浅析钢结构防腐机理及防腐涂层的质量控制

2013-08-15孟刚

中国建筑金属结构 2013年12期

关键词：防腐蚀防腐涂料

孟刚

（淄博万成工贸有限公司，山东淄博 255065）

1 钢结构腐蚀的分类

1.1 大气腐蚀

大气腐蚀是空气中的氧气和水与钢结构反应产生的化学和电化学反应。钢结构的纯化学腐蚀实际工程中较少见。金属的破坏大多数是电化学腐蚀，由于钢铁本身不纯，它除含碳以外还有其他杂质，从而在钢铁表面形成了无数微小原电池，此种腐蚀在生产实践中广泛存在。

1.2 局部腐蚀

局部腐蚀常见的有电偶腐蚀和隙缝腐蚀。电偶腐蚀是指两种以上具有不同电位的金属接触造成的腐蚀，耐腐蚀性较差的金属（活泼金属）接触后成为阳极，腐蚀加速；而缝隙腐蚀是主要发生在钢结构表面缝隙中发生的局部腐蚀，常和垫片下、空穴搭接缝、表面沉积物（如砂、灰尘）以及缝隙内存在的少量静止溶液有关，钢结构最敏感的隙缝腐蚀缝宽为0.025～0.1mm。

1.3 应力腐蚀

应力腐蚀是指金属在拉应力和特定腐蚀介质共同作用下发生的脆断。有些腐蚀介质的浓度很低就可以引起应力腐蚀，而这种应力腐蚀由于事先无明显的表现，一旦出现后果往往是不可控的。

2 钢结构防腐蚀的几种方法

2.1 选用改性钢结构材料

把少量合金元素添加到钢中，如铜、铬、镍等，形成耐候钢以提高钢材的耐候性能。耐蚀性优与普通钢材，适宜在室外环境使用并保持了钢材良好的焊接性能。

2.2 热浸镀锌

热镀锌层与基体结合的强度高，熔锌形成铁-锌合金层覆盖于整个工件表面。锌与铁在有电解质条件下，锌不断溶解，而基体（铁）得到保护。另外锌的腐蚀产物耐腐蚀性能，尤其是在大气、水、土壤及混凝土中耐腐蚀性好，如电讯构件灯塔的热镀锌应用。

2.3 金属热喷涂

在腐蚀性等级为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级中的钢结构宜采用金属热喷涂法。将钢结构基层表面通过喷射或抛射处理，采用电弧喷涂法或气喷涂。

2.4 涂层法

通过涂刷或喷涂在钢结构表面形成涂层起到保护金属作用。

2.5 电化学保护法

常用阴极保护法是将被保护金属与直流电源负极相连，通过外加阴极电流进行阴极极化而使金属得到保护的方法。

在这几种防腐蚀方法中，涂层法因其适用性广而在建筑工程中得到较多的应有。本文将对涂层法施工中常见到的问题进行探讨。

3 钢结构防腐工程中存在的问题

3.1 设计环节产生问题

由于对防腐认识不足、有局限性或是对涂料的技术参数没有认真进行研究，对涂料的使用环境、应用情况未进行严格确认，不能根据钢结构所处的环境、设计使用年限等选择涂料类型，或是由于投资成本控制而选择防腐性能不适宜的涂层而造成防腐问题。例如工业厂房内在生产时由于工艺上的原因，不时有碱性蒸汽飘逸，此区域内的钢结构基本上处在碱性湿汽的环境中，涂层若全部选择普通调合漆，因普通漆不耐碱，投用后钢结构会出现不同程度的被破坏现象。另外，常见问题是涂层厚度技术要求笼统或不严谨，部分项目的涂层仅对总厚度进行了标注，对底层、中层、面层各层厚度没有提出要求，使各层施工的随意性增加。若无技术要求，规范中规定一般按照室外150μm，室内为125μm，允许偏差为-25μm，每遍干漆膜厚度的允许偏差为-5μm来控制。

3.2 涂层施工中的常见问题

3.2.1 进场材料出现的问题

涂料种类对涂层影响程度占到4.9%，但涂料质量的检验比较复杂，一般检测难度大。很多小规模生产厂家降低价格高的原料的比例以获利，此种涂料一旦使用会带来很大的防腐问题。

3.2.2 基层清理存在问题

钢结构基层表面处理的结果对防腐的影响，据统计对涂层寿命影响程度占47.5%，表面处理方法有：手工处理或动力工具除锈：其质量等级可分为St2和St3级，但手工处理劳动强度大、效率低，处理质量随着作业人员工作时间延长会降低，基层清理质量难以保证。特别是热轧制型材，用此法除锈前后颜色变化不明显，极易造成漏处理或不处理现象。需注意：动力除锈的抛光现象减弱了涂层的附着力。机械喷射或抛射除锈是将丸或砂加速后投射到金属表面，依靠摩擦与冲击作用去掉污物、锈蚀物等。钢丸处理薄板会导致薄板变形，另外工件表面的油迹清理不彻底，复杂工件能产生清理死角。

3.3.3 不按要求操作产生的问题

涂料产品的生产厂家不同，其配比成分也有差异而不能保证涂层的配套。没有按要求用厂家指定的稀释剂而对涂料进行稀释，也是造成涂层质量事故的原因。所以，要严格按照涂料说明或技术文件的要求来进行涂装，避免由于混批、混种类可能产生质量问题，而不便于损失的分析和赔偿。

冬季、雨季、潮湿环境在钢结构防腐蚀施工中常遇见。在实际工作中，冬季涂装温度低于3℃，在雨季环境湿度已超过85%，由于各种原因不能采取局部措施，涂装仍然进行。雨季时凝结在钢结构表面的水汽被涂层覆盖后，这些水汽会造成防腐蚀质量问题。涂层还未完全达到实干就涂装下一道漆，也是产生腐蚀的一个原因。