鋼結(jié)構(gòu)是土木工程的主要結(jié)構(gòu)形式之一,鋼結(jié)構(gòu)的特點:輕質(zhì)高強,塑性和韌性好、制作簡便、施工周期短,使鋼結(jié)構(gòu)得到廣泛的應(yīng)用,但由于鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差的缺點,降低鋼結(jié)構(gòu)的強度和承載能力,嚴(yán)重影響了鋼結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,因此,做好防腐涂裝工作是鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要工作。
1、鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕原因
鋼材由于和外界介質(zhì)相互作用而產(chǎn)生的損壞過程稱為也叫“鋼材銹蝕”。鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的誘因很多,通常分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。實際工程中,絕大多數(shù)鋼材銹蝕是電化學(xué)腐蝕或化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕同時作用的結(jié)果。
影響因素:
①濕度。濕度是決定大氣腐蝕類型和速度的基本因素,相對濕度達60%(臨界濕度)以上時,鐵的腐蝕急速增加。濕度越大,一般大氣的腐蝕性越強。
②降水量。雨水的沖刷,從沖掉腐蝕介質(zhì)而言,起有利作用:但雨水又能破壞腐蝕產(chǎn)物的保護層,促進腐蝕的進行。
③溫度。日氣溫變化越大,腐蝕越嚴(yán)重。
④日照量。日照使鋼材保護層涂料老化起間接的破壞作用。
⑤大氣污染物質(zhì)。大氣中若存在SO2、海鹽粒子、固體塵粒,則腐蝕加重。因此,一般來說工業(yè)區(qū)腐蝕最嚴(yán)重,沿海地區(qū)次之,而內(nèi)防無污染工業(yè)的地區(qū)腐蝕最小。
2、鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕處理
鋼材表面銹蝕和除銹等級標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)GB8923-88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》。根據(jù)銹蝕的不同程度,銹蝕分四個等級:
A級 鋼材表面完全覆蓋粘附的氧化皮,幾乎無鐵銹。
B級 鋼材表面已經(jīng)開始銹蝕,氧化皮開始呈片狀脫落。
C級 鋼材表面上的氧化皮已銹蝕,或可刮除,但裸眼可看到輕微銹點。
D級 鋼材表面上的氧化皮已銹蝕剝落,裸眼可看到大量銹點。
基面清理除銹質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到涂層質(zhì)量的好壞。因此涂裝工藝的基面除銹質(zhì)量分級達到要求。
為了保證涂裝質(zhì)量,根據(jù)不同需要可以分別選用以下除銹工藝。
(1)噴砂除銹,它是利用壓縮空氣的壓力,連續(xù)不斷地用石英砂或鐵砂沖擊鋼構(gòu)件的表面,把鋼材表面的鐵銹、油污等雜物清理干凈,露出金屬鋼材本色的一種除銹方法。這種方法效率高,除銹徹底,是比較先進的除銹工藝。
(2)酸洗除銹,它是把需涂裝的鋼構(gòu)件浸放在酸池內(nèi),用酸除去構(gòu)件表面的油污和鐵銹。采用酸洗工藝效率也高,除銹比較徹底,但是酸洗以后必須用熱水或清水沖洗構(gòu)件,如果有殘酸存在,構(gòu)件的銹蝕會更加厲害。
(3)人工除銹,是由人工用一些比較簡單的工具,如刮刀、砂輪、砂布、鋼絲刷等工具,清除鋼構(gòu)件上的鐵銹。這種方法工作效率低,勞動條件差,除銹也不徹底。
除銹等級標(biāo)準(zhǔn)將噴砂除銹分四個等級,用字母“sa”表示:
Sa級噴砂除銹:噴砂除銹前應(yīng)去除表面所有的厚銹層,可見的油,脂和污物也應(yīng)去除。噴砂除銹后表面應(yīng)清潔,無灰塵和碎屑。
Sa1級輕度噴砂除銹:表面應(yīng)無可見的油脂、污物、附著不牢的氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質(zhì)。
Sa2級徹底的噴砂除銹:表面應(yīng)無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質(zhì)基本清除,殘留物應(yīng)附著牢固。
Sa2.5級非常徹底的噴砂除銹:表面應(yīng)無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質(zhì),殘留物痕跡僅顯示點狀或條紋狀的輕微色斑。
Sa3級噴砂除銹至鋼材表面潔凈:表面應(yīng)無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質(zhì),表面具有均勻的金屬色澤。
經(jīng)表面處理之后的鋼材,特產(chǎn)生凹凸回,稱為表面粗度。表面粗度與采用的表面處理方法和噴砂材料有關(guān),粗度影響涂層漆膜防腐蝕的能力。粗度大,有助于涂層膜的附著性,但將減薄鋼材表面凸點之間的涂層厚度,容易產(chǎn)生針孔,減小了涂層的防銹能力;反之.如粗度小,將降低涂層的附著性;噴砂材料愈細(xì),表面粗度愈均勻,除銹率也愈好。
3、涂層涂裝
鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)使用性質(zhì)、環(huán)境介質(zhì)等,涂層一般有涂料敷蓋法和金屬敷蓋法。
涂料敷蓋法即在鋼材表面敷蓋一層涂料,使之與大氣隔絕,以防銹蝕。主要施工工藝有:涂底漆、涂面漆。
金屬敷蓋法即在鋼材表面上鍍上一層其他金屬。所鍍的金屬可使鋼材與其他介質(zhì)隔絕,起到保護的作用。
鋼構(gòu)件最常見選用涂料敷蓋法。涂料分為底漆和面漆。中涂漆成分介于兩者之間,現(xiàn)較少使用。底漆上要起防銹作用.故稱防銹底漆.它的漆膜粗糙,與鋼材表面的枯結(jié)附著力強,并與面漆結(jié)合好。面漆中粉料少,基料多.成膜后有光澤,主要功能是保護下層底漆使大氣和潮氣不能滲入底漆,并能抵抗由風(fēng)化而引起的物理和化學(xué)的分解作用。在選擇涂料時應(yīng)考慮適應(yīng)性、經(jīng)濟性和施工條件。涂層材料選擇及涂層的厚度影響著涂裝質(zhì)量。品種選擇取決于使用條件.在一般大氣條件下及工業(yè)大氣侵蝕下,可選用防銹漆在有腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中應(yīng)選用防腐漆;處于高溫條件作用下,選用耐熱漆;室外結(jié)構(gòu)徐層要有較好的耐候性能。涂料品種繁多,性能用述各異,在選擇時應(yīng)重視底漆和面漆的配套使用。
涂層的厚度根據(jù)涂料的防腐年限、保光保色性是否便于維修等方面進行選擇。
4、防腐涂層質(zhì)量要求
(1)涂裝前鋼材表面除銹應(yīng)符合設(shè)計要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。處理后的鋼材表面不應(yīng)有焊渣、焊疤、灰塵、油污、水和毛刺等。當(dāng)設(shè)計無要求時,鋼材表面除銹等級應(yīng)符合規(guī)定要求。
(2)涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)設(shè)計對涂層厚度無要求時,涂層干漆膜總厚度:室外應(yīng)為150μm,室內(nèi)應(yīng)為125μm,其允許偏差為-25μm。每遍涂層干漆膜厚度的允許偏差為-5μm。
(3)構(gòu)件表面不應(yīng)誤涂、漏涂,涂層不應(yīng)脫皮和返銹等。涂層應(yīng)均勻、無明顯皺皮、流墜、針眼和氣泡等。
(4)當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)處在有腐蝕介質(zhì)環(huán)境或外露且設(shè)計有要求時,應(yīng)進行涂層附著力測試,在檢測處范圍內(nèi),當(dāng)涂層完整程度達到70%以上時,涂層附著力達到合格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。
5、應(yīng)注意的問題
(1)涂裝時的環(huán)境溫度和相對濕度應(yīng)符合涂料產(chǎn)品說明書的要求,當(dāng)產(chǎn)品說明書無要求時,環(huán)境溫度宜在5~38℃之間,相對濕度不應(yīng)大于85%。涂裝時構(gòu)件表面不應(yīng)有結(jié)露;涂裝后4h內(nèi)應(yīng)保護免受雨淋。
(2)當(dāng)氣溫高于40℃時,應(yīng)停止涂層作業(yè)。因構(gòu)件溫度超過40℃時,在鋼材表面涂刷油漆會產(chǎn)生氣泡,降低漆膜的附著力。
(3)鋼構(gòu)件制作前,應(yīng)對構(gòu)件隱蔽部位、結(jié)構(gòu)夾層難以除銹的部位,提前除銹,提前涂刷。
(4)空鼓:首先配合比應(yīng)嚴(yán)格掌握,基層處理干凈是關(guān)鍵,并注意分批抽檢原材料粘結(jié)強度。
(5)裂紋:環(huán)境溫、濕度應(yīng)適宜,分層噴涂時通風(fēng)干燥的時間要掌握好。
(6)厚薄不勻:噴涂時噴嘴角度應(yīng)與構(gòu)件表面垂直,距離適宜,各層噴涂應(yīng)有一定的時間間隔,不可跟的過緊。
(7)底層、過渡層、面層涂料宜選用不同色澤的涂料,有利于保證涂層編數(shù)和干漆膜厚度。
6、結(jié)束語
鋼結(jié)構(gòu)的防腐處理非常重要,如果處理不好,對建筑物有很大影響,不僅會帶來重大的經(jīng)濟損失,還會帶有安全隱患。實際應(yīng)用中防腐技術(shù)還有待于進一步完善。