性介质的环境当中,很容易与空气中所包含的水分子和氧发生一定的化学反应,而出现锈蚀的现象。钢结构在出现水化氧化亚铁锈时,由于其铁锈本身包含有大量的水分,会对钢结构产生腐蚀的作用。导致钢结构表面即使没有再和空气接触,也会继续发展锈蚀现象。
1.2 电化学腐蚀
在不同的潮湿空气中,钢结构本身所含有的不同成分以及这些成分的电极电位会对水份进行吸附,或者是在钢结构本身表面所吸附水份,使得钢结构在不同性质的分子之间形成无数个微型电池。而氧化了钢结构阳极区时,进入钢结构水膜,使得钢结构受到进一步氧化作用,使钢结构出现红棕色的铁锈。
1.3 钢结构出现腐蚀的类型
钢结构通常出现均匀腐蚀和局部腐蚀的现象。钢结构在出现均匀腐蚀现象时,主要使得钢结构整个金属表面上均匀的发生了腐蚀现象,同时也逐渐对钢结构表面进行腐蚀,使得钢结构各项性能不断的降低。局部腐蚀主要是在钢结构某个或者是多个部分出现腐蚀的现象。局部腐蚀主要包括:应力腐蚀、腐蚀疲劳、电偶腐蚀、缝隙腐蚀等现象。
2 钢结构防腐保护措施
2.1 尽量选择简单合理的钢结构形状和形式
采用圆柱形的钢结构形式便于对防腐的处理和检修,圆柱形钢结构形式具备着简单的结构、较小的表面积,易于钢结构防腐处理。在钢结构防腐处理时,要对钢结构主体部分的完整性进行简单的处理。钢结构分段结构的连接部位没有较高的耐蚀性,处于防腐性最薄弱的部位。因此,应该尽量选择整体性的钢结构。当钢结构无法进行简化时,应该将腐蚀部位与其他部位进行有效的分离,同时也要保证钢结构便于拆除,利于对钢结构进行维修和防腐。
2.2 钢结构在最大程度上避免出现缝隙和死角的现象
钢结构的缝隙和死角会经常出现腐蚀的现象,尤其是在钢结构的连接和支撑的地方,很容易使钢结构出现缝隙和死角的现象。因此,在设计钢结构中,制定钢结构时,要将其焊死。或者是使用堵缝剂将钢结构的缝隙和死角进行填堵,以此降低钢结构缝隙出现腐蚀的现象,
2.3 减少钢结构出现磨损腐蚀的现象
钢结构在处于流动系统的过程,要尽量避免由于湍流、涡旋和流体等对钢结构进行冲击,以此减少钢结构出现磨损腐蚀的现象。首先要设计合理适当的流速,确保流体的方向和截面积不会出现突然变动的现象。当钢结构管道在受到液体中夹杂气泡冲击时,会增加钢结构磨损腐蚀的强度。因此,要将钢结构的分离和排除进行考虑。若是钢结构无法避免湍流和冲击时,可以相应的增加钢结构承受湍流的部位厚度。
2.4 选择合理的防腐材料
在选择防腐材料时,首先要对钢结构受到腐蚀的浓度、性质以及作用条件进行详细的分析,同时也要将材料的防腐蚀性能和物理力学性能、重要性能以及材料供应次数进行有效的结合,然后确定防腐蚀材料。其次,防腐蚀材料在受到多种介质混合作用时,对防腐材料性能产生一定的影响。因此,必须要对防腐材料进行有效的试验以此来确定防腐材料。在对钢结构进行防腐材料涂抹时,主要是在钢结构的表面、底部和中间进行防腐材料涂抹,要将涂层配置进行良好的结合。
2.5 镀层保护
为了提高钢结构的抗腐性能,可以采用金属镀层如电镀或热镀锌等方法,以此施加在钢结构表面。在处理钢结构表面时,可以使用热镀锌、加喷铝对钢结构表面进行复合涂层。在钢结构表面使用热镀锌或加喷铝进行处理时,即使钢结构处于露天情况下,也可以延长钢结构的防腐时间。在钢结构表面喷涂油漆或者防腐涂料时,为了保证钢结构不会受到有害物质的侵蚀,通常都是在室内对钢结构进行防腐工作。
2.6 在钢结构防腐保护措施中,可以有效的利用有机涂料配套体系
在钢结构防腐保护措施时,对于处在特殊环境的钢结构材料时,比如处在沿海地区的钢结构,通常在受到海洋空气影响下,钢结构的金属部位通常都会出现腐蚀的现象。钢结构金属部位在受到腐蚀时通常会受到温度、湿度、含盐度等因素的影响,使得钢结构受到非常严重的腐蚀现象。因此可以采用有机涂料配套体系的方案,可以对钢结构腐蚀进行有效的防止和控制,以此提高钢结构防腐性能。
3 结语
在钢结构腐蚀和防腐处理时,首先要对钢结构出现腐蚀的原因进行有效的分析,钢结构在出现化学、电化学以及局部和均匀腐蚀时,要根据它们的特点进行分析,从而选择有效的处理方式。在钢结构防腐保护处理措施中,要尽量选择简单合理的钢结构形状和形式、在最大程度上避免钢结构出现缝隙和死角的现象;同时要减少钢结构出现磨损腐蚀的现象以及选择合理的防腐材料;最后就是要对钢结构进行镀层保护和利用有机涂料配套体系,以此加强钢结构防腐保护。
参考文献
[1]陈飞祥.钢结构腐蚀及防腐蚀保护初探[J].科技向导,2011,38(29):56-58.
[2]鲁开英.钢结构腐蚀及其防腐保护[J].河南建材,2008,35(6):13-15.
结构防腐蚀 篇11
关键词：钢筋腐蚀；结构受力；钢筋混凝土
中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）09-0160-02
一、钢筋混凝土构件的工作性能
钢筋和混凝土是两种性质不同的材料，由于混凝土硬化后与钢筋之间产生了良好的黏结力，使二者能牢固的结合在一起，从而保证在外荷载作用下，钢筋与其周围的混凝土能够共同变形；另外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数的数值颇为接近（钢筋为1.2×10-5、混凝土为10×10-5～1.5×10-5），当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的黏结。因此，在正常境况下，钢筋受到周围混凝土的保护，一般不会被腐蚀。但是由于保护层脱落或其他原因，在一定条件下也会发生钢筋腐蚀的现象。
二、钢筋腐蚀的危害
钢筋腐蚀通常表现在混凝土表面沿受力钢筋方向出现裂缝，并带有锈斑。这种裂缝表明，膨胀的铁锈足以使混凝土开裂。
钢筋腐蚀不仅能削弱其截面面积，使构件承载力下降，还会降低钢筋与混凝土的粘结力，影响两者共同工作的性能。同时由于钢筋腐蚀后体积膨胀，造成混凝土保护层裂开，甚至脱落，从而降低了结构的受力性能和耐久性能。
三、造成钢筋腐蚀的重要原因
所谓钢筋腐蚀，就是钢筋表面或内部晶体结构遭到破坏，不能按照设计要求承受外界荷载，从而影响结构正常的使用功能。这种腐蚀只有在一定条件下才能发生，具体原因如下：
1．混凝土不密实或有裂缝存在是造成钢筋腐蚀的主要原因，这也是钢筋与腐蚀物质接触的客观条件。当水泥用量偏小、水灰比不当、振捣不良或在浇筑中产生漏筋、蜂窝、麻面等情况，都会加速钢筋的腐蚀。但是一些施工人员往往认为这些缺陷不会对构件造成太大影响，没有引起足够的重视。
2．混凝土内掺氯盐是一个易被忽视的造成钢筋腐蚀的原因。由于施工的需要，为提高混凝土早期强度和防冻能力，会在混凝土内掺加一定量的氯盐，如氯化钙、氯化钠、氯化钾。如果氯盐掺量过大，会加速钢筋的腐蚀，具体表现在：（1）混凝土中存在的氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜，使钢筋表面局部酸化，加速钢筋腐蚀；（2）水泥和氯化钙结合生成的新物质，会在混凝土构件中微胀而形成细微裂缝，使钢筋遭受腐蚀；（3）氯盐本身具有较大的吸水性，会增加混凝土的干缩量，加促钢筋腐蚀。
3．混凝土碳化造成钢筋腐蚀。正常情况下，空气中的二氧化碳气体在混凝土表面逐渐被氢氧化钙吸收，形成碳酸钙，这种现象称为混凝土碳化。碳化的速度除与二氧化碳的浓度有关外，还取决于相对湿度、混凝土的密实度等。一般状态下，由于水泥的水化作用，混凝土内的PH值为12～13，在此环境下，钢筋周围形成一种保护膜，即钝化膜，可保护钢筋不被腐蚀；当PH值小于9时，该钝化膜即被破坏。只有在混凝土内碱度降低，也就是说碳化深度达到或超过钢筋保护层时，钢筋表面的钝化膜被破坏，钢筋才开始被外界物质腐蚀。
4．高强钢筋中的应力腐蚀是随着预应力混凝土的采用而出现的一种特殊的腐蚀形式，即沿着垂直于钢筋长度方向而出现微裂缝并不断发展直至破坏。此种腐蚀一般在钢筋混凝土表面有轻微损害或无损伤（肉眼不可见）时就发生破坏，这种腐蚀尤为危险。
5．外界环境，如空气中二氧化碳、侵蚀性气体及相对湿度等是造成钢筋腐蚀的客观原因。经调查分析显示，当空气相对湿度低于60%时，在钢筋表面难以形成水膜，钢筋几乎不生锈；当空气湿度在80%左右会有利于碳化作
用，混凝土中的钢筋锈蚀发展很快。
四、钢筋腐蚀对结构受力的影响
受腐蚀的钢筋在与混凝土的协同工作中对于结构的受力有着重要的影响，具体表现为：
1．削弱钢筋受力的截面积，尤其是预应力混凝土结构中的高强度钢丝，表面积大，截面小，应力高，一旦发生腐蚀，危险性更大，严重者会导致构件断裂。
2．钢筋腐蚀后体积膨胀，生成铁锈的体积会比被已腐蚀的钢筋体积大3～4倍，从而对包围在钢筋周围的混凝土产生径向膨胀力。当径向膨胀力达到一定程度时，会引起混凝土的开裂，使混凝土保护层沿钢筋纵向开裂，甚至脱落，从而降低了结构的受力性能和耐久性能。
3．钢筋腐蚀降低了钢筋与混凝土的粘结力，即降低了混凝土对钢筋的约束作用，影响二者共同工作的性能。锈蚀使变形钢筋与混凝土之间失去了咬合作用。
五、对钢筋腐蚀的预防措施
由以上分析可知，混凝土中钢筋腐蚀不能完全避免，但是作为工程技术人员，必须从根本上认识钢筋腐蚀对于结构影响的重要性，最大限度的减小钢筋腐蚀的可能，防患于未然。
1．提高混凝土自身的防护能力。主要是靠提高混凝土的密实性，降低有害离子入侵和减缓碱度损失。当水泥用量偏小、水灰比不当和振捣不良时，或在混凝土浇筑中产生漏筋、蜂窝、麻面等情况，都会加速钢筋的腐蚀。因此，在施工中要严格要求施工队伍按照规范施工，保证混凝土的密实度，严格把握好材质、水灰比、水泥用量、振捣和养护等关键性工序，把混凝土表面出现蜂窝、麻面的可能性降到最低，为钢筋能够更好的发挥效力提供良好的环境，预防钢筋的腐蚀。
在天津某站房及高架候车厅的拆除工程中，根据拆除钢筋的特点得出结论：在混凝土密实性及粘结较好的构件中，拆除出来的钢筋表面情况良好；对于个别表面腐蚀相对严重的钢筋，追踪其存在的混凝土构件，混凝土质量相对于其他混凝土构件存在着一定缺陷。
2．保证混凝土保护层的厚度。在内外条件均无有害气体侵蚀下，混凝土保护层保护钢筋、防止锈蚀的作用尤为重要。保证达到混凝土保护层的厚度，就相应延缓了混凝土碳化深度达到钢筋表面的时间，使钢筋不能过早锈蚀，延长建筑物的使用寿命。新规范规定的混凝土保护层厚度值是最小厚度值，是满足结构的耐久性和对受力钢筋有效锚固的要求。新规范与1992年版《混凝土结构工程施工及验收规范》相比，对保护层厚度值作了加厚规定：如一类环境，对强度等级≤C20的混凝土板和墙、梁和柱，都加厚了5mm。由此可见，经过实践检验，混凝土保护层厚度对混凝土施工质量有很大的影响。
使用标准的砂浆垫块。施工过程中要严格按照设计要求保证保护层厚度，按照图纸要求确定各种构件垫块厚度，制作标准的垫块制作模，提前制作或购置砂浆垫块。而施工现场中一些工人常认为保护层不重要，用石子或其他东西代替砂浆垫块。在某信号楼工程施工时，施工单位想利用废旧预制水磨石块作为垫块。由于个别垫块强度不足，产生压碎现象。检查人员在检查过程中发现了该问题，要求施工单位必须使用标准的砂浆垫块，以确保混凝土保护层厚度。
减小钢筋位移。对于混凝土浇筑时易对墙、柱钢筋造成位移的问题，在墙体预留竖向梯子筋（竖向梯子筋需比竖向筋大一规格，以代替竖向筋），间距为1200mm，如图1所示。严禁在绑扎好的钢筋上行走或运送材料，以保证钢筋不发生移位。钢筋安装工程属于隐蔽工程，在施工中要作为混凝土结构施工中质量监督和控制的重点。
为防止现浇板板面钢筋在混凝土浇筑中被踩弯，可利用废旧钢筋制作水平马凳，间距为1000㎜，代替传统的钢筋马凳，以控制板面负筋的保护层，见图2，图中h=板厚-保护层×2-三层钢筋直径。
3．减少混凝土浆对钢筋的污染。在浇筑混凝土时，剪力墙及柱的上部钢筋在输送泵的冲击力和振捣棒的振捣下，混凝土浆会污染钢筋。对于强度及性能要求较高的剪力墙、柱，可利用工地上的废旧PVC管（直径比钢筋略粗）直接套在墙、柱竖向钢筋上，长度以800mm～1000mm为宜。PVC管可直接放在墙、柱水平定位钢筋上，两端用胶带纸缠在钢筋上。这样在混凝土浇筑时PVC管就不会移动，混凝土浆也不会污染钢筋。待混凝土浇筑完毕，抽出PVC管，擦掉表面的混凝土浆后存放，PVC管重复利用。
4．正确使用氯盐及亚硝酸缓冲剂。氯盐是使用比较广的防冻外加剂，在冬季施工中，浇筑混凝土要按规范控制好氯盐的用量。但氯盐的最大缺点是造成钢筋锈蚀。因此，对于禁止使用氯盐的结构，绝不使用；可以使用氯盐的结构，在使用过程中可以在混凝土中加入适当量的亚硝酸钠，可消除或延缓钢筋的腐蚀。
在使用亚硝酸钠钠过程中，要注意以下几点：（1）氯盐的使用范围。根据《混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-2003）》不得用于预应力混凝土工程，以及与镀锌钢材或铝铁相接触部位的混凝土工程；严禁用于饮水工程及与食品接触的工程；（2）氯盐与亚硝酸钠的比例要适当。对于氯盐与亚硝酸钠的使用，由于一些施工人员缺乏考虑或疏于了解，容易造成错加错用的问题。根据规范要求，当氯盐掺量为水泥重量的0.5%～1.5%时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于1.0；而当氯盐掺量为水泥重量的1.5%～3.0%时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于1.3。
5．外涂隔离剂。这种方法能够提高混凝土防水性及耐久性，隔离腐蚀环境，可延缓碳化速度，起到保护混凝土的作用。施工时，首先应清除混凝土表面附着物，用水冲洗后令其充分干燥，在构件外表涂抹砂浆或绝缘层，如沥青漆、环氧树脂涂料等材料用于防腐。一般采用下列方法：（1）涂刷沥青漆。其配方为：30号沥青：10号沥青：汽油=1:1:2。要涂刷均匀，妥善存放，保证使用时漆膜完好。（2）涂刷水泥防腐涂料，其配方为：水泥:水:亚硝酸钠：甲基硅醇钠=100:30:6:2。配制时先用2/3的水溶解亚硝酸钠，与水泥拌和后在加入甲基硅醇钠，搅拌3～5分钟，再将剩余的水视稠度情况酌量加入搅拌，至均匀为止，涂层厚度以1.5㎜左右为宜，干燥后即可使用。
6．对于高强度钢丝的应力腐蚀和脆性断裂，应从根本上认识其危害的严重性。因此在制作预应力钢筋时，不要盲目拉伸，一味要求增加强度，节约钢筋，而忽视了由此带来的负面影响，造成严重的后果。
7．对于环境条件这一客观因素，如有侵蚀性气体或处于沿海环境的建筑承重结构，要事先分析，在设计过程中增加一些保护措施，适当增加混凝土保护层的厚度，或加入一些外加剂，阻止有害离子对钢筋的腐蚀或减缓其腐蚀速度，降低钢筋腐蚀的可能性。
六、结语
近年来，根据国内外的大量研究发现，不少在役的钢筋混凝土结构已受到不同程度的腐蚀损伤，尤其在潮湿多雨的地方，情况更为严重。混凝土工程是一个复杂的体系，钢筋的腐蚀对于结构的受力有着不可忽视的影响。实践证明，对腐蚀环境认识不足或没有采取适当的防护措施，是导致钢筋腐蚀过早出现的重要原因。作为工程技术人员，应该认识到问题的严重性，防患于未然，确保工程质量。
参考文献
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[4]张誉，等．混凝土结构耐久性概论[M]．上海：上海科学技术出版社，2003．
结构防腐蚀 篇12
关键词：钢筋混凝土结构,腐蚀,机理,防腐,措施
我省的海岸线2610km, 属于海岸线较长的省份之一, 其中有70%的段落位于大连境内, 由于黄海携带高浓度海盐的风力影响, 2008年施工的沈大与大庄高速公路连接线、土羊高速公路很大面积的混凝土结构受到了侵蚀, 病害形态多呈鱼鳞状点蚀, 剥蚀多发生在粗骨料表面。根据调查, 有30%的墩柱发生腐蚀情况。发生腐蚀比较严重的部位主要分布在混凝土的迎风面, 靠近海边的位置。为此, 必须对桥梁混凝土的腐蚀机理及其防护方法进行研究, 并在结构设计、材料配合比设计、养护维修等方面, 充分考虑混凝土结构可能发生的腐蚀和性能劣化的问题。以达到桥梁混凝土结构安全可靠、长期耐用、整洁美观的目的。
1 混凝土结构的腐蚀机理
由于大连地区的海风和冻融循环频繁等因素的影响, 沈大与大庄连接线、土羊高速公路产生的病害是典型的“盐冻”腐蚀。众所周知, 海水含有大量的阴离子 (Cl-, SO
1.1 氯盐的侵蚀
氯离子是一种穿透力极强的腐蚀介质, 即使在强碱性环境中, 氯离子引起的点锈腐蚀依然会发生, 同时由于水往往会渗透到混凝土, 而这种水并非纯水, 是含有一些杂质的电解液, 电化学作用导致锈蚀加快进行。当氯离子渗透到达钢筋表面, 钢筋钝化膜被破坏, 成为活化态。在氧和水充足的条件下, 活化的钢筋表面形成一个小阳极, 大面积钝化膜区域作为阴极, 结果阳极金属铁溶解, 形成腐蚀坑, 一般称这种腐蚀为“点蚀”。点蚀形成的Fe (OH) 3若继续失水就形成水化物红锈, 一部分氧化不完全的变成Fe3O4 (即为黑锈) , 在钢筋表面形成锈层。由于铁锈层成多孔状, 即使锈层较厚, 其阻挡进一步腐蚀的效果也不大, 因而腐蚀将不断向内部发展。
氯离子除对钢筋有腐蚀外, 对水泥混凝土也可产生腐蚀。氯化钠和氯化钙同水泥中水化铝酸钙作用可产生膨胀性的氯盐, 引起混凝土爆裂而破坏。
3CaO·Al2O3·6H2O+CaCl2+4H2O→3CaO·Al2O3·CaCl2·10 H2O (1)
1.2 硫酸盐的侵蚀
硫酸盐侵蚀也是一种常见的化学侵蚀形式。海水中的硫酸盐与水泥水化生成的Ca (OH) 2反应生成硫酸钙。
Ca (OH) 2+SO
在流动的水中, 反应 (2) 可不断进行。硫酸钙与水泥熟料矿物铝酸三钙C3A水化生成的水化铝酸钙C3AH6和水化单硫铝酸钙3CaO、Al2O3 、CaSO4、18H2O都能反应生成水化三硫铝酸钙 (又称钙矾石) 。
4CaO·Al2O3·19H2O+ 3CaSO4+14 H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+ Ca (OH) 2 (3)
3CaO·Al2O3·3CaSO4·18H2O+2 CaSO4+14 H2O→3CaO·Al2O3·5CaSO4·32H2O (4)
环境水中, SO
1.3 镁盐的侵蚀
镁盐可以与水泥中的硅酸盐矿物水化生成的水化硅酸钙凝胶反应, 使其分解。镁盐首先与硅酸盐矿物水化生成的Ca (OH) 2反应生成Mg (OH) 2。
Ca (OH) 2+Mg2+→Mg (OH) 2+Ca2+ (5)
3CaO·2SiO2·nH2O+3Mg2++mH2O→3Mg (OH) 2+ m Ca2++2SiO2· (m+n-3) H2O (6)
镁盐使水泥中硅酸盐矿物水化生成的水化硅酸钙凝胶处于不稳定状态, 分解出Ca (OH) 2, 从而破坏水化硅酸钙凝胶的胶凝性造成混凝土的溃散。
1.4 氧和水的作用
氧参与钢筋腐蚀电化学过程的阴极反应, 因而钢筋的腐蚀速度受到水中溶解氧扩散过程的控制。
阳极反应: Fe→ Fe+++2e (7)
阴极反应:1/2O2+H2O +2e→2OH- (8)
二次反应:Fe+++2OH-→Fe (OH) 2 (9)
如果氧供应充分的话, Fe (OH) 2会逐步被氧化成含水的四氧化三铁Fe3O4·mH2O和含水的三氧化二铁Fe2O3·nH2O。
水不仅可加速混凝土的碳化作用, 也为钢筋的腐蚀提供了条件。
1.5 其它的作用
影响混凝土的耐久性的其它因素还包括冻融交替、干湿交替、微生物、碱-集料反应等。
2 混凝土结构外防腐措施的选择
为了抑制钢筋腐蚀, 提高混凝土结构的耐久性, 可以采取多种防腐蚀措施, 包括:混凝土结构耐久性设计、混凝土防腐蚀配合比设计、混凝土表面涂覆、钢筋表面涂覆、钢筋阻锈剂、混凝土表面硅烷浸渍、阴极保护等。其中, 混凝土表面专用涂料涂覆具有经济、有效、施工便捷的优点, 是目前得到广泛应用的混凝土结构防腐措施。
混凝土表面涂层保护按作用机理分主要有封闭型和隔离型两大类:
(1) 封闭型
将黏度很低的硅烷或水性涂料涂装于已熟化的混凝土表面, 靠毛细孔的表面张力作用吸入深约数毫米的混凝土表层中, 明显降低混凝土的吸水性和氯化物的渗透性, 达到保护混凝土目的。
(2) 隔离型
在混凝土表面涂装有机涂料, 阻隔腐蚀性介质对混凝土表面的侵蚀和渗透。一般作为混凝土表面保护涂料的主要有:环氧涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、聚氨酯涂料等。 (见图1)
混凝土表面涂覆和混凝土表面硅烷浸渍作为混凝土的两种防护手段, 两者各有利弊。详见表1。
因混凝土表面涂覆防腐技术具有良好的经济性, 现场检测的方便性、可装饰性等特点, 2008年我省沈大与大庄高速公路连接线、土羊高速公路均采用了该种防腐措施。
环氧涂料具有优良的附着力、耐碱性、与其他面漆的良好配套性, 优先选择作为混凝土保护涂料体系的底漆和中间层漆。混凝土保护涂料的面漆目前主要的有聚氨酯面漆、氯化橡胶面漆、丙烯酸面漆、环氧面漆和氟碳树脂面漆等。
2006年我国交通部颁布了《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》 (JTG B07-01-2006) , 规定混凝土表面采用油漆涂装进行外防腐方法, 提出环氧系、环氧沥青系、丙烯酸系、聚氨酯系、乙烯系和氯化橡胶系为有效的防腐涂层。
3 混凝土结构外防腐涂料的性能要求
(1) 渗透性
用于混凝土表面的涂料, 其底漆的渗透性必须非常强, 封闭混凝土毛细孔, 粘住混凝土的表面尘土, 增强混凝土表面层强度, 为后道漆的施工提供足够强的基础。
(2) 附着力
底漆与混凝土表面必须具有优良的粘结力。中间漆与底漆和面漆必须相容且附着良好。如果混凝土结构处于潮湿环境或干湿交替环境, 底漆必须具有良好的渗透性和润湿性来牢固地附在混凝土表面。
(3) 耐碱性
混凝土的PH值为12.5, 涂料必须具有良好的耐碱性。
(4) 抗氯离子渗透性
混凝土外防腐涂料复合涂层必须具有良好的抗氯离子渗透性, 以阻截氯离子的渗透。
(5) 耐老化性
面漆不仅要有丰富的色彩可选, 同时还要求在腐蚀大气环境中长期保护良好的耐大气老化性能。
4 结束语
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