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鋼結構防腐系統知識

作者：建筑鋼結構網    
時間：2011-05-18 15:09:03 [收藏]
    1.鋼結構的防腐蝕措施    (1)耐候鋼：耐腐蝕性能優于一般結構用鋼的鋼材稱為耐候鋼，一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬，使金屬表面形成保護層...
    關鍵詞：知識 系統   腐蝕
        1.鋼結構的防腐蝕措施

        (1)耐候鋼：耐腐蝕性能優于一般結構用鋼的鋼材稱為耐候鋼，一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬，使金屬表面形成保護層，以提高耐腐蝕性。其低溫沖擊韌性也比一般的結構用鋼好。標準為《焊接結構用耐候鋼》(GB4172-84)。

        (2)熱浸鋅：熱浸鋅是將除銹后的鋼構件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，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。這種方法的優點是耐久年限長，生產工業化程度高，質量穩定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴重且不易維修的室外鋼結構中。如大量輸電塔、通訊塔等。近年來大量出現的輕鋼結構體系中的壓型鋼板等。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。對于鋼結構設計者，應該避免設計出具有相貼合面的構件，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象。熱浸鋅是在高溫下進行的。對于管形構件應該讓其兩端開敞。若兩端封閉會造成管內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，易在管內積存。

        (3)熱噴鋁(鋅)復合涂層：這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當的長效防腐蝕方法。具體做法是先對鋼構件表面作噴砂除銹，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件表面，以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80μm~100μm)。最后用環氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細孔，以形成復合涂層。此法無法在管狀構件的內壁施工，因而管狀構件兩端必須做氣密性封閉，以使內壁不會腐蝕。這種工藝的優點是對構件尺寸適應性強，構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。另一個優點則是這種工藝的熱影響是局部的，受約束的，因而不會產生熱變形。與熱浸鋅相比，這種方法的工業化程度較低，噴砂噴鋁(鋅)的勞動強度大，質量也易受操作者的情緒變化影響。

        (4)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50年)。所以用于室內鋼結構或相對易于維護的室外鋼結構較多。它一次成本低，但用于戶外時維護成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優質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。現場施工的涂層可用手工除銹。涂層的選擇要考慮周圍的環境。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，與面漆結合性好。面漆則基料多，成膜有光澤，能保護底漆不受大氣腐蝕，并能抗風化。不同的涂料之間有相容與否的問題，前后選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當的溫度(5~38℃之間)和濕度(相對濕度不大于85%)。涂層的施工環境粉塵要少，構件表面不能有結露。涂裝后4小時之內不得淋雨。涂層一般做4~5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm，室內工程為125μm，允許偏差為25μm。在海邊或海上或是在有強烈腐蝕性的大氣中，干漆膜總厚度可加厚為200~220μm。

        (5)陰極保護法：在鋼結構表面附加較活潑的金屬取代鋼材的腐蝕。常用于水下或地下結構。

        2.鋼結構的安裝要點

        (1)摩擦系數：，其中F為抗滑移試驗所測得的使試件產生初始滑移的力，nf為摩擦面數，為與F對應的高強螺栓擰緊預拉力實測值之和。

        (2)扭矩系數：，其中d為高強螺栓公稱直徑(mm)，M為施加扭矩值(N?M)，P為螺栓預緊力。10.9級高強度大六角螺栓連接必須保證扭矩系數K的平均值為0.110～0.150。其標準偏差應小于等于0.010。

        (3)初擰扭矩：為了縮小螺栓緊固過程中鋼板變形的影響，可用二次擰緊來減小先后擰緊螺栓之間的相互影響。高強螺栓第一次擰為初擰，使其軸力宜達到標準軸力的60%～80%。

        (4)終擰扭矩：高強螺栓最后緊固用的扭矩為終擰扭矩。考慮各種預應力的損失，終擰扭矩一般比按設計預拉力作理論計算的扭矩值大5%～10%。

        3.鋼結構的驗收

        (1)保證項目：保證項目是保證工程安全或使用功能的重要檢查項目。無論質量等級評定合格或優良，均必須全部滿足規定指標要求。對于不同的分項工程GB5021-95明確規定了保證項目內容，保證項目只要求滿足，無優良、合格之分。

        (2)基本項目：基本項目是保證工程安全或使用功能的基本檢驗項目，其指標分“合格”和“優良”兩級，是評定分項工程質量等級的條件之一。

        (3)允許偏差項目：允許偏差項目是分項工程實測檢驗中規定有允許偏差范圍的項目。檢驗評定時允許有少量抽檢點的測量值略超過允許偏差范圍。

        (4)觀感質量評分：觀感質量由三人以上共同檢驗評定。鋼結構加工和安裝的檢驗項目及標準如下表。觀感質量評定時對每個項目抽10個點進行評定，按合格率評級，標準見觀感質量評定標準表。

        【漆前表面處理相關知識】

        工件在加工、運輸、存放等過程中，表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他污物。要使深層能牢固地附著在工件的表面上，在涂裝前就必須對工件表面進行清理，否則，不僅影響涂層與基體金屬的結合力和抗腐蝕性能，而且還會使基體金屬在即使有涂層防護下也能繼續腐蝕，使涂層剝落，影響工件的機械性能和使用壽命。因此工件涂漆前的表面處理是獲得質量優良的防護層，延長產品使用壽命的重要保證和措施。

        為提供良好的工件表面，涂漆前對工件表面的處理有以下幾點：

        1.無油污及水分

        2.無銹跡及氧化物

        3.無粘附性雜質

        4.無酸堿等殘留物

        5.工件表面有一定的粗糙度

        常用的表面處理方法有：

        手工處理：如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去工件表面的銹跡和氧化皮，但手工處理勞動強度大，生產效率低，質量差，清理不徹底。

        化學處理：主要是利用酸性或堿性溶液與工件表面的氧化物及油污發生化學反應，使其溶解在酸性或堿性的溶液中，以達到去除工件表面銹跡氧化皮及油污的目的。化學處理適應于對薄板件清理，但缺點是：若時間控制不當，即使加緩蝕劑，也能使鋼材產生過蝕現象。對于較復雜的結構件和有孔的零件，經酸性溶液酸洗后，浸入縫隙或孔穴中的余酸難以徹底清除，若處理不當，將成為工件以后腐蝕的隱患，且化學物易揮發，成本高，處理后的化學排放工作難度大，若處理不當，將對環境造成嚴重的污染。隨著人們環保意識的提高，此種處理方法正被機械處理法取代。

        機械處理法：主要包括拋丸法和噴丸法。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速，拋射至工件進行除銹清理的方法。但拋丸靈活性差，受場地限制，清理工件時有些盲目性，在工件內表面易產生清理不到的死角。設備結構復雜，易損件多，特別是葉片等零件磨損快，維修工時多，費用高，一次性投入大。

        噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理，容易使工件變形，且鋼丸打擊到工件表面(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產生變形，由于Fe3o4和Fe2o3沒有塑性，破碎后剝離，而油膜與基材一同變形，所以對帶有油污的工件，拋丸、噴丸無法徹底清除油污。在現有的工件表面處理方法中，清理效果最佳的還數噴砂清理。噴砂適用于工件表面要求較高的清理。但是我國目前通用噴砂設備中多由鉸龍、刮板、斗式提升機等原始笨重輸砂機械組成。用戶需要施建一個深地坑及做防水層來裝置機械，建設費用高，維修工作量及維修費用極大，噴砂過程中產生大量的矽塵無法清除，嚴重影響操作工人的健康并污染環境。

        隨著科學技術不斷的提高，隨著人們對產品質量的不斷要求，隨著高科技的設備不斷在企業中產生應用，隨著人們環境意識的提高，環保部門的嚴格要求，治理揚塵污染及噪聲環境已是刻不容緩。企業的競爭越來越激烈，那么如何在激烈的競爭中獲得優勢，就成為決定企業發展的關鍵。事實告訴我們，嚴把生產環節，是保證企業產品質量的前提，控制環境污染是我們每個人的責任。
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