建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨

建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨

汪雷 2. 高书专 1. 32082619911114****

2. 3209231977101****

摘要：随着当前我国化工行业的快速发展，化工建筑面临的要求同样也越来越高，需要重点围绕着化工建筑应用的耐久性以及安全性进行严格把关。结合化工建筑钢结构的应用而言，如果出现较为严重的腐蚀问题，势必会产生较大危害，容易导致整体结构的应用性能受损，甚至出现严重坍塌风险。基于此，以下对建筑钢结构的腐蚀分析及防护进行了探讨，以供参考。

关键词：建筑钢结构;腐蚀分析;防护对策;探讨

引言

钢结构是我国现代建筑工程建设中应用十分普遍，具有材料强度高、自身重量轻、经济成本低、抗震性能好、安装速度快、环保节能等优势，但由于钢结构建筑在潮湿的空气中容易被氧化锈蚀，或受到临界温度（火灾）的影响，加之反复荷载作用下，钢结构受到损坏、变形、断裂，使建筑物变形、倾覆、坍塌，与之带来经济损失、人员伤亡、不良社会影响等诸多问题。因此，增强钢结构的防腐和防火技术的研究就显得很必要。

1建筑工程中轻钢结构防腐的重要性

当钢材遇到氧和水时，材料内部便会出现腐蚀现象，因此，钢材不能放置在潮湿的空气中，否则会出现腐蚀现象，影响工程的进行。此外，轻钢结构在建筑中也要承受较大的负荷，结构内部极易疲劳，在一定程度上将会影响其强度，甚至可能出现断裂现象。根据相关部门的调查，轻钢结构受热后强度也会明显下降，总体来说，轻钢结构的耐火性差，将其运用到普通的建筑施工中，轻钢结构可承受的温度在300℃左右，超过这个温度结构的强度就会明显下降；当轻钢结构受热温度达到540℃时，其稳定性将会丧失，轻钢结构的抗压力和承载力都会受到巨大的影响；如果将轻钢结构长期放在火中燃烧，十几分钟后轻钢结构的性能就会全方面下降。因此，相关部门进行建筑施工时，应当强化轻钢结构的防火和防腐能力，提高轻钢结构的使用寿命，从而提高工程质量，提升建筑的安全性和耐用性。

2腐蚀的机理及其危害

2.1分析腐蚀机理

一是电化学的腐蚀。在建筑结构内部中，金属材料如果不同成分之间出现电位差，那么会导致其金属结构存在着较为严重的电化学腐蚀问题，如果在建筑物附近环境中存在一些水分，那么这些水分会慢慢的吸附在建筑的金属表面上，同时在电位差的作用下会出现多个原电池，导致其建筑钢结构的材料会出现电化学反应问题，进而导致金属出现腐蚀问题。二是分析化学腐蚀。对于建筑结构来说，由于受到周围环境温度和湿度等方面的影响，导致其金属材料在水分以及空气中的氧气在相互作用下，将会出现氧化方面的作用。在此之外，在空气中存在着大量的二氧化碳以及二氧化硫等物质，对于这些物质来说，在和金属进行混合后将会导致其出现流化方面的反应，从而使其金属材料会形成结构疏松的贴氧化物水合物，同时也会导致其建筑的金属材料存在较为严重的腐蚀情况。

2.2腐蚀的危害

建筑钢结构出现腐蚀现象后表面就会出现腐蚀坑点，在这些位置上会造成应力集中现象，从而进一步加剧了腐蚀发展。随着腐蚀面积的不断扩散，最终会导致建筑钢结构承载能力明显下降，低温脆性也逐渐增加，而且建筑钢结构在实际的运行过程中需要承受较大的载荷，在动载荷的作用下就会出现疲劳现象，引发建筑钢结构遭到破坏从而引发安全事故。据统计，因为腐蚀而引起的金属钢材料损失达到了钢材料年产量的8%左右。另外，建筑钢结构在发生腐蚀问题后会对其外观的美观性造成严重的影响。

3钢结构的防腐蚀对策分析

3.1钢结构自身防腐蚀优化设计

在化工建筑钢结构防腐蚀设计处理中，首先应该关注钢结构自身抗腐蚀能力，力求增强钢结构自身所用钢材料的防腐蚀性能，进而也就必然可以在后续实际使用中表现出较强的稳定性，避免出现较为严重的腐蚀问题。基于钢结构自身所用材料进行选择需要优先选用耐候钢，借助于该类钢材料的稳定性来提升整体防腐蚀能力；此外，钢结构所用钢材料的选择还需要重点关注其自身质量状况，避免采用任何存在缺陷和隐患的钢材料参与施工安装。

3.2钢材表面处理

在会钢材进行表面处理防腐施工时，主要有手动工具除锈法、喷射除锈法、化学除锈法和火焰除油脂除锈法等。其中，手动除锈法主要是对钢材的边角和动力工具除锈不符合要求的时候进行手动除锈。喷射除锈法主要有抛射除锈法、干喷射法等，这种方法主要对大量钢板或者型钢、设备等的表面的除锈。在该项作业期间潜在的安全隐患有：第一，尘害；第二，着火爆炸；第三，中毒或腐蚀等。在该项作业期间潜在的预防措施。尘害的预防措施有：第一，作业人员要佩戴工作服，防尘口罩等防护用品；第二，在喷砂除锈时建设防护棚，在降低喷射除锈时要选择合适的磨料，在抛射除锈时要建立临时轻型结构房屋。着火爆炸的预防措施有：第一，清除易燃物；第二，控制可燃性气体的浓度；第三，备置灭火设备。中毒或腐蚀的预防措施：第一，做好通风工作；第二，穿戴连体橡胶防护服，佩戴橡胶手套和面罩；第三，及时清洗皮肤。

3.3防腐施工质量控制

涂装之前的控制处理：在处理前，构件的表面要符合国家有关标准；处理之后，钢材表面是干净整洁的，无灰尘、油污等。检查方法根据《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》所规定的图片进行检查。涂装时的质量控制：控制干膜厚度和漆膜质量，不能出现气泡等问题。涂装后的检查：漆膜要均匀、丰满、有光泽，颜色符合设计需求，不能出现问题，如针孔、裂纹等。涂料、涂层厚度等要与设计需求相符合。涂层干漆膜总厚度需大于205μm，偏差为25μm，每一道涂层漆膜厚度偏差±5μm。采用测厚仪做好检查工作，对其数量进行检查，每个构件要检测5处，每处数据为3个，相距50mm测定涂层干漆膜厚度平均值。如果钢结构处在腐蚀介质的环境中，需对涂层附着力做好测试、处理。在检测完成了70%左右后，其附着力需达到有关质量标准。且涂装完成后构件标志、标记、编号也应完整、明确。

3.4采取阴极保护防腐的措施

对于阴极保护防腐措施来说，主要是在金属表面施加相应的电流，或者是充分的采用牺牲阳极来对金属母体形成相应的保护，这样可以更加有效的避免建筑钢结构在实际运行中出现电化学的腐蚀问题。此外阴极保护的防腐技术在进行应用的时候，则在金属表面采取镀锌的方式，使其表面能够形成一种富锌层，如果出现电化学腐蚀时，作为阳极的锌将会先被腐蚀掉，这样可以对钢结构起到比较好的保护作用。

3.5技术人员需要确保涂刷施工质量

在进行涂装施工时，相关工作者应当把握工作环境以及工作流程，对整体涂刷工作进行有效的控制，环境温度应当把握在5～38℃，湿度也要保证在85%左右，避免环境中出现粉尘，施工前技术人员需要将轻钢结构表面的水清除干净，并且整个过程中都不能与水接触，等到第一层完全干燥后才能进行第二层的涂装。

结束语

钢结构进行防腐和防火施工后，可极大地提高耐腐性、耐火性、安全性。在施工前，必须重视施工产品的选择，制定最佳施工方案；施工过程中，加强监控，必须认真注意颜色、平整度等外观质量的检查和涂层厚度、粘结强度等施工质量的检测，随查随改；施工完成后，严把竣工验收关，这样才能尽可能提高钢结构建筑的安全性、耐久性、经济性。

参考文献

[1]何健.化工建筑钢结构防腐蚀设计分析及优化[J].化工管理,2019(32):178-179.

[2]姚华.建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨[J].全面腐蚀控制,2019,33(08):57-58+61.

[3]郭亮.化工建筑钢结构表面腐蚀的防护分析[J].化工管理,2018(08):207-208.

[4]马海艳.关于建筑钢结构防腐技术要点的分析[J].全面腐蚀控制,2017,31(07):47-49.

[5]魏杰熙.钢结构防腐技术在建筑工程中的应用分析[C].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集（二）.旭日华夏(北京)国际科学技术研究院:旭日华夏(北京)国际科学技术研究院,2016:154.