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鋼結構防腐系統知識

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)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(yōu)于一般結構用鋼的鋼材稱(chēng)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(guān)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(yōu)于一般結構用鋼的鋼材稱(chēng)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(zhù)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(cháng)，生產(chǎn)工業(yè)化程度高，質(zhì)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(lái)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(huì )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(jìn)行的。對于管形構件應該讓其兩端開(kāi)敞。若兩端封閉會(huì )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(cháng)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(huán)氧樹(shù)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(wú)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(huì )腐蝕。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)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(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(huì )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)強度大，質(zhì)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(cháng)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(hù)外時(shí)維護成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優(yōu)質(zhì)的涂層依賴(lài)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場(chǎng)施工的涂層可用手工除銹。涂層的選擇要考慮周?chē)沫h(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，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(fēng)化。不同的涂料之間有相容與否的問(wèn)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的溫度(5~38℃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，構件表面不能有結露。涂裝后4小時(shí)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(diǎn)

        (1)摩擦系數：，其中F為抗滑移試驗所測得的使試件產(chǎn)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(shí)測值之和。

        (2)扭矩系數：，其中d為高強螺栓公稱(chēng)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(guò)程中鋼板變形的影響，可用二次擰緊來(lái)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?？紤]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(wú)論質(zhì)量等級評定合格或優(yōu)良，均必須全部滿(mǎn)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?jì)热?，保證項目只要求滿(mǎn)足，無(wú)優(yōu)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(yōu)良”兩級，是評定分項工程質(zhì)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(shí)測檢驗中規定有允許偏差范圍的項目。檢驗評定時(shí)允許有少量抽檢點(diǎn)的測量值略超過(guò)允許偏差范圍。

        (4)觀(guān)感質(zhì)量評分：觀(guān)感質(zhì)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(guān)感質(zhì)量評定時(shí)對每個(gè)項目抽10個(gè)點(diǎn)進(jìn)行評定，按合格率評級，標準見(jiàn)觀(guān)感質(zhì)量評定標準表。

        【漆前表面處理相關(guān)知識】

        工件在加工、運輸、存放等過(guò)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(zhù)在工件的表面上，在涂裝前就必須對工件表面進(jìn)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(huì )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(zhì)量?jì)?yōu)良的防護層，延長(cháng)產(chǎn)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(diǎn)：

        1.無(wú)油污及水分

        2.無(wú)銹跡及氧化物

        3.無(wú)粘附性雜質(zhì)

        4.無(wú)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(dòng)強度大，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量差，清理不徹底。

        化學(xué)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(fā)生化學(xué)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?；瘜W(xué)處理適應于對薄板件清理，但缺點(diǎn)是：若時(shí)間控制不當，即使加緩蝕劑，也能使鋼材產(chǎn)生過(guò)蝕現象。對于較復雜的結構件和有孔的零件，經(jīng)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(xué)物易揮發(fā)，成本高，處理后的化學(xué)排放工作難度大，若處理不當，將對環(huán)境造成嚴重的污染。隨著(zhù)人們環(huán)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(jìn)行除銹清理的方法。但拋丸靈活性差，受場(chǎng)地限制，清理工件時(shí)有些盲目性，在工件內表面易產(chǎn)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(shí)多，費用高，一次性投入大。

        噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進(jìn)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(wú)論拋丸或噴丸)使金屬基材產(chǎn)生變形，由于Fe3o4和Fe2o3沒(méi)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(wú)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(hù)需要施建一個(gè)深地坑及做防水層來(lái)裝置機械，建設費用高，維修工作量及維修費用極大，噴砂過(guò)程中產(chǎn)生大量的矽塵無(wú)法清除，嚴重影響操作工人的健康并污染環(huán)境。

        隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)不斷的提高，隨著(zhù)人們對產(chǎn)品質(zhì)量的不斷要求，隨著(zhù)高科技的設備不斷在企業(yè)中產(chǎn)生應用，隨著(zhù)人們環(huán)境意識的提高，環(huán)保部門(mén)的嚴格要求，治理?yè)P塵污染及噪聲環(huán)境已是刻不容緩。企業(yè)的競爭越來(lái)越激烈，那么如何在激烈的競爭中獲得優(yōu)勢，就成為決定企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。事實(shí)告訴我們，嚴把生產(chǎn)環(huán)節，是保證企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的前提，控制環(huán)境污染是我們每個(gè)人的責任。
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