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鋼結構的防腐和防火

時間:2019-08-09 來源:http://www.riuui.com/ 點擊量:載入中...
鋼結構一直是人們比較深受喜愛,但是由於鋼結構防腐問題一直是行業存在的問題,材料本身耐腐蝕性差,耐熱不耐火的缺點,如果工程應用中不能夠妥善的處理好鋼結構防腐和防火保護問題,將直接影響到工程的安全性和耐久性。由於鋼材表麵覆層後,鋼結構防腐和防火保護問題。
  
  一、鋼結構的防腐措施
  
  (一)熱浸鋅防腐處理
  鋼結構熱浸鋅處理
  在大氣中鋅層可以對鋼材起到很長時間的保護作用,且效果較好,一般有效保護時間為10年左右。熱浸鋅處理方法雖然對鋼材可以起到保護作用,但是該方法也有一定的不足之處,由於鍍槽容積不是很大,受到容積的限製隻能對小尺寸鋼結構進行防腐處理,而且隻能在固定的廠房裏處理。用高溫介質和加大含水量的腐蝕手段對經過熱浸鋅處理後的鋼材和沒經過處理的鋼材進行試驗,試驗結果發現:經過一段時間後,沒有經過處理的鋼材失去的重量遠遠大於經過熱浸鋅處理後的鋼材失去的重量,這一結果說明了鋼材的鋅層對鋼材的腐蝕起到了很好的保護作用。經過研究發現鋼材中的碳、矽或磷都對Fe-Zn反應有促進作用,硫對該反應沒有影響,而錳、鉻或鎳都可以對鍍層加厚有一定影響,鈦、釩對剛材料的熱鍍鋅基本沒有影響,所以不同的鋼材料必須采取不同的鍍鋅工藝,否則起不到保護作用。
  
  (二)熱噴塗處理
  
  用於鋼材料的熱噴塗原料是鋅、鋁或鋅鋁合金,該技術是利用熱源將鋅、鋁或鋅鋁合金進行加熱溶解,然後將熔融的顆粒霧化,最後把霧化的顆粒噴射到鋼材表麵上,形成一層一定厚度的特殊表麵保護層。這層塗層不僅可以起到物理隔離的效果,還可以防止發生電化學反應,對鋼材料起到雙層保護的作用。主要用電弧噴塗法和火焰噴塗法對鋼材料進行熱噴塗處理,該方法彌補了熱浸鋅處理方法的缺點,不受儲槽大小、鋼材料大小的影響,而且還具有施工方便的優點。通過用鋅、鋁對鋼材料進行熱噴塗在鋼材料表麵獲得鋅鋁合金塗層,將具有鋅鋁合金塗層的鋼材料和隻有鋅塗層或隻有鋁塗層的鋼材料放在同樣的環境中進行實驗,實驗後對具有合金塗層的鋼材料和具有單一塗層的鋼材料進行比較,結果發現合金塗層對鋼材料的保護效果較好,鋅鋁合金塗層不僅具有熱噴塗鋅塗層良好的電化學保護作用,還有熱噴塗鋁塗層的高強度的防腐蝕作用。
  
  (三)塗油漆處理
  
  給鋼材料表麵塗上一層油漆也是防止鋼材料被腐蝕的一種很好的手段,不僅可以保護鋼材料還可以使其的外觀更加美麗。一般傳統的方法是給鋼材料塗上三層油漆,第一層是底漆,第二層是中間漆,第三層是表麵漆,每一層塗漆的作用都各不相同。第一層油漆主要作用是保護鋼材料,防止生鏽,中間油漆主要用來增加油漆厚度,進一步加強防生鏽能力,最上麵一層的表麵漆可以防止腐蝕介質進入到鋼材表麵,還可以美化剛材料,使整個建築結構更加美觀。這三層油漆塗層基本上可以達到防止鋼材料腐蝕的效果。建築工程對鋼材的材質要求很嚴格,對施工方法及機具都有一定的要求,在進行噴漆前一定要了解清楚鋼材的材質,再選擇合適的底漆、中間漆及麵漆,並用合理的方法對鋼材料進行噴漆。
  鋼構件塗油漆防腐
  (四)在鋼材上熱噴鋁(鋅)複合塗層
  
  該方法與上一方法相似,就是先對鋼構件表麵進行噴砂除鏽,使其表麵露出金屬光澤並打毛,然後將其融化,用壓縮空氣將其吹附到鋼構件表麵,形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴塗層。最後用環氧樹脂或者氯丁橡膠漆等塗料填充毛細孔,以形成複合塗層。該法無法替代內壁施工,所以要采取必要措施避免內壁腐蝕。這一方法對構件尺寸適應性較強,尺寸不受限製,而且不會產生熱變形,但是其工業化程度低,受到操作者情況影響較大。
  
  (五)選用良好的防腐材料
  
  鋼構件的防腐層要結合具體的情況而定,以油漆塗層、複合保護層、金屬保護層為主。刷防腐塗料是當前最主要的鋼結構防腐做法,在鋼材表麵塗抹塗料形成保護膜,保護鋼結構。底料與麵漆組成了防腐塗料,底漆主要是使漆膜與基層和麵漆可以緊密結合,因此必須要具有較好的附著力,同時還要具備抗腐蝕性,防止鏽蝕發生。而麵漆則主要是為了保護下層的底漆,因此要具備不滲透性,可以抵抗由於風化引起的物理與化學分解。當前的發展形勢下,要采用合成樹脂來改善介質的抗風化性能,可以選用複合的塗層來改善防腐性能,延長使用的壽命。
  
  (六)運輸過程中鋼結構的防腐
  
  鋼結構在加工、運輸及存放的過程中都可能會受到腐蝕,表麵非常容易被氧化,鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土及油和其他的汙染物,要想深層來古的依附在工作的構建上,在塗裝之前就必須要對工件的表麵進行處理,使其清潔,否則就會影響到塗層與基體金屬的結合力與抗腐蝕性能,而且還會導致基體金屬在有塗層的基礎上都可能遭到腐蝕,導致塗層剝落,影響工件的接卸性能與使用壽命。這就要求工件在塗漆之前要進行表麵的處理,保證質量過關,而且可以使產品的壽命得以延長。
  
  二、鋼結構的耐火性能處理
  
  鋼材雖然是具有不可燃燒性的特點,但是其耐火性能特別差,鋼材的強度及彈性模量等力學性能指標都會隨著溫度的變化而發生很大的改變。一般情況下,周圍環境溫度超過260℃時,鋼材的極限強度和屈服點都會有明顯的下降趨勢,溫度超過600℃時,鋼材的強度幾乎降至為零,而塑性、韌性極大,鋼材將會變失去承載能力,從而使建築物發生坍塌或造成其他事故。所以為了避免鋼結構因遇到高溫發生變形甚至失效的現象,確保鋼結構的穩定性和安全性,我們必須采取有效的防火措施,提高鋼材料的耐火極限。通過研究發現在混合組織中,尤其是細小顆粒彌散分布的組織,合金元素鉬等在固體鋼結構中的溶解可以提高鋼材料的耐火性,另外還發現在高溫時鋼材料中析出的鉬、碳可以強化鋼材料的強度,所以在生產鋼材料時適當的加入一些合金元素鉬、銅等是提高鋼材料耐火性的一種處理手段。通過研究鉬、铌在鋼材料中含量的多少對鋼結構耐火性的影響,尤其是在高溫時的影響,發現鋼結構的室溫屈服強度、抗拉強度和600℃時的屈服強度都隨著鉬含量的增加而有所提高,但是韌性有所下降;在鋼材料中如果提高鉑的含量,貝氏體的數量也隨之增多;在高溫時,鋼材料中穩定細小的铌的碳化物也可有效改善鋼的高溫強度,在鋼材料中加入單一的鉬或铌對提高鋼材料的耐高溫性的效果不是很好,所以應該將鉬、铌混合後加入到鋼材料中,這一方法對改善鋼材料的耐高溫和耐火性都有很好的效果。所以在生產鋼材時就要適當地加入一些合金,建築上嚴格采用這樣的鋼材料,這樣可以實現鋼結構的耐火性,保證了建築整體的安全性能。
  
  鋼結構防腐蝕除了采用上述方法,還要注意設計構件尺度的劃分要與防腐蝕工藝相協調,合理避免焊接貼合麵等。綜上所述,我們既然明確了鋼結構具有容易被腐蝕、耐火性差的缺點,我們就必須重視這一缺點帶來的危害,所以我們就要采取一定的措施,防患於未然!

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