防腐設(shè)計在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

呂高勇

【摘 要】工業(yè)建筑防腐蝕工程設(shè)計是一項復(fù)雜的工作，在設(shè)計中，對生產(chǎn)影響較大的部位，或者是威脅到人身安全和維修困難的部位，要加強防護。從總圖布置到建筑構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系的選擇到地面面層及結(jié)合層的選擇，都應(yīng)考慮整個過程中防腐蝕設(shè)計的理念。本文對工業(yè)建筑防腐蝕工程的設(shè)計要點及防腐設(shè)計在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進行了探討。

【關(guān)鍵詞】防腐設(shè)計 工業(yè) 結(jié)構(gòu) 應(yīng)用

防腐設(shè)計是建筑工程項目管理中一項重要組成部分，采用防腐技術(shù)可以降低腐蝕造成的損失，減少建筑使用中的維修費用，延長建筑物的使用壽命。要想做好防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計必須認真執(zhí)行有關(guān)規(guī)范，總結(jié)實際工程經(jīng)驗，吸取新的科研成果，采用新材料，從而達到技術(shù)先進，實用安全，經(jīng)濟合理的目的。

1 防腐設(shè)計概念

建筑的防腐蝕設(shè)計是以預(yù)防為中心的，根據(jù)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的介質(zhì)的腐蝕性、管理水平和維修條件等，分別采用不同的設(shè)計方案，綜合考慮工程所涉及的各項因素，采取有效的解決措施。創(chuàng)造良好的工況環(huán)境，緩解腐蝕因素；合理選用相關(guān)工況條件下的防腐蝕材料，選擇經(jīng)濟合理的防腐蝕方案，腐蝕是建筑工程存在的一個普遍問題，它是以預(yù)防為主的工作，主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中一些原料具有的腐蝕性，或者管理、維修不當而設(shè)計的設(shè)計對策。對腐蝕性的分類是根據(jù)腐蝕性介質(zhì)對于建筑材料的破壞程度來分類的，主要是從內(nèi)外部變化兩種因素，對腐蝕性的等級進行綜合評定。從防腐蝕角度考慮，合理設(shè)計結(jié)構(gòu)，從防腐蝕角度，正確制定施工建造工藝，合理使用與維修保養(yǎng)。

2 工業(yè)建筑防腐蝕工程的設(shè)計要點

（1）防腐蝕工程設(shè)計，要將正確選擇耐腐蝕材料放在首位。希望國家對此予以高度重視，完善技術(shù)標準，加強規(guī)章制度的推行力度，規(guī)范防腐蝕工程的施工，只用這樣，才能在一定程度上保證工程的質(zhì)量。為了縮小侵蝕性介質(zhì)的危害范圍，便于防護，應(yīng)配合生產(chǎn)工藝要求將滴、漏嚴重的設(shè)備集中布置，并可在設(shè)備底下設(shè)置托盤、地槽，局部地面、樓面作成耐酸、耐堿地坪。設(shè)計人員要深入認識防腐蝕工程材料的技術(shù)性能，才能靈活運用這些防腐蝕材料，保證防腐蝕工程的整體質(zhì)量。要根據(jù)實際情況適當對保護層的厚度進行加大，提高構(gòu)件自身的防腐蝕功能。在進行防腐蝕設(shè)計時，應(yīng)該注意對易受防腐蝕部位的保護，且不能任意擴大設(shè)防范圍，增加工程建設(shè)成本。

（2）提高相關(guān)設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)，使其對各類防腐材料的性能及優(yōu)缺點了如指掌，根據(jù)各項工程的特點進行合理和科學(xué)的設(shè)計，有效避免工業(yè)建筑中存在的結(jié)構(gòu)問題等。防腐蝕工程不僅對耐蝕性有所要求，更要妥善處理工程的防滲性與整體性，如果處理不當，就會影響防腐蝕工程的功效。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的保護層厚度，會對構(gòu)件的耐久性產(chǎn)生直接的影響。當其厚度大的時候，其腐蝕程度很小，如果保護層厚度足夠大的話，是不會對鋼筋造成腐蝕的。合理選擇防腐蝕方案還需要從經(jīng)濟計量學(xué)角度做出經(jīng)濟評價，諸如在工藝流程設(shè)計中、設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟評價中等方面，均要把防腐蝕方案考慮其中，反復(fù)對比計算來做出選擇。細節(jié)部位的結(jié)合和縫隙，都要對其作防滲處理，否則會嚴重影響到建筑的使用效果。

3 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕問題和處理

（1）任何建筑工程的最佳使用壽命都是與合理的防腐蝕措施相對應(yīng)的，而良好的防腐蝕措施則是由諸多因素共同作用綜合完成的。地面層材料應(yīng)根據(jù)腐蝕性介質(zhì)的類別、性質(zhì)、濃度以及對建筑結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性等級條件，結(jié)合設(shè)備安裝和生產(chǎn)中的機械磨損等要求，設(shè)計不同的防腐地面。防腐設(shè)計及施工是一項專業(yè)性很強的工作，如何在合理、經(jīng)濟的條件下達到最佳防腐蝕效果，一直是人們熱于討論的問題，在以往的工程案例中，經(jīng)常出現(xiàn)由于材料選擇不當導(dǎo)致工程質(zhì)量發(fā)生問題的現(xiàn)象，因此，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)該對其給予足夠的重視。生產(chǎn)廠家提供的資料和數(shù)據(jù)必須真實準確，設(shè)計人員才能合理地設(shè)計方案，避免不必要的損失。

（2）對散發(fā)大量侵蝕性介質(zhì)的廠房、倉庫、貯罐、排氣筒、堆場等，盡可能集中布置于常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)和地下水流向的下游。工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用和產(chǎn)生的酸、堿、鹽以及侵蝕性溶劑，大氣、地下水、地面水、土壤中所含侵蝕性介質(zhì)，都會使建筑物受到腐蝕。此外，建筑物還會受到生物腐蝕。選用合適的基礎(chǔ)材料，加強混凝土中鋼筋保護層，對基礎(chǔ)表面作防腐蝕處理并增加基礎(chǔ)埋深等。各類防腐蝕材料在使用過程中，要考慮采用的耐腐蝕的防滲隔離層能否保證防腐蝕工程的防滲能力，所以大部分的工程都會采用瀝青、橡膠這類材料作為防滲隔離層。

（3）建筑物的基礎(chǔ)部分，為了防止生產(chǎn)過程中侵蝕性液體滲入地下造成腐蝕，必須采取地面的防滲堵漏和排水設(shè)施，在濕度較大的地區(qū)，如果沒有考慮環(huán)境因素而采用正常的保護層厚度設(shè)計的話，就容易出現(xiàn)混凝土的保護層開裂以及剝落現(xiàn)象。防腐蝕措施有多種，在具體項目中，應(yīng)根據(jù)實際的建筑物的使用環(huán)境、施工難易程度、建筑物結(jié)構(gòu)、服役壽命等進行選擇決定。應(yīng)充分利用結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計降低或者排除腐蝕發(fā)生。在結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝建造過程中不注意防腐蝕要求，往往會引起或加速構(gòu)建的腐蝕，特別容易引起局部腐蝕，建筑工程的設(shè)計人員應(yīng)該充分重視腐蝕導(dǎo)致的危害，在建筑設(shè)計中結(jié)合具體情況采取適當?shù)姆栏g設(shè)計措施來避免腐蝕。

4 防腐設(shè)計在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

（1）我國大部分的防腐蝕工程都會在建筑結(jié)構(gòu)中，設(shè)置分開的變形縫，都會有管線裹著設(shè)備穿過樓面，在槽罐本體上也會設(shè)置管道的出口。目前防腐阻銹劑已經(jīng)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，以后的目標是要研發(fā)出更加高效、環(huán)保的阻銹劑，相關(guān)設(shè)計人員要熟練掌握每一種防腐蝕材料的性能優(yōu)缺點，只有這樣，才能根據(jù)工程的具體情況選擇相適應(yīng)的材料，以達到“揚長避短”。凡散發(fā)侵蝕性氣體、粉塵的建筑物，造型力求簡單。為保持良好的自然通風(fēng)，可采用敞開式、半敞開式建筑，對涂料防護的設(shè)計應(yīng)該考慮到涂層之間的結(jié)合，盡量選用涂層之間能夠結(jié)合良好的品種配套，并具有較強的附著力。

（2）對廠房的防腐蝕問題應(yīng)引起高度重視，并應(yīng)根據(jù)廠房的腐蝕性介質(zhì)性質(zhì)和環(huán)境條件在工藝布置、結(jié)構(gòu)選型和材料選用等方面采取相應(yīng)的對策和措施，以確保廠房結(jié)構(gòu)安全使用。若想對防腐蝕工程進行合理設(shè)防，就要將生產(chǎn)實際需求作為主要的依據(jù)?？膳c其它防腐措施配合使用等多種新特性已經(jīng)引起了人們更多的重視，我國防腐涂料正朝著開發(fā)綠色環(huán)保、節(jié)約資源、高性能防腐涂料的趨勢發(fā)展。在建筑工程的防腐設(shè)計中，我們還要考慮原材料的耐腐蝕性能以及材料在施工過程中的可操作性，就有效的防腐蝕設(shè)計需要建立在充分了解建筑物所處周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上，全面分析能夠引起結(jié)構(gòu)腐蝕的因素和引起腐蝕的基本原理。

（3）只有當腐蝕造成危害，實踐中得到教訓(xùn)時，才會在這方面進行改良工作，從而造成許多不必要的浪費和反復(fù)，這是我們在今后的項目工作中需要改進與避免的。我國的涂料防腐過去是以防銹、耐油、耐溫為主，專用性較強。隨著防腐技術(shù)的發(fā)展，防腐涂料施工方便，著色性好，適應(yīng)性強，不受設(shè)備結(jié)構(gòu)、形狀的限制，重涂和修復(fù)方便，費用低，創(chuàng)造良好的工況環(huán)境對設(shè)備和設(shè)施的良好運行起著至關(guān)重要的作用，是任何工程項目都應(yīng)首先考慮的，工業(yè)民用建筑混凝土必須要加入防腐阻銹劑和膨脹劑，而兩種外加劑的協(xié)同作用能夠很好的提高混凝土的耐久性，且對混凝土的強度沒有影響，以增加建筑的使用壽命。

5 防腐設(shè)計在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中的發(fā)展

（1）環(huán)境保護的要求使建筑防腐材料向低匯方向發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展使得環(huán)境污染越來越受到人們的重視，環(huán)境保護已成為人類共同的事業(yè)。選擇合適的原材料是建筑工程防腐設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到整個工程防腐設(shè)計的成功與否我們所選用的材料在性能上滿足了防腐的要求，但我們還必須要考慮材料在施工過程中的可操作性。針對混凝土的干縮和抗裂性能差的問題專家們通過對混凝土膨脹劑的研究，補償了混凝土的收縮，能有效的防止和大大減輕混凝土開裂，提高混凝土的抗?jié)B性，效果顯著。如果建筑物采用鋼、鋁等金屬結(jié)構(gòu)，除加強節(jié)點構(gòu)造和表面防護外，進行結(jié)構(gòu)計算時要適當提高安全度。

（2）對于防腐蝕設(shè)計要求較高的建筑物，除了采取電化學(xué)保護外，還輔以表面隔離措施，甚至對結(jié)構(gòu)材料本身進行處理。各國政府相繼制定了有關(guān)法規(guī)，尤其是發(fā)達國家近年來對環(huán)境問題高度重視。因此在混凝土中同時摻入適量的防腐阻銹劑和膨脹劑可以增加混凝土的耐久性和提高混凝土的抗?jié)B性。建筑涂料的生產(chǎn)、使用排放的是主要的環(huán)境污染源之一。我國的涂料防腐過去是以防銹、耐油、耐溫為主，專用性較強。隨著防腐技術(shù)的發(fā)展，防腐涂料施工方便，著色性好，適應(yīng)性強，不受設(shè)備結(jié)構(gòu)、形狀的限制，重涂和修復(fù)方便，費用低，可與其它防腐措施配合使用等多種新特性已經(jīng)引起了人們更多的重視，我國防腐涂料正朝著開發(fā)綠色環(huán)保、節(jié)約資源、高性能防腐涂料的趨勢發(fā)展。

6 結(jié)語

在建筑工程設(shè)計中要結(jié)合具體情況采取適當?shù)姆栏g設(shè)計措施，以避免腐蝕帶來的危害，最大限度的延長建筑物的使用年限。設(shè)計人員必須在具備基本防腐蝕知識的前提下，認識到腐蝕給建筑物帶來的危害并加以重視。這樣不但能提高建筑物的安全性，而且也能提高建筑物的使用壽命，最終得到一個既安全經(jīng)濟、使用壽命又長的工業(yè)建筑物。

參考文獻：

[1].近海工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計.《第十二屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會暨第二屆全國索結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集》，2012年.

[2]吳銀亮，游億財.石膏質(zhì)巖區(qū)隧道混凝土侵蝕機理分析及配合比設(shè)計[J].公路，2015年02期.