钢结构防腐及质量检测

钢结构具有强度高、塑性韧性好、自重轻等优势，在建筑工程中得到广泛应用。大部分钢结构构件可以提前在工厂中制作，随后运输至现场拼装，极大限度缩短施工工期。但钢材的耐腐蚀性、耐锈蚀性较差，每年会因为腐蚀造成一定的经济损失，除此之外，发生腐蚀问题时，钢结构的稳定性与质量也会受到一定影响，存在巨大隐患。因此，对钢结构工程的腐蚀原因及防腐措施进行分析具有十分重要的意义。

 

一、腐蚀原因及危害

1、钢结构腐蚀的主要原因

钢结构厂房长期外露，在空气中受水分及其他腐蚀介质侵蚀而发生锈蚀。常温下的钢铁腐蚀主要为电化学腐蚀，常温大气环境下，钢材料受氧气、空气中水分以及结构表面污物、锈层、焊渣等因素影响，出现锈蚀和腐蚀情况。空气湿度低于60%时，钢结构受轻微腐蚀；空气湿度超过钢材最大极限时（临界湿度60%~70%），腐蚀情况比较严重。钢结构厂房长期处于空气污染较严重的地区或沿海地区时，空气中的盐分含量较高，与正常大气环境相比，临界湿度更低，会在钢材表面形成一层水膜。钢结构表面未处理完全的焊渣、锈层、氧化铁皮等为阴极，钢结构构件为阳极，会在水膜中发生电化学腐蚀反应，是引起钢结构腐蚀的主要原因。

 

2、钢结构腐蚀的危害

钢结构出现腐蚀问题未及时解决，随着使用时间的延长，会对钢结构的强度、稳定性等造成破坏，使其承载能力无法满足安全使用要求。随着时间推移，受自然环境影响，钢材的疲劳程度进一步加剧，将埋下巨大的安全质量隐患。

 

 

二、钢结构腐蚀类型

常见的厂房钢结构腐蚀类型可分为三类：即大气腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀。

 

1、 大气腐蚀

大气腐蚀是厂房钢结构最为常见的腐蚀类型之一，会对钢结构整体的稳定性和承载力产生极大的影响。产生大气腐蚀的主要原因是由于钢结构长期暴露在户外环境当中，钢结构中的金属元素会与大气中的水、空气等发生反应，继而造成腐蚀现象。厂房钢结构中的大气腐蚀是一个长期持续的过程，会逐步侵入厂房结构内部，危害厂房结构的质量和安全。

 

2、 应力腐蚀

应力腐蚀是一种比较特殊的腐蚀现象，属于突发性的腐蚀，一般发生在厂房钢结构承受一定应力的情况下，应力腐蚀与钢结构的稳定性之间存在着较大的联系，由于厂房钢结构内部组织突发裂变继而引起了厂房钢结构的腐蚀现象。

 

3、 局部腐蚀

局部腐蚀也是厂房钢结构比较常见的腐蚀现象，其中又可以分为缝隙腐蚀和电偶腐蚀。具体而言。缝隙腐蚀是在厂房钢结构施工的过程中，由于钢结构表面发生裂缝，水分、空气等介质通过裂缝进入钢结构内部，随着时间的推移逐步引起了钢结构的腐蚀问题；而电偶腐蚀则是由于钢结构中不同的金属元素所产生的正负电位所引发的腐蚀现象，一般而言负电位相较于正电位更容易引起腐蚀，且产生的腐蚀现象更为严重。

 

三、钢结构如何防腐？

1、自身防腐

选择腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材——耐候钢，这种钢一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属，使金属表面形成保护层，以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构要好。

 

2、涂层防腐

此方法为目前钢结构中采用最普遍、最常用的方法。钢结构防腐涂料基本由颗粒即颜料弥散分布于液体中，当涂料被涂抹在钢材上时，液体涂料逐渐干燥并把颜料颗粒粘结起来成为紧密结合的固化膜，防止空气、水等腐蚀介质侵入钢结构内部，使钢材不受有害介质的侵蚀，从而保护钢结构的完整性和使用寿命。

 

 

钢结构的防腐除了要选择合适的防腐材料外，对防腐涂料性能进行检测也是重中之重，钢结构防腐涂料的性能检测主要包括：

 

（1）膜厚测量

涂层膜厚是涂料保护性能的重要指标，通过测量涂料膜厚，可以判断涂层是否达到规定的防腐蚀效果。

 

（2）附着力测试

涂料与钢结构的附着力是保证涂料在钢结构表面持久防腐的关键。常用的附着力测试方法包括剥离试验、拉伸试验等。

 

（3）耐腐蚀性测试

耐腐蚀性是涂料的主要性能之一。通过模拟钢结构表面受到酸碱、盐雾等环境的腐蚀，检测涂料的耐腐蚀性能。

 

（4）耐水性测试

钢结构常常处于潮湿的环境中，涂料的耐水性能对于涂层的保护效果重要性不言而喻。通过模拟水的侵蚀，测试涂料的耐水性能。

 

（5）抗紫外线性能测试

在户外环境下，涂料容易受到紫外线的辐射，容易出现老化、脱落等现象。测试涂料的抗紫外线性能可以判断涂料的耐久性。

 

（6）抗渗透性测试

涂料在防护钢结构的同时，也需要具备一定的防渗透性能，以防止涂料膜下的水、溶液等腐蚀介质对钢结构的侵蚀。

 

（7）耐磨性测试

钢结构常常处于高强度的使用环境中，涂料需要具备较强的耐磨性能，进而保证涂层长时间不磨损。

 

 

另一方面在进行钢结构的防腐过程中，防腐涂料的施工过程也至关重要，需要制定科学合理的施工工艺。在施工过程中需要注意以下几点：

 

（1）钢结构表面处理

所有钢结构在进行防腐前，都需对其进行喷砂或打磨处理，以除去附着在钢表面的各种污物，包括氧化皮、铁锈、旧涂层、灰尘及油脂等。表面处理应符标准GB/T 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中除锈等级的要求。处理后的钢表面粗糙度在40~70μm，而且须在表面处理后24小时内进行防腐油漆的喷涂，防止喷完砂的钢材表面返锈。

 

（2）表面处理检测

所有钢结构表面处理完后，施工人员需按照钢结构表面处理要求进行自检，如果钢结构表面粗糙度等级不符合要求，则需要再次进行表面处理，直到符合要求，同时需要做好记录后方可开展后续防腐工作。

 

（3）防腐漆施工过程

钢结构表面处理等级经检查合格后，必须在4~8小时内进行首道防腐漆喷涂工作，若钢结构表面有浮锈，则必须清除干净后方可进行防腐漆的喷涂工作。施工人员需每天测量钢结构建筑周围环境的风速、温度、湿度和露点值等，并做好记录。

 

在防腐漆喷涂过程中，需严格按照防腐漆施工工艺要求，做好每道防腐漆混合时间、喷涂时间、间隔时间的登记。需要特别注意的是必须经培训合格后的施工人员才可以进行防腐漆的喷涂工作。

 

选择合适的、质量检测过关的防腐涂料和正确的施工工艺是保证钢结构防腐成功的关键，两者缺一不可。

 

 

四、结语

总之，随着我国城市化进程的不断加快，建筑领域取得了显著的进展。钢结构作为最常见的结构形式之一，在建筑工程中得到了广泛的应用，但在建筑工程中，如果出现腐蚀问题，钢结构的承载性能就会下降，钢材的疲劳程度会逐步增加，对钢结构工程的整体稳定性与可靠性就会造成影响，为日后使用埋下安全隐患，并且也有损建筑物的使用寿命。因此，做好防腐工作，有助于提升钢结构的可靠性与安全性，避免严重事故的发生。

 

防腐工作是钢结构工程施工中需要关注的重点内容，也是提升结构稳定性与可靠性的关键。无论是设计、施工还是使用上，都要综合考虑钢结构建筑所处环境条件、结构特点、成本等多种因素，根据工程要求采用最有效合理的防腐措施以避免腐蚀对建筑结构的安全性造成危害。最大限度地增强钢结构的防腐能力，对促进钢结构工程的发展有着积极意义。