建筑鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕分析及防護(hù)探討

于涵祖

【摘要】在項(xiàng)目施工期間，鋼結(jié)構(gòu)作為建筑項(xiàng)目的關(guān)鍵組成部分，出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象將在一定程度上降低建筑質(zhì)量。本文簡(jiǎn)述在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)開(kāi)展項(xiàng)目建筑期間，需要針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的研究，及時(shí)制定有效的方案防止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而提升鋼結(jié)構(gòu)的效果。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);腐蝕

鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層是延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)使用壽命的有效方法，人們應(yīng)該在施工中做好鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層施工質(zhì)量的控制工作，使其質(zhì)量符合規(guī)定要求。在開(kāi)展涂裝施工前，人們需要檢查鋼結(jié)構(gòu)的外觀情況，查看涂層是否均勻、無(wú)凸起，避免鼓包、裂紋現(xiàn)象的發(fā)生。在專用的濕膜測(cè)厚儀的幫助下，測(cè)定濕膜的厚度信息，在漆膜中的水蒸發(fā)后，再測(cè)定干膜厚度和濕度等參數(shù)信息，對(duì)于不符合設(shè)計(jì)要求的地方需要進(jìn)行二次返工操作，直到問(wèn)題解決。利用科學(xué)的施工工藝和技術(shù)方案，有利于工程施工達(dá)到預(yù)期的要求，確保鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層施工質(zhì)量的顯著提高。

1.鋼結(jié)構(gòu)建筑概念以及優(yōu)勢(shì)分析

1.1鋼結(jié)構(gòu)的概念

鋼結(jié)構(gòu)是項(xiàng)目施工期間常用的建筑結(jié)構(gòu)方式，有較高的剛性與強(qiáng)度，不易出現(xiàn)形變，通常適用于規(guī)模較大或者承受重力較大的項(xiàng)目中，此類鋼結(jié)構(gòu)比較接近工程力學(xué)的假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，在具體的應(yīng)用期間具有韌性較強(qiáng)、承載力較大的特點(diǎn)。在制造鋼結(jié)構(gòu)過(guò)程中，必須保證制造裝置擁有較強(qiáng)的精密度與密封性能，以此來(lái)確保所生產(chǎn)的鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)性能符合項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)。

1.2鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

1.2.1功能優(yōu)越

鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、分布以及大小能夠干擾建筑物的外形，在設(shè)計(jì)生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)期間，必須熟知鋼結(jié)構(gòu)的特征，以此為依據(jù)，確保鋼結(jié)構(gòu)的性能滿足項(xiàng)目施工要求，進(jìn)而有效提升項(xiàng)目施工的實(shí)用性能與觀賞價(jià)值。

1.2.2生態(tài)環(huán)保

科學(xué)合理地應(yīng)用環(huán)保節(jié)能的施工方案，能夠在一定程度上增加建筑物的使用時(shí)間以及建筑質(zhì)量，進(jìn)而推動(dòng)建筑行業(yè)不斷進(jìn)步。如今，鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑行業(yè)應(yīng)用的時(shí)間較長(zhǎng)，出現(xiàn)此現(xiàn)象的主要原因是在能源與資源范疇內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)均可以反復(fù)利用，具備能效高、強(qiáng)度大的環(huán)保特點(diǎn)，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)期間出現(xiàn)的廢料同樣擁有較高的利用空間，能夠體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的環(huán)保性能。

1.2.3成本低、安裝操作簡(jiǎn)單

與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)在施工期間經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性更高，在項(xiàng)目建筑過(guò)程中消耗的建筑資金與建筑材料偏少，同時(shí)具有施工便利、安裝簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，在組裝期間所應(yīng)用的時(shí)間為混凝土結(jié)構(gòu)建筑用時(shí)的二分之一。若是在制造過(guò)程中使用流水線方式，能夠有效節(jié)約生產(chǎn)成本，此方式能夠有效節(jié)省施工費(fèi)用，同時(shí)能夠在一定程度上提升公司的經(jīng)濟(jì)收入。其次，鋼結(jié)構(gòu)在建筑期間施工安裝比較便利，外界因素對(duì)其干擾性較低。

2.分析腐蝕的機(jī)理和危害

2.1分析腐蝕機(jī)理

2.1.1電化學(xué)的腐蝕

項(xiàng)目結(jié)構(gòu)中間部位，若是金屬材質(zhì)各種成分發(fā)生電位差，則容易造成金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大面積的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，若是建筑物周邊空氣中含水量較大，長(zhǎng)此以往此部分水分子容易附著在建筑物的表層，并且在電位差的條件下容易發(fā)生較多的原電池，造成項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)發(fā)生電化學(xué)現(xiàn)象，從而造成項(xiàng)目施工期間金屬材質(zhì)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。

2.1.2分析化學(xué)腐蝕

針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)而言，因?yàn)橹苓吙諝庵袦囟纫约皾穸鹊葪l件的干擾，造成建筑結(jié)構(gòu)金屬材質(zhì)在水分和氧氣的雙重影響下，則容易發(fā)生氧化現(xiàn)象。此外，空氣內(nèi)部含有較多的二氧化碳與二氧化硫，針對(duì)此類物質(zhì)而言，若是長(zhǎng)時(shí)間與金屬材質(zhì)接觸，容易發(fā)生硫化現(xiàn)象，致使金屬材質(zhì)出現(xiàn)鐵氧化水合物，此物質(zhì)的結(jié)構(gòu)密度比較大，并且還容易造成項(xiàng)目施工期間采用的金屬材質(zhì)出現(xiàn)較大程度的腐蝕現(xiàn)象。

2.2腐蝕的危害

若是施工所用的鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕問(wèn)題，則其表層會(huì)呈現(xiàn)腐蝕斑跡，此類位置容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況，進(jìn)而加快腐蝕速度。由于腐蝕規(guī)模的逐漸增加，容易造成建筑鋼結(jié)構(gòu)承受重力能力降低，其在溫度較低條件下的脆性亦不斷提升，同時(shí)建筑鋼結(jié)構(gòu)在具體的應(yīng)用期間承載的作用力較強(qiáng)，在動(dòng)載荷的條件下容易發(fā)生疲勞問(wèn)題，從而損壞鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，造成安全事故發(fā)生的隱患。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，由于腐蝕造成的金屬鋼結(jié)構(gòu)材料損耗占其年產(chǎn)量的8%。鋼結(jié)構(gòu)若是出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象將在一定程度上降低項(xiàng)目的觀賞價(jià)值。

3.腐蝕影響因素分析

3.1做好防腐蝕方案的設(shè)計(jì)

建筑鋼結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中的外界環(huán)境是多變的，一定要做好對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕方案的設(shè)計(jì)?？紤]理想與現(xiàn)實(shí)的雙重因素，保證對(duì)其工藝和保養(yǎng)維修工作的合理進(jìn)行。在執(zhí)行防腐蝕方案的過(guò)程中，要有嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各位工程師人員集思廣益，合力解決建筑鋼材料的腐蝕問(wèn)題。保證在擁有良好的防腐蝕設(shè)計(jì)方案的情況下，使建筑鋼結(jié)構(gòu)擁有較高的質(zhì)量保證，將腐蝕問(wèn)題的不良影響和后果降到最低?？梢圆捎脙?yōu)質(zhì)涂層的方法，減少環(huán)境對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性、破壞性，降低外界因素對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的影響。

3.2防腐蝕材料選擇

對(duì)于防腐蝕材料的選擇，要通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)過(guò)程并分析各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。選擇優(yōu)質(zhì)的材料，首先是要對(duì)其表面涂層的機(jī)制進(jìn)行選擇，要保證最里層的漆面和中層的漆面，以及最外層的漆面能夠很好地結(jié)合;其次是對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)所處的土質(zhì)環(huán)境進(jìn)行選擇，如果其土質(zhì)結(jié)構(gòu)中含有大量能與建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，則會(huì)對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，所以防腐蝕材料的選擇在整個(gè)防腐蝕設(shè)計(jì)中占有重要的地位。

4.鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)的應(yīng)用方式

4.1熱浸鋅

熱浸鋅是一種很早以前在技術(shù)不太發(fā)達(dá)的時(shí)代廣泛應(yīng)用的防腐蝕技術(shù)。主要原理是通過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面鍍鋅，因?yàn)殇\的化學(xué)性質(zhì)的活潑性高于鋼材的活潑性，在環(huán)境的腐蝕作用下，鍍鋅會(huì)被首先腐蝕，但鋼材結(jié)構(gòu)也因此得到了保護(hù)。這樣在普通的大氣腐蝕環(huán)境下，大概能夠維系十年之久。但是該技術(shù)在當(dāng)代被淘汰的重要原因就是鋼結(jié)構(gòu)表面的新增厚度是有限的，終將會(huì)有被腐蝕完的一天。而鍍鋅層被腐蝕后，一般的條件不能使其恢復(fù)，鍍鋅層一旦被完全破壞，再對(duì)其進(jìn)行維修幾乎是不可能的。

4.2油漆防腐

油漆防腐是現(xiàn)代應(yīng)用較為廣泛的防腐方式。是由于油漆的造價(jià)較低，防腐效果也比較不錯(cuò)，但其缺點(diǎn)就是防腐時(shí)間較短，一般只能維持5至10年，而且油漆漆質(zhì)也會(huì)發(fā)生粉化和老化。但其能夠得以廣泛應(yīng)用的原因主要還是價(jià)格比較便宜，據(jù)說(shuō)現(xiàn)在也有一種以應(yīng)用氟碳化合物為原料的漆料抗腐蝕能力十分強(qiáng)，但是由于價(jià)格較高，很難在我國(guó)推廣。油漆的選擇也是一門學(xué)問(wèn)，要根據(jù)鋼材結(jié)構(gòu)所處的不同環(huán)境，選擇相應(yīng)的油漆，油漆能夠抵抗鋼材結(jié)構(gòu)的風(fēng)化，但這種抵抗是以犧牲自己為代價(jià)的。所以要想鋼材結(jié)構(gòu)不被破壞，鋼材表面的油漆層就要定期粉刷，以保證鋼材結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。油漆的種類一般分為底漆和面漆，底漆一般含有環(huán)氧鐵紅和環(huán)氧煤瀝青等成分構(gòu)成，而面漆的成分則較為豐富，富含多種漆料，但其與鋼材的結(jié)合性則會(huì)差一些。

4.3采取陰極保護(hù)防腐的措施

所謂陰極保護(hù)措施，主要是應(yīng)用電解池和原電池的方法。電解池就是將鋼材和另一種金屬外界施加的電流進(jìn)行連通，陽(yáng)極的金屬會(huì)首先被腐蝕，而陰極的鋼材則能夠得以保護(hù)。而原電池主要是應(yīng)用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，將鋼材和一種活潑性優(yōu)于鋼材的金屬放入同一導(dǎo)體介質(zhì)中，再將其形成閉合回路，這樣活潑的金屬優(yōu)先被腐蝕，進(jìn)而使鋼材得到保護(hù)。現(xiàn)實(shí)生活中主要采用鋼材鍍鋅的方法，就是將鋼材表面鍍鋅，然后置于相同環(huán)境中，鍍鋅層也會(huì)優(yōu)先被腐蝕，這樣做就能夠使鋼材的結(jié)構(gòu)得到良好的保護(hù)了。

5.鋼結(jié)構(gòu)防腐工程管理要點(diǎn)

5.1工程開(kāi)始前的準(zhǔn)備工作

鋼結(jié)構(gòu)腐蝕工程是一項(xiàng)綜合性和技術(shù)性都十分強(qiáng)的工程。在工程開(kāi)始前要做好充分的準(zhǔn)備工作。如果不能充分地準(zhǔn)備就去施工，勢(shì)必會(huì)加快鋼材的腐蝕。所以為了使鋼材結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面都達(dá)到規(guī)范的要求，我們必須在工程工作開(kāi)始之前就做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。挑選合適的鋼材，除去其表面的雜質(zhì)以及一些氧化物，使其符合鋼材結(jié)構(gòu)的選材標(biāo)準(zhǔn)。

5.2施工環(huán)境的控制

鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕工作對(duì)施工環(huán)境的控制還是很有必要的。其中影響鋼結(jié)構(gòu)腐蝕施工的環(huán)境因素主要有兩種，一是溫度，施工的溫度不宜過(guò)高，一定要避免高溫，最好的溫度應(yīng)該是在24攝氏度左右;第二就是環(huán)境的濕度，高濕的環(huán)境會(huì)加快鋼材的腐蝕，所以濕度一定要控制在一個(gè)較低的范圍內(nèi)，在施工過(guò)程中，外界環(huán)境的干燥是對(duì)鋼材防腐技術(shù)的重要因素。因此我們一定要注意施工時(shí)環(huán)境因素的控制，這樣才能夠使鋼材結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

5.3施工人員管理

施工人員是鋼材防腐設(shè)施工程的重要踐行者，所以鋼材結(jié)構(gòu)防腐工程的完成度如何，是對(duì)施工人員的重大考驗(yàn)，這個(gè)考量主要是兩部分：一是施工人員的技術(shù)，施工人員的技術(shù)直接影響鋼材防腐設(shè)施工程的質(zhì)量，因此，要加強(qiáng)對(duì)施工人員技術(shù)上的培訓(xùn)。并且施工人員在擁有基礎(chǔ)技術(shù)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)學(xué)習(xí)較為先進(jìn)的方法，使施工過(guò)程更為先進(jìn)，跟上時(shí)代進(jìn)步的步伐。還有施工人員的工作態(tài)度問(wèn)題，應(yīng)有“干一行，愛(ài)一行”的精神，做好工作的首要條件是對(duì)工作保持熱忱，擁有積極的工作態(tài)度，這樣才能更好地完成鋼材結(jié)構(gòu)防腐蝕工程。

6.控制鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層施工質(zhì)量的相關(guān)建議

在開(kāi)始進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層施工前，首先要制定完善、科學(xué)、合理的質(zhì)量保障體系，各個(gè)部門發(fā)揮自身的職能，擔(dān)負(fù)起相應(yīng)的責(zé)任。在整個(gè)施工過(guò)程中，起到有效的監(jiān)督和管理作用，自檢制度、互檢制度和專檢制度是保證施工順利進(jìn)行和施工質(zhì)量符合要求的有效措施，必須將各種檢查制度落實(shí)到位;其次，要對(duì)涂層的涂刷層數(shù)和涂刷質(zhì)量嚴(yán)格控制，不僅要檢查其涂抹的均勻性，而且要保證不會(huì)存在透底、泛銹以及出現(xiàn)氣泡的情況;在整體涂刷工程結(jié)束后，要將所涉及的材料準(zhǔn)備齊全，包括涂料質(zhì)檢報(bào)告、檢測(cè)報(bào)告和復(fù)檢報(bào)告，對(duì)于涂裝工程的檢測(cè)記錄以及對(duì)于涂層厚度檢測(cè)的記錄，在施工中遇到相關(guān)問(wèn)題的記錄和相關(guān)修改的記錄，對(duì)于不合格施工環(huán)節(jié)實(shí)施返工的處理記錄等等;最后，鋼結(jié)構(gòu)在制造完成后，在沒(méi)有通過(guò)相關(guān)的驗(yàn)收和簽字確認(rèn)之前的階段，不能進(jìn)行相關(guān)的防腐施工操作。

7.結(jié)束語(yǔ)

建筑鋼結(jié)構(gòu)涂料防腐設(shè)計(jì)要從多個(gè)角度出發(fā)，綜合進(jìn)行考慮。經(jīng)濟(jì)方面要從工程全周期的費(fèi)用角度出發(fā)，在防腐處理中注意使用期間維修費(fèi)用的控制。在涂料防腐的設(shè)計(jì)上，要對(duì)每一個(gè)要點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)作用進(jìn)行分析，并據(jù)此選擇最為合適的方案。在設(shè)計(jì)上要注意結(jié)構(gòu)的死角問(wèn)題，以免局部防腐不到位影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。構(gòu)件的時(shí)效性也要重視，重視建筑小零件，避免局部零件失效對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞。

參考文獻(xiàn)

[1]李洋.淺談鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用[J].居舍，2019（17）：27.

[2]潘虹曉.探析現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].居舍，2019（06）：79+151.

[3]關(guān)梁輝.鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)及質(zhì)量控制分析[J].建材與裝飾，2019（05）：30-31.

（作者單位：甘肅第七建設(shè)集團(tuán)股份有限公司）

【中圖分類號(hào)】TU391

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）07-0058-03