公务员期刊网 精选范文 钢结构建筑防腐工程范文

钢结构建筑防腐工程精选(九篇)

钢结构建筑防腐工程

第1篇:钢结构建筑防腐工程范文

关键词:钢结构;建筑防腐;防腐保护;质量控制

中图分类号:TU391文献标识码: A

钢结构建筑具有承载强度高、抗震性能好、设计制造周期短,施工安装快速、综合造价低等一系列优点,在工业建筑中有着广泛的应用。但钢结构也具有一些

致命弱点,如容易腐蚀,尤其是在近海沿岸、潮湿地区和工业密集地区,由于大气中SO2、CO2及盐份等腐蚀性介质较多,易对钢结构形成严重腐蚀,不仅造成巨大的经济损失,还直接影响生产的安全。

一、钢结构出现腐蚀的原因

1.化学腐蚀

在湿度比较大,存在侵蚀性介质的环境中,钢结构容易与空气中包含的水和氧发生一定的化学反应,就容易出现腐蚀现象。当钢结构中出现水化氧化亚铁锈时,由于铁锈中本身就存在很多的水分,就容易对钢结构形成腐蚀现象,这样就算钢的表面没有与空气接触,也会有腐蚀现象的出现。

2.电化学腐蚀

潮湿空气的性质也是不同的,钢结构本身所含有的不同成分以及这些成分的电极电位会对水份进行吸附,或者是在钢结构本身表面所吸附水份,这样在不同性质的分子之间,钢结构就会形成无数个微型电池。而氧化了钢结构阳极区时,进入钢结构水膜,钢结构就会受到更严重的氧化,钢结构的表面就会出现红棕色的铁锈。

3.钢结构出现腐蚀的类型

在钢结构的表面,会出现局部腐蚀和均匀腐蚀的现象,出现均匀腐蚀,港府结构表面的锈蚀会比较均匀,整个结构的性能会统一下降,而局部腐蚀是止在某个地方或多个地方出现的小面积腐蚀,局部腐蚀主要包括:腐蚀疲劳、应力腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等现象。

二、钢结构建筑防腐保护工程现状

近年来,钢结构防腐保护工程得到了很好应用和发展,为建筑工程的质量保证提供了基础,但是在钢结构的防腐保护方面,还存在很多的问题,这些问题对钢结构的防腐保护工作有一定的阻碍作用。

1.工程设计环节存在的问题

在钢结构建筑防腐保护工程中,进行工程的设计是其中的重要环节之一,进行钢结构的工程设计要对建筑的操作环境和建设环境进行了解,保证其能够符合环境的要求,但是目前很多的设计者并没有进行实地的考察,对施工的环境不熟悉,设计的涂层的性能不能满足实际的需要,有的在设计的过程中,对设计的指标认定进行忽略,设计的效果容易出现安全隐患,有的设计的效果不明显。

2.涂装施工环节存在的问题

在防腐保护工程中,进行涂装是工程进行的重要环节,这就要求我们要做好涂装工作,在实际的涂装过程中,对操作的具体流程要遵守,对操作的内容要进行熟悉,运用一定的操作方法,避免出现不必要的质量事故对涂层质量造成的影响。要对涂装人员的工作态度和涂装的技术进行提升,现如今很多的施工人员的实际操作能力不高,理论水平更是缺乏,这就导致实际涂装的过程中,出现的问题无法及时得到解决,有的还会出现违规操作的现象,给整个工程的质量造成了隐患。例如对在进行双组分涂料调配的施工,未按照规定的要求,随意使用不同厂家的稀释剂产品,随意混合使用不同的防腐涂料,这些操作都是违规的,我们应及时进行制止,并做出相应的惩罚措施。影响施工质量的主要原因之一也包括人为因素,一方面是操作人员操作不规范而导致的,另一方面是因为个人和部分施工单位在利益的驱动下,往往只注重材料价格而忽视质量,在选择上缺乏质量意识,以次充好,从而导致施工材料的质量得不到保证的现象时有发生。

3.防腐涂料制造环节存在的问题

1)恶意竞争,以次充好

防腐工程进行的过程中,防腐涂料的质量对防腐的质量和效果有很大的影响,但钱很多的科学技术被应用在建筑工程中,防腐材料的功能和种类也在不断的增多,产品的丰富使工程使用种类的空间变大,有的材料存在信息虚假的情况,并没有实际的防腐效果,再加上目前工程的竞争比较激烈,材料的价格变动比较大,有很多的恶性竞争出现,这导致材料的质量与价格出现不符合的情况,防腐的质量也得不到保证。

2)研发能力不足,相关配套设备不全

在科技不断发展和创新的过程中,有很多防腐材料的制造企业的研发能力不足,科技创新的能力不够,有很多的产品的质量已经无法满足现代建筑施工的需要,有的研发公司的设备不足,质量更是无法得到保证。

三、钢结构建筑防腐保护工程的质量控制的具体措施

1.钢结构在最大程度上避免出现缝隙和死角的现象

在钢结构的死角和缝隙处,会经常出现腐蚀的现象,尤其是在钢结构的连接和支撑的地方,很容易使钢结构出现缝隙和死角的现象。因此,在设计钢结构中,对钢结构进行制定时,要将其焊死,或者进行施工的过程中,将钢结构的缝隙和死角用堵缝剂将进行填堵,这样对钢结构缝隙的腐蚀现象能够有效的防治。

2.减少钢结构出现磨损腐蚀的现象

钢结构在处于流动系统的过程中,要尽量避免由于湍流、涡旋和流体等对钢结构进行冲击,这样可以减少钢结构的腐蚀磨损。因此进行流速设计时,要保证设计合理,保证截面积和流体的方向不会出现变动。当液体中的气泡等对钢结构进行冲击时,钢结构的磨损强度会增加,因此设计的过程中,对钢结构的排除和分离要进行考虑,对钢结构的承受力进行增加。

3.选择合理的防腐材料

进行防腐材料的选择时,对钢结构能够承受的受腐蚀的性质、浓度、作用反映要进行具体的分析,要将具体的材料的防腐性能、供应次数、物理性能等进行相互结合,对具体的防腐材料进行确定,其次要对防腐材料的使用进行试验,保证防腐材料能够对钢结构后起到切实可行的保护措施,进行防腐涂层涂抹时,对钢结构的底部、中间、表面等都要进行涂抹,保证涂层配置等的良好结合。

4.对有机涂料的保护体系进行完善

在钢结构进行防腐的保护措施的确定时,要针对具体的环境进行具体的分析,对处于特殊地区的钢结构,比如沿海地区,由于沿海地区受海洋空气的影响,比较潮湿,钢结构的金属部位就容易出现腐蚀现象,出现腐蚀的原因受到了温度、含盐量、湿度等多方面因素的影响,有的钢结构会出现很严重的腐蚀现象,如果采用合适的有机涂料的配套体系,对此现象就能进行有效的控制和防止,这样可以对钢结构的防腐性能进行有效的提升。

5.尽量选择简单合理的钢结构形状和形式

采用圆柱形的钢结构形式便于对防腐的处理和检修,圆柱形钢结构形式具备着简单的结构、较小的表面积,易干钢结构防腐处理。在钢结构防腐处理时,要对钢结构主体部分的完整性进行简单的处理。钢结构分段结构的连接部位没有较高的耐蚀性,处于防腐性最薄弱的部位。因此,钢结构要保证整体结构的完整,如果不能进行有效的抑制,要将腐蚀部位与其他部位进行分离,这样有利于钢结构的拆除工作,也有利于其维修和防腐保护。

综上所述,建筑行业在其不断发展的过程中,对钢结构材料的使用是很多的,虽然在使用的过程中会出现问题,钢结构防腐保护的难度也在不断的加大,但是随着科技的不断发展,防腐的技术也会不断的发展,最终能够满足钢结构建设的需求,做好钢结构的防腐保护工作。

参考文献:

[1]李佳宁,吴二强.对目前的钢结构建筑防腐保护工程浅析[J].中国建筑金属结构,2013,12:64.

第2篇:钢结构建筑防腐工程范文

关键词:轻钢;建筑;防腐;防火

中图分类号: TU391 文献标识码: A 文章编号:

轻型钢结构是指以彩涂钢板作为屋面和墙面,以薄壁型钢作檩条和圈梁,柱与梁以焊接H型钢为原料,现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑体系。这种体系由工厂制作,现场按要求拼装形成。轻钢结构建筑由于具备预制化程度高、建筑周期短、建筑风格灵活、施工过程有利于环保等优点,而越来越多的得到推广和应用。轻钢结构建筑虽然优点很多,但任何事物都有它的两面性,轻钢结构建筑也存在易漏水、易锈蚀、防火及保温性能差。所以研究和探讨轻钢结构的防护技术,有效的提高轻钢结构建筑的防腐、防火性能,目的在于发挥优势,克服弱点。

1轻钢结构建筑的防腐

轻钢结构建筑的防腐可分为钢构件的防腐和围护系统的防腐两大部分。

(1)钢构件的防腐

钢构件的防腐处理大部分在工厂制作时完成。防腐处理可分为除锈涂底漆中层漆面漆几个工序来完成。根据轻钢结构建筑的用途、地理位置、气候条件的不同,来确定防腐方案和各个工序的基本要求。

抛丸(或喷砂)处理的钢构件表面一般要达到国家标准Sa2.5级以上,最低不低于Sa2级,处理后的构件8小时内要开始涂刷底漆,底漆一般采用红丹醇酸防锈底漆、无机富锌底漆和环氧富锌底漆,防腐能力较好的是富锌底漆,干漆膜中锌粉含量可达到80%以上,起到很好的阴极保护作用,防止电化锈蚀。中间漆多采用鳞片状的中层漆,漆膜颜料呈层状排列,可以提高涂层的屏蔽作用,加大了水汽、二氧化碳渗透阻力,起到了增强防腐蚀效果的作用,而面漆多采用醇酸调合漆、脂肪族聚氨脂漆,或防腐蚀性能更好的环氧面漆和氟碳漆。

就目前我们国内的现状来看防腐工艺的要求和材料的选用,大同小异,而防腐涂料本身的质量,却是大相竞庭。同一种油漆不同的生产厂家不同的品牌,甚至同一种品牌的质量和价格相差很大,因为油漆的生产厂家以小、散、低的私营企业占了相当大的比重,而一些不规范的钢结构生产企业,为了降低成本,不惜牺牲质量而选用低档次的防腐涂料,造成了工程质量的低劣。另外,管理部门对防腐涂料的生产企业和相关产品没有严格的质量分级,缺乏强制性的监督机制,也给市场造成了混乱,对规范化生产的企业造成了很大的冲击,至使一大批曾经知名的涂料生产厂家先后破产、倒闭。现在国内仍保留较大生产规模的企业有:上海开林造漆厂、石家庄市油漆厂、浙江市金华造漆厂。合资及外资企业主要有:深圳海虹、上海国际、广州佐敦等。

(2)围护系统的防腐

围护系统的防腐,主要是彩板部分,它的表面涂层的处理是在彩板的专业制造厂家完成的。作为轻钢结构建筑的设计和生产厂家,主要是根据不同的建筑用途、不同的地理位置和气候条件选用不同的品牌、型号和表面特性,目前常用的彩板品牌和生产厂家有上海宝钢、澳洲BHP、台湾烨辉、韩国朴相等等。

2轻钢结构建筑的防火

钢结构的锈蚀是一个较为缓慢的过程,是一种由表及里的破坏,易于直接观察,所以常常会受到重视,而火灾是一种突发性的事件,防火是对这一突发事件的预防措施,如果不发生火灾,也许昂贵的投资永远都发挥不了作用。再就是因为钢结构本身不会燃烧,所以从表面上看轻钢结构建筑应有很好的防火性能。因此,人们往往会怀有侥幸心理,而忽视了防火的重要性。事实上防火能力差恰恰是轻钢结构建筑的一大弱点,钢结构建筑如果遇到火灾,一旦火情使周围环境达到一定的温度,钢构件将在瞬间失去80%的机械强度,造成建筑物的倒塌。9.11恐怖事件中,美国的国贸大厦双子座大楼瞬间倒塌,就是因为大火使钢结构失去了强度而造成的。在国内也不乏由于火灾而引起的钢结构建筑垮塌的事例,如天津市体育馆火灾、上海文化广场火灾、北京友谊火灾等等,所以就轻钢结构的防护而言防火与防腐缺一不可,甚至防火比防腐更为重要。

轻钢结构建筑防火处理的工序与基本要求与防腐处理大同小异只不过其最后一道工序,防火涂料的施工必须在钢结构安装完成后,现场涂刷。

防火处理分为除锈(抛丸/喷砂)涂底漆中间漆涂防火涂料几个施工步骤,中间漆有的地方可以省略。除锈和涂防锈底漆的步骤一般在工厂预制时完成,防火涂料要在施工现场钢结构安装后再进行涂刷。

目前防火涂料的生产厂家比较多,施工水平也是参次不齐,管理比较混乱,缺乏统一的检验标准和管理监督机制,消防部门的管理只是一种行政制度,没有规范的技术检验手段和严格的质量评定能力。造成国内的防火涂料产品普遍存在防火性能低、容易脱落,装饰性差,耐久性差等几大问题,与国外的同类产品比较存在较大的差距。

3轻钢结构建筑防护技术的发展方向

我国的轻钢结构建筑防护技术存在着很大的发展空间。低处理表面、高性能、绿色无污染的防护技术是未来的发展方向,主要表现在下面几个方面:

⑴开发利用节能型、低污染和高性能的防护涂料,如重防腐涂料、超薄型高耐火极限的防火涂料,应该是这一技术的发展方向。

⑵开发低处理表面带锈防腐涂料,如SLH系列超低处理表面涂料,使其同时具备稳定、转化、渗透三种功能,免除了表面抛丸、喷砂等除锈,除油、除水的工序,降低了成本,大大方便了现场施工。

⑶采用超耐候、免维护技术,如氟碳涂层,有机氟碳涂料中有C-F键的存在能有效阻碍日光、高温和大气(SO2)对其表面的浸蚀,所以有机氟碳涂料有良好的耐久性,耐候性和耐化学药品性。

参考资料:

[1]马健、王猛、孙学军,钢结构的腐蚀现状和防护发展,建筑结构,2009

第3篇:钢结构建筑防腐工程范文

钢结构在建筑结构中本身就属于布局相对灵活的一种,而轻钢结构的使用面积也能达到最大化。在轻钢结构中,能达到开间最大化,柱距最小化的特点。所有墙体在轻钢结构中几乎都是非承重墙,因此,客户可以根据自己的需求转换建筑空间布局,让整个建筑的构造更个性化和人性化。轻钢结构还能根据建筑的位置进行散热、保温、分隔等各种更人性化的变化。与此同时,轻钢结构的钢材构建也能在垂直方向上满足用户错层、跃层的需求,让建筑的空间更明快、更简约和更开阔,也让建筑形式更为多样。关于抗震性和自身建筑结构强度,轻钢结构也是具有优越性的。轻钢结构相比普通的钢材,其截面也更为合理。轻钢结构的质量轻也让它相比其他的钢材在同一承重能力下用的材料较少。除此之外,轻钢结构也有很好的变形能力和良好的任性,相比其他结构来说,其抗震能力也相对较强。

二、关于轻钢结构在建筑结构中的技术应用

(一)防腐应用技术在轻钢结构上的应用

轻钢结构有较弱的耐腐蚀性,所以在应用轻钢结构作为建筑结构的时候需要对其结构的防腐蚀性进行加强,就是响应采取一些钢材的防腐措施。一旦轻钢结构受到腐蚀,其结构的建筑承重截面就会缩小,从而轻钢结构的承载能力就会因为受到腐蚀而逐渐下降,影响轻钢结构的使用时长。所以说,在使用轻钢结构作为建筑结构之前一定要对其进行足够的防腐处理。在防腐处理技术中,喷涂非金属涂层保护是应多最广泛的轻钢结构防腐处理技术。市面上的轻钢结构非金属涂层价格也不高,种类也多,有施工比较简便的特点。所以说,在选择轻钢结构防腐非金属涂料的时候不仅要考虑到对钢结构的防腐防锈起到很好的保护作用,同时也要对涂料对钢结构的清刷、检查的影响进行试验。在轻钢结构的加注当中,建筑内部的时期、建筑凹凸角以及建筑四角都会对轻钢结构的防腐性能造成一定程度的负面影响。因此,在轻钢结构施工时,应注重对工程建筑轻钢结构的科学设计,这样才能有效地对建筑钢结构的防腐防锈起到一定的作用。

(二)关于轻钢结构的防火技术探讨

一旦建筑发生火灾,特别是形成大型火场的火灾,其建筑温度可能高达-$$R+$$摄氏度,因此,建筑结构所承受的温度一定要高于++$摄氏度。但是轻钢结构此时的高温承受能力较弱,在高温环境中,钢结构很可能会因为失去承载能力造成坍塌。所以,在应用轻钢结构作为建筑结构之前,还要注意对轻钢结构建筑进行防火技术处理。常见的处理方法有以下几种,第一是在轻钢结构建筑上设置自动灭火装置,利用灭火装置的喷淋来保护轻钢结构以免着火。其次是在轻钢结构外层包裹一层高防火性能的防火板材或者涂上一层高防火性能的保护膜。还有就是可以加强对轻钢结构建筑安全出口的紧急通道管理,用增设消防通道的方式减轻火灾的人员伤亡。

第4篇:钢结构建筑防腐工程范文

关键词:建筑施工;混凝土结构;腐蚀;防腐措施

Abstract: "the architecture is the art of solidification," building modelling, colour and function bring people enjoy the beautiful, quality of concrete are directly related to the impression of the building, this paper, from the concrete structure corrosion principle, in the analysis of corrosion medium and based on the mechanism of corrosion, and put forward the construction of concrete structure antisepsis how to do well the work of the main points. Hope to make concrete structure of the anticorrosion working to provide experience.

Keywords: building construction; Concrete structure; Corrosion; Anticorrosion measures

中图分类号:TU377.1 文献标识码:A 文章编号

前言

建筑是一种凝固了的艺术,建筑通过色彩、结构、质地和造型等方式给人们带来愉悦的心理体验。建筑物中混凝土结构出现腐蚀不但会对建筑物的观感造成缺憾,而且对建筑物的耐久性、可靠性和功能造成严重的影响。在建筑物施工的过程中有效防治混凝土结构的腐蚀成为建筑领域一项重要的任务。应该在了解腐蚀和腐蚀机理的基础上,针对建筑物混凝土结构施工中的关键因素,采取相应的措施,精心进行混凝土结构的每一步施工,达到有效防治混凝土结构防腐的目的,提高建筑物的耐久性、可靠性和功能,在建筑行业中保障对环境的保护和对资源的合理利用。

1腐蚀的概述

1.1腐蚀的定义

在建筑业对腐蚀的定义为:建筑施工中,建筑材料材料与周边环境的各项因素发生作用,产生物理和化学的变化,导致建筑材料、 构件和结构性质上的退化和改变。在建筑物中腐蚀首先发生在建筑材料和腐蚀性介质之间,是一种化学作用,但如果在发生化学腐蚀的同时伴有物理的作用,则腐蚀的速度、深度和危害程度将出现减速的趋势。

1.2腐蚀的介质

腐蚀性介质按其形态并结合不同的作用部位分为五种:气态介质、腐蚀性水、酸碱盐溶液、固态介质和污染土。

首先,气态介质:包括腐蚀性气体和以液体为分散相的气溶胶,其作用的部位主要是室内外上部建筑结构的构配件。其次,腐蚀性水:是指在工业生产过程中受到各种介质污染的工业水或地下水,介质在腐蚀性水中的含量较低。腐蚀性水作用的部位主要是地基、基础、污水池、地面和墙面等。其三,酸碱盐溶液:含有不同浓度介质的酸碱盐液体,其作用的部位主要是地面、水沟、墙面、设备基础的地上部位、储槽和污水池等。其四,固态介质:包括腐蚀性碱、盐的颗粒、粉尘和以固体为分散相的气溶胶,主要作用于地面、墙面和有上部建筑结构的构配件。其五,污染土:是指建筑场地由于生产或自然环境等综合因素造成地基土的污染,主要作用于地下水部位的地下混凝土构筑物。

1.3腐蚀的机理

首先,素混凝土结构腐蚀的机理:碱-集料的反应,在混凝土中碱含量超标,碱与碱活性集料间发生反应,引起膨胀,产生混凝土结构松散、强度下降。其次,钢筋混凝土结构腐蚀的机理:钢筋混凝土结构腐蚀形态可分为两种,一是,混凝土的耐久性不足,其本身被破坏,同时也由于钢筋的、腐蚀而导致整个结构的破坏,二是,混凝土本身并未腐蚀,但由于外部介质的作用,导致混凝土本身化学性质的改变或引入了能激发钢筋腐蚀的离子,从而使钢筋表面的钝化作用丧失,引起钢筋的锈蚀。其三,预应力混凝土结构腐蚀的机理:产生预应力混凝土结构的腐蚀有两种,一是,应力腐蚀,钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂。二是,氢脆,预应力钢筋在酸性与微碱性的介质中发生脆性断裂的另一中类型,发生在钢筋的阴极区域,由于钢筋吸收了原子氢,而使其变脆,所以称为氢脆。其四,纤维混凝土结构腐蚀的机理:纤维混凝土的腐蚀机理与普通混凝土基本相同,但纤维的直径较细,且均匀分布,腐蚀的发生极易改变基材的物理力学性能。其五,轻骨料混凝土结构腐蚀的机理:大多数轻骨料抵抗气体扩散能力较低,腐蚀性气体较易渗入内部,因此必须控制轻骨料混凝土的密实度。最后,加气混凝土腐蚀的机理:加气混凝土的显气孔较多,不致密,吸水率高,碳化速度较快,在高湿和高温环境下容易产生腐蚀。

2建筑施工中混凝土结构防腐的措施

2.1做好混凝土原材料的控制工作

首先,水泥质量的控制,水泥是水泥砂浆和混凝土的胶结材料,在建筑施工中,对水泥类材料的生产厂商、供货厂商、水泥的强度和类型要做到严格控制,正确选用水泥是保证混凝土结构防腐的关键。其次,粗、细集料使用的控制,混凝土中所采用粗细集料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。其三,拌合及养护用水的控制,水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小,拌合水应检查其杂质情况,防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。其四,外加剂使用的控制,混凝土外加剂的范围很广,包括减水剂、早强剂、阻锈剂和密实剂等,加入外加剂的方法,可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力,是一种经济而有效的技术措施。 其五,合理设计混凝土配合比设计 ,一是,按设计要求的强度进行配合比设计;二是;按密实度的要求进行配合比设计,腐蚀环境中的混凝土配合比设计,必须取用上述两种情况中强度等级的较高者。其六,做好混凝土结构本身的防腐处理:一是,提高腐蚀环境中保护层的厚度;二是,控制混凝土表面裂缝,防止腐蚀深入混凝土内部。

结束语

总而言之,做好建筑施工的混凝土结构防腐工作是从源头上治理建筑腐蚀的措施,对建筑行业、建筑企业和建设项目来说意义非常重大。只要我们在建筑施工过程中能科学定义腐蚀的概念,明确腐蚀机理的分类,针对不同类型的混凝土结构采用相应的措施,就能够在源头上做好有效防治混凝土结构防腐工作。本文的论述来源于实际经验的积累,应该会有很多不足之处,希望同行对此有选择性吸收,对于为涉及未到的方面可以作为后续研究者继续前进的起点,让我们共同努力做好混凝土结构的防腐工作。

参考文献:

[1] 马玉臣,张洋,袁全. 钢筋混凝土结构物的防腐技术[J]. 河北水利水电技术. 2002,05.

[2] 王林. 关于混凝土结构的耐久性问题探讨[J]. 科技创新导报. 2009,07.

[3] 张春生. 混凝土中钢筋的锈蚀问题[J]. 工程质量. 2007,09.

[4] 孙亚飞,徐秀平. 地下工程中钢筋锈蚀的影响因素分析[J]. 盐城工学院学报(自然科学版). 2008,03.

第5篇:钢结构建筑防腐工程范文

【关键词】耐久性;建筑构造;损伤;功能

1 结构耐久性定义

结构耐久性的定义为:结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,由于结构构件材料性能随时间劣化,但不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用性和可接受的外观的能力。耐久性在实质上是研究在满足结构的安全性和适用性最低可靠度条件下,结构对气候作用、化学侵蚀、物理作用或其他破坏过程的抵抗能力,即材料老化及损伤的年限,该年限为建筑物在正常维护状态下的建筑物使用寿命。

2 结构耐久性损伤类型

2.1 混凝土碳化

混凝土碳化是混凝土中的Ca(OH)2及其他水泥熟料与环境中的CO2在温度相宜时发生化学反应生成CaCO3和水的过程也称混凝土的中性化。一方面,碳化后的混凝土使混凝土的碱性降低,当混凝土的pH值降为8.5~9时,混凝土即已碳化,从而失去了对钢筋的保护作用,为混凝土中钢筋的锈蚀创造了前提条件。另一方面,混凝土碳化反应的结果是生成的CaCO3和其他固态物质堵塞在混凝土孔隙中,使混凝土的孔隙率下降,大孔减少从而减弱了后续的CO2扩散,使混凝土的密实度得到提高。

2.2 钢筋锈蚀

钢筋锈蚀是混凝土结构最常见和量最大的耐久性问题。新成型混凝土的孔隙溶液中含有氢氧化钙,pH值较高,呈碱性。在这种情况下,钢筋表面可形成钝化膜,钢筋处于钝化状态。钝化膜对钢筋起到保护作用,处于钝化状态的钢筋不会锈蚀。当钝化膜遭到破坏时,钢筋则具备锈蚀条件。混凝土碳化后,钢筋表面的钝化膜遭到破坏,在适当的条件下(如果有足够的氧和水),钢筋产生锈蚀。锈蚀钢筋与混凝土的粘结作用下降,破坏它们共同工作的基础,从而严重影响混凝土结构的安全性和正常适用性。

2.3 碱骨料反应

碱骨料反应是指水泥水化过程中释放出来的碱与骨料中的碱活性成分发生化学反应,生成物重新排列和吸水膨胀所产生的应力诱发产生裂缝,最后造成混凝土结构的破坏。

2.4 化学侵蚀

化学物质的侵蚀是混凝土结构耐久性中最为复杂的问题复杂的原因是在于化学物质的种类多,随机性强,对混凝土的作用效应不易准确确定。但归纳起来,化学物质的侵蚀可分成酸侵蚀、碱侵蚀和硫酸盐侵蚀三大类。

2.5 混凝土表面磨损

有三种情况会引起混凝土表面磨损;机械磨耗、冲磨、空蚀磨损的结果是造成结构表面的混凝土剥落。

3 建筑构造对结构耐久性的影响原因

造成结构耐久性损伤的影响因素除了混凝土和钢筋自身的条件,设计因素,施工质量外,那就是环境因素:相对的温湿度、覆盖层的厚度及材料性质、酸碱盐环境,有无裂缝通道等。而许多建筑构造的功能正是从考虑建筑物环境因素影响设置的。从已有的大量建筑工程事故和耐久性损伤例子来看,由于建筑构造原因造成结构耐久性损伤主要体现在以下几个方面:

3.1 防水构造不良产生渗漏会加速结构耐久性损伤的发生

防水构造不良产生渗漏的结果造成建筑物的结构充分与水接触,而从前面结构耐久性损伤的成因来看,大多数混凝土结构的耐久性问题都与水有关。水是氯离子及其他有害化学物质进入混凝土内部的载体。侵蚀物质从外部环境到混凝土中能否与混凝土的组成起反应,取决于混凝土是否存在汽态或液态的水。在构件表面湿润时,溶于水中的有害化学物质随水进入构件表层。在干燥的周期,混凝土中的部分水分蒸发,有害物质却留在混凝土中。混凝土含水率较高时,有害化学物质从构件表面向内部扩散的速度加快;混凝土含水率低时,扩散速度较慢。如在干燥环境中,即使保护层混凝土完全碳化,钢筋也不会锈蚀。含有同样量氯离子的混凝土构件,在干燥的环境中,钢筋锈蚀速度较慢,在潮湿的环境中,钢筋锈蚀速度就比较快;干燥的环境中,混凝土冻融破坏和碱骨料反应的速度极慢,而在潮湿的环境中,混凝土冻融破坏和碱骨料反应的速度就加快。因此,防水构造的质量如何,对结构耐久性影响是很大的。

3.2 防腐构造不良会提供化学侵蚀的机会

在常用的水玻璃类,沥青类和树脂类的防腐蚀工程中,往往会因为发防腐蚀层空鼓、裂缝,以防腐蚀材料硬化固结过快、过慢、强度不够、物理化学性能差,甚至在防腐层与基层之间没有设置必要的隔离层或连接层等原因致使防腐构造不良,从而为化学侵蚀提供了机会,尤其在酸碱盐腐蚀状态下,混凝土会发生化学侵蚀及钢筋锈蚀等耐久性损伤。特别是处于与土壤接触的地下部分结构,由于各类土壤中腐蚀性盐类的存在,防腐构造更显得重要。如在内陆盐土和滨海盐土中,大量氯化物和硫酸盐的存在会破坏钢筋的钝化膜,对混凝土产生膨胀性腐蚀破坏,混凝土表面水泥砂浆严重剥落、石子外露、最大剥离深度为18mm,并出现顺筋裂缝,裂缝宽度达5mm。从而使地下建筑必须采取防腐措施,要配置耐腐蚀高性能混凝土,混凝土结构要做防腐隔离层。

3.3 装修构造缺陷对结构耐久性不利

主要指装饰层起鼓、脱落、污染裂缝、地面起灰等。根据覆层体系原理,建筑物本身的构造多层次覆层体系,是在长期使用中(有的上百年),受大气中含二氧化碳或酸雨等污染源的侵蚀作用(或者偶然受外力的施加与碰撞)。首先,表面装饰层微裂,然后发展到断裂进而剥落,如果不及时维修,逐渐波及到维护结构层,依次是水泥砂浆粘结层、钢筋混凝土的保护层,进而使混凝土碳化,最后,导致钢筋锈蚀,钢筋锈蚀膨胀,保护层剥落,露出生锈的钢筋,危及建筑物的使用寿命。

4 结语

根据上述分析,结合前面所谈到的提高结构耐久性的技术措施,我们可以将影响结构耐久性的建筑构造按照各自的功能作用做如下归类:1)避免水分侵袭的排水、防水、防潮工程、防结露构造,如排水坡度、天沟、雨水口、泛水、檐口、防水层、勒脚、防潮层隔气层、墙体装修层、腰线、滴水线、地漏、踢脚、散水、明沟、室内外高差台阶等;2)避免低温和高温的建筑构造,如保温层、隔热层、防火区、防火墙等;3)避免混凝土在腐蚀环境中工作的防腐工程,如在与地下土壤接触的地面与墙体处设置防腐蚀隔离层;4)避免混凝土磨损的建筑构造,如室内外墙体和室内楼地面的装修构造层、护角、勒脚;5)避免缝隙出现的变形缝及节点构造,如温度缝、沉降缝、防震缝、楼板与柱或墙体连接处等。因此,在设计和施工过程中,了解可以影响结构耐久性的建筑构造,做到有的放矢,即可最大程度地避免构造原因引起的建筑物结构损伤。

参考文献

[1]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S].

[2]同济大学,西安建筑科技大学,东南大学,重庆建筑大学.房屋建筑学[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[3]李必瑜.建筑构造(上)[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

第6篇:钢结构建筑防腐工程范文

关键词:混凝土结构;腐蚀;预防为主;防护结合

中图分类号:U213.1 文献标识码:A

随着人们对建筑质量的要求越高,建筑物的使用寿命是土建工程得以量化的集中表现,保证建筑物混凝土结构具有经济合理的使用寿命,节约资源和可持续发展。因此混凝土结构的腐蚀现象也越来越被重视,混凝土结构腐蚀的范围很广,介质种类繁多,腐蚀形式多种多样。在建筑工程中,应采取“预防为主,防护结合”。

1 混凝土结构腐蚀产生的原因

混凝土结构的劣化机理,环境作用决定混凝土结构的使用寿命,也是引起混凝土结构腐蚀的主要原因。在一般环境下,混凝土结构的腐蚀主要是碳化引起的钢筋锈蚀。混凝土呈高度碱性,钢筋在高度碱性环境中会在表面生成一层致密的钝化膜,使钢筋具有良好的稳定性。当空气中的二氧化碳扩散到混凝土内部,会通过化学反应降低混凝土的碱度,使钢筋表面失去稳定性并在氧气与水分的作用下发生锈蚀。饱水的混凝土在反复冻融作用下会造成内部损伤,发生开裂甚至剥落,导致骨料。环境中的氯化物以水溶氯离子的形式通过扩散、渗透、和吸附等途径从混凝土构件表面向内部迁移,可引起混凝土内钢筋的严重锈蚀,氯离子引起的钢筋锈蚀难以控制、后果严重。

钢筋混凝土结构材料是混凝土与钢筋的复合体,它的腐蚀形态可分为两种:一是由混凝土的耐久性不足,其本身被破坏,同时也由于钢筋的、腐蚀而导致整个结构的破坏;二是混凝土本身并未腐蚀,但由于外部介质的作用,导致混凝土本身化学性质的改变或引入了能激发钢筋腐蚀的离子,从而使钢筋表面的钝化作用丧失,引起钢筋的锈蚀。从化学成分来看,钢筋的锈蚀物一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4・H2O、Fe2O3等,其体积比原金属体积增大2~4倍。由于铁锈膨胀,对混凝土保护层产生巨大的辐射压力,其数值可达30MPa(大于混凝土的抗拉极限强度)使混凝土保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝(俗称顺筋裂缝)。这些裂缝进一步成为腐蚀性介质渗入钢筋的通道,加速了钢筋的腐蚀,等到混凝土表面的裂缝开展到一定程度,混凝土保护层则开始剥落,最终使构件丧失承载能力。

影响混凝土中性化(包括碳化)速度的因素很多,但主要的因素是混凝土的密实度,即抗渗性能。混凝土愈密实,抗渗性能愈高,则外界的气体只能作用于混凝土表面,向内部渗透比较困难。影响混凝土密实度的主要因素是混凝土的水灰比和单位水泥用量。预应力混凝土结构的腐蚀除了具有普通混凝土结构的腐蚀类型外,由于采用高强度钢筋和钢筋在高应力条件下工作,所以可能发生应力腐蚀和钢材的氢脆。应力腐蚀是钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂。这种破坏与单纯的机械应力破坏不同,它可以在较低的拉应力作用下破坏,这种破坏又与单纯的电化学腐蚀破坏不同,它可以在腐蚀性介质很弱的情况下而破坏。

腐蚀性介质与钢筋作用,在钢筋表面形成一个大小不等弥散分布的腐蚀坑后,每个腐蚀坑相当于一个缺口,钢筋在拉应力的作用下,形成应力的不均匀分布和应力集中。在缺口的边缘,当钢筋平均应力不高时,其集中的应力即可达到断裂应力的水平,而引起钢筋的断裂。预应力钢筋的腐蚀是拉应力与腐蚀性介质共同作用的结果。腐蚀因素对钢筋断裂的最初形成起主要作用,而拉应力则促进了腐蚀的发展。

氢脆是预应力钢筋在酸性与微碱性的介质中发生脆性断裂的另一中类型。氢脆与应力腐蚀的机理完全不同。应力腐蚀发生在钢筋的阳极,而氢脆发生在钢筋的阴极区域。氢脆是由于钢筋吸收了原子氢,而使其变脆,所以称为氢脆。钢筋在腐蚀过程中,表面可能有少量氢气产生,在通常情况下,生成的原子氢会迅速结成分子氢,在常温下是无害的,但当这一过程受到阻碍时,氢原子就会向钢筋内部扩散而被吸收到金属内部的晶格中去,如果钢筋内部有缺陷存在,氢原子很可能重新结合成为氢分子。氢分子的生成产生很大的压力,出现“鼓泡”现象,使钢筋变脆。产生氢脆的钢筋在受到超过临界值的拉力作用时,便会发生断裂,硫化氢是能引起预应力钢筋氢脆的介质之一。

2 混凝土结构腐蚀的防治方法

对混凝土结构腐蚀预防应针对其不同的结构组成制定不同的办法。

原材料的选择:水泥是水泥砂浆和混凝土的胶结材料,水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结、硬化而形成。正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性与节约投资有重要意义。

粗、细集料:发生碱-集料反应的必要条件是碱、活性集料和水。粗、细集料的耐蚀性和表面性能对混凝土的耐蚀性能具有很大影响。集料与水泥石接触的界面状态对混凝土的耐蚀性有一定影响。

混凝土中所采用粗细集料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。混凝土拌合及养护用水,应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况,防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入,用以改善混凝土性质的物质。混凝土外加剂的范围很广,品种很多,我国外加剂的品种目前已超过百种,其中包括减水剂、早强剂、加气剂、膨胀剂、速凝剂、缓凝剂、消泡剂、阻锈剂、密实剂、抗冻剂等。

在建筑防腐工程中,外加剂的使用主要是为了提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性。实践证明,采用加入外加剂的方法,可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力,是一种经济而有效的技术措施。但由于外加剂的化学组成,来自外加剂中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在进行外加剂选择时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。

防腐混凝土的配合比设计:为提高混凝土的密实性和抗中性化能力,混凝土的强度等级宜大于或等于C25。受氯离子腐蚀或其它大气腐蚀时,钢筋混凝土构件中可掺入钢筋阻绣剂。对于预应力混凝土结构,其混凝土强度等级不小于C35,后张法预应力混凝土构件应整体制作,不得采用块体拼装的构件。

第7篇:钢结构建筑防腐工程范文

关键词:建筑幕墙;防腐设计;广泛应用;

中图分类号:S611文献标识码: A

引言

建筑幕墙作为一种建筑护结构和装饰性结构,其设计理念越来越趋向节能、环保和健康。但是,建筑幕墙在使用过程中,其结构材料尤其是金属材料,会与空气中的化学物质发生反应,出现腐蚀破坏,影响幕墙功能的正常发挥。因此,做好建筑幕墙的防腐设计是十分必要的。

1、我国建筑幕墙的种类

1.1玻璃幕墙

玻璃幕墙按照型材材料可以分为钢型材、铝合金型材和钢铝型材组合等玻璃幕墙;按照幕墙面板固定方式可以分为明框、半隐框和隐框等玻璃幕;按照玻璃面板支撑方式可以分为托板支撑、四点支撑、夹板支撑、六点支撑和多点支撑等玻璃幕墙;全玻璃幕墙可以分为两种:吊挂式和落地式;按照支撑结构可以分为钢结构、主体结构、玻璃肋支撑、自平衡索桁架和索杆结构等点支撑玻璃幕墙。

1.2人造板幕墙

人造板幕墙按照结构形式可以分为单元式、构件式和点支撑等人造板幕墙;按照功能可以分为装饰型和围护型等人造板幕墙;按照面板的材料大致可以分为陶板、石材蜂窝板、微晶玻璃、纤维水泥板、瓷板、混凝土板和木纤维板等幕墙。

1.3石材幕墙

石材幕墙按照面板封闭方式可以分为封闭式和开敞式等石材幕墙;按照面板的支撑固定方式可以分为钢销式、嵌入式、通槽式和短槽式等板边支撑石材幕墙以及背插式、背卡式、穿透式和背栓式等跨中支撑石材幕墙。

1.4金属板幕墙

金属板幕墙按照面板封闭方式可以分为封闭式、遮蔽式和开敞式等金属板幕墙;按照幕墙面板材料可以分为铝单板、蜂窝铝板、铝塑复合板、不锈钢板、彩钢板、铜合金板、珐琅钢板、钛合金板和锌合金板等幕墙。

1.5单元式幕墙

单元式幕墙按照幕墙面板材料可以分为玻璃幕墙、人造板幕墙、石材幕墙、金属板幕墙和组合幕墙;按照面板支撑结构形式可以分为明框和隐框等幕墙;按照单元构件接口方式可以分为对接型、粘接型、插接型和连接型等幕墙。

1.6双层幕墙

双层幕墙按照结构形式可以分为单元式和构件式等双层幕墙;按照通风方式可以分为内通风和外通风等双层幕墙

1.7采光顶

采光顶按照面层材料可以分为玻璃和聚碳酸酯板等采光顶;按照支撑结构方式可以分为单元式、构件式和点支式等采光顶。

2、幕墙防腐蚀设计原则

幕墙工程的防腐蚀设计应遵循以下几项原则:(1)桁架、柱、主梁等重要钢结构件和矩形闭口截面杆件的焊缝,应采用连续焊缝。角焊缝的焊脚尺寸不应小于8mm;当杆件厚度小于8mm时,焊脚尺寸不应小于杆件厚度。闭口截面杆件的端部应封闭。(2)在腐蚀性气态和固态介质作用下,钢材宜采用耐候钢。(3)连接钢结构采用的材料(如焊条、螺栓、节点板等构件材料)耐腐蚀性能应高于构件主体材料的耐腐蚀性能。(4)根据JGJ102―2003《玻璃幕墙工程技术规范》第3.1.2条规定:“金属材料和金属零配件除不锈钢及耐候钢外,钢材应进行表面热浸镀锌处理,无机富锌涂料处理或采取其它有效的防腐措施”。它明确了需要表面防腐处理的钢种类为碳素结构钢和低合金强度结构钢(不含不锈钢和耐候钢),表面防腐处理不限于热浸镀锌。(5)由于两种不同的金属直接接触时容易产生电偶腐蚀,在设计中必须考虑在不同金属的联接处或接触面采取绝缘措施,通常采用尼龙垫、石棉垫进行隔离,避免不同金属的直接接触;铝与钢铁连接的固定件,宜采用不锈钢或铝合金制作;也可采用适当的涂层或金属镀层对金属结构进行保护。(6)铝及铝合金与水泥材料接触时,应在铝及铝合金材料的表面涂刷耐酸、耐碱、耐水性优良的沥青涂料、聚氨酯涂料、氯化橡胶涂料、环氧沥青涂料等隔离。

3、建筑幕墙的防腐设计

3.1防腐材料选择

为了减少建筑目前中金属材料的腐蚀情况,保证幕墙的建设和使用质量,可以选择防腐蚀材料取代传统的钢材等,在兼顾强度、机械加工性能等物理性质和防腐的化学性质的基础上,充分考虑施工成本。目前在建筑幕墙设计中,常用的防腐材料主要包括:(1)不锈钢。不锈钢多是在钢铁中加入镍(Ni)、铬(Cr)等金属元素而成,按照不同元素的掺入量,分为不同的牌号。为了增强不锈钢的耐大气腐蚀性,在幕墙设计中,可以在不锈钢中增加铬和钼(Mo)的含量。以Cr+3Mo作为不锈钢耐腐蚀性指标,对不同的不锈钢材料进行对比,铁素体(不锈铁)的耐大气腐蚀性要由于奥氏体(不锈钢),而且在成本方面更加优越,因此在建筑幕墙设计中,铁素体的应用相对更加广泛。表1为各个型号不锈钢的应用。(2)铝合金。金属铝自身具备良好的防腐性能,在大气环境下,会在表面迅速形成一层致密而厚实的氧化铝膜,从而阻止腐蚀的进一步发展。但是,这层氧化铝膜会与盐碱类物质发生反应,在材料表面形成点状斑痕,继而不断穿透腐蚀,也就是所谓的点蚀作用,是纯铝防腐的致命弱点。因此,在实际应用中,一般会在铝中添加硅、镁、锰等元素,提升材料的强度和防腐性能。(3)钛锌板。即锌板,是在锌中加入少量的钛、铜元素而生成的合金板,金属锌的防腐原理与铝相似,虽然稳定性较差,但是不会受到点蚀作用的影响。钛锌板中铜元素的存在,可以提升材料的抗拉强度和硬度,而钛元素的存在,则可以进一步增强材料的防腐能力,在机械加工性能、防腐能力、美观性等方面,钛锌板要由于不锈钢和铝合金。

表1 各型号不锈钢的应用

型号 性能 应用范围

304

18Cr-8Ni 作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃~800℃)。 家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸),汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件

304Cu

13Cr-7.7Ni-2Cu 因添加Cu其成型性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,故可进行复杂形状的产品成形;其耐腐蚀性与304相同。 保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器

304N1

18Cr-8Ni-N 在304钢的基础上,减少了S、Mn含量,添加N元素,防止塑性降低,提高强度,减少钢材厚度。 构件、路灯、贮水罐、水管

316L

18Cr-12Ni-2.5Mo低碳

作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优 316钢的用途中,对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品

316

18Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)优。 海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母

3.2幕墙防腐处理

防腐处理主要是针对幕墙金属材料表面的处理,可以在不改变金属自身物理性质的基础上,掐断腐蚀的根源,是最为经济,同时也最有效的防腐手段。常用的金属表面防腐技术包括:(1)镀层法。镀层法是指将不易生锈的金属,如锌、铜、率等,通过热浸或者电化学吸附的方式,牢固地附着在金属材料的表面,形成防腐层。镀层均质性好,在镀层与钢铁基材的结合处,不同的金属分子相互渗透,结合得非常牢固。一般来说,对于建筑幕墙的埋件、转接件以及支撑钢龙骨等的处理,多以热浸镀锌为主;对于漏镀件或者在施工中镀锌层遭到破坏的部件,应该进行热喷涂锌,或者涂刷2遍环氧富锌底漆+1遍丙烯酸聚氨脂面漆,确保涂锌或者漆膜的厚度与原镀锌层保持一致。(2)涂层法。涂层法是指在结构表面涂刷油漆或者其他防腐蚀材料,不仅可以起到良好的防腐效果,而且可以使得幕墙更加美观。常用的涂层法包括:粉末喷涂,分为低光面、半光面、高光面和皱纹面等,需要注意对涂层的保护,如果出现涂层脱落或者划伤,很难进行修复。粉末喷涂一般都是采用人工喷涂的方式,然后使用高温灯光烘烤,形成防腐层。这种方法不宜在需要现场焊接或者体积大的结构中使用。氟碳喷涂,由环氧富锌底漆+环氧云母氧化铁中间漆+氟碳面漆共同构成常温氟碳防腐体系。(3)阳极氧化。阳极氧化主要是针对铝合金型材的防腐处理,指将铝型材放入硫酸溶液中,然后接通直流电源的阳极,通过氧化还原反应,在材料表面生成一层Al2o3,然后通过相应的封孔处理,使得氧化膜变得极为质密,起到防腐、耐磨以及装饰的作用。与铝在空气中自然形成的养护膜不同,这层人工处理的氧化膜厚度较大,孔隙率小,力学性能强,可以有效防止大气中各种介质对于金属的进一步腐蚀。

结束语

腐蚀给人们带来的危害很大,越来越引起世界各国政府和工程技术人员的重视。幕墙防腐蚀基本功能是节约资源、合理利用资源、提高资源利用率,对节能减排也起着重要的作用。我们应该在幕墙防腐蚀方面引起足够重视,在设计选材和施工质量上注意不同材料的防腐蚀措施,严格按施工工艺要求去做,不要在工程中留下隐患。

参考文献

[1]魏从涛,汤昌叙.建筑幕墙设计技术要点[A].河南省土木建筑学会.河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C].河南省土木建筑学会:,2010:2.

第8篇:钢结构建筑防腐工程范文

关键词:建筑行业;钢材结构;技术材料;应用综述

新技随着时代的发展,建筑行业也得到了空前的发展机会,目前,在各类建筑的建设过程中,钢结构的应用也变得越来越广泛。由于我国在建筑行业中使用钢结构的时间相对较晚,因此,,在对工程建筑进行建设时,钢结构新技术以及各类新型材料的应用还有待完善。

Abstract: with the continuous development of construction industry, construction technology and construction of all kinds of new materials have been widely applied to construction project construction process. Because the steel structure has good ductility, light weight and high strength, the characteristics of it, both at home and abroad of all kinds of building construction has been widely used in the process. This article will base on our country's economic construction and development, from the fire protection materials, anti-corrosion materials, insulation materials, heat preservation, membrane material, thin plate, hot rolled section steel and steel material this several aspects to building steel structure material of new technology application are simple.

Key words: construction industry; Steel structure; Technical materials; Application review.

中图分类号:TU391文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、关于钢结构的概述

(一)钢结构的主要优点

1、施工周期短

一般情况下,建筑所用的钢结构都是在工厂就生产好了的,在施工的过程中,可以对其进行现场安装,这就在一定程度上大大缩短了工程的施工工期。

2、空间大

由于钢材的抗侧弯强度以及抗压强度是砼的1.5倍左右,所以,在同等强度条件下,钢结构施工具有增大有效的施工空间、缩小截面的优点。

3、可循环利用

在对钢结构的建筑物进行施工时,其施工材料可以回收再利用,这与其它的建筑物结构相比,建筑垃圾相对较少也是其主要优点之一。

(二)钢结构的主要缺点

1、耐火性差

由于钢材的导热系数明显大于钢筋砼导热系数,此外,它的耐火性也远低于混凝土的耐火性。一般情况下,当温度达到600℃时,钢结构的强度以及刚度就基本消失。因此,在对钢结构建筑进行设计时,一定要注意抗火环节的设计。

2、耐腐蚀性相对较差

在一定条件下,钢材表面的铁原子在与空气中的氧气接触时,会发生氧化反应而生成铁锈。当钢结构出现锈蚀时,钢结构的应力就会集中在一起,对结构的安全使用造成一定的隐患。钢结构建筑一旦出现此种情况,就会减少建筑结构的使用寿命,由此可见,为了确保钢结构建筑的实际寿命能够达到设计的使用年限,就必须对其进行相应的处理。

二、隔热、保温材料

在建筑行业飞速发展的今天,人们对于各类建筑的节能要求也变得越来越高,从相关的资料可以看出,保温并不是困扰建筑行业的的主要问题,不过人们对于保温建筑仍然存在各种各样的争议。目前,解决建筑物保温问题的首要条件就是保温材料的选择。一般情况下,保温建筑是通过保温介质来对空气进行截流的,以此来达到减缓热传递的目的。不同种类的保温材料其最大的差别就是怎样达到保温的作用。保温材料的类型以及厚度对保温建筑的保温功能有着至关重要的影响。

在此,不得不提到保温建筑的泠凝现象,所谓的泠凝现象就是指当热空气遇到冷表面或冷却时,空气中原有的水汽就会减少,从而形成泠凝的现象。当保温建筑出现泠凝现象时,金属结构表面就会出现霉斑或腐蚀的情况,最终使得建筑物的面层被损坏,并让保温建筑丧失其相应的保温性能。当前解决此类问题的主要方法就是在保温建筑的保暖面安装一层防水汽的贴面,以此来达到缓解水汽运动速度的目的,尤其是对于那些潮气散发以及潮湿地区的房屋,这种处理方式有着十分重要的作用。

三、钢结构的焊接技术以及应用前景

(一)钢结构焊接过程中的基本要求

在对建筑钢结构进行焊接之前,一定要对相关的焊接设备进行严格的检查,确保焊接过程中所需的工具仪表齐全,所有设备均能正常工作。对于那些外观要求相对较严的钢结构,务必要确保焊接缝外观的质量达到相关的要求,在焊接的过程中,如有必要还必须对焊接缝进行及时的修磨处理。特别是对于圆管Y、K、T形节点、螺栓球节点处的网架焊缝以及普通焊接球处的网架焊缝,此类焊接缝的探伤方式以及内部缺陷的分级都必须要符合我国的相关焊缝标准。

在对钢结构建筑进行焊接的过程中,不同钢材料所对应的焊条也不同,因此,对于焊接所需的材料必须要进行严格的筛选。例如,对于Q235的钢材,其焊条最好选用E4303,而对于Q345的钢材,其焊条最好选用E5015。在对钢结构的坡口尺寸、板厚、材质,其轧制方向必须与它所代表杆件必须一致,同时还必须在与首件一同焊接。如果遇到不能在杆件进行焊接时,就必须根据母材料的抗拉强度等级来选择相应的焊条。在对强度较高的钢材料进行焊接的过程中,由于母材料的融入关系,焊缝所需金属的实际抗拉强度通常要比焊条的名义强度高出许多倍,因此,在对此类结构进行焊接的过程中,最好选用抗拉强度相对较低的焊条来对其进行焊接,以此来确保焊缝金属的实际强度与母材料的强度一致。

在对钢结构的焊接次序进行考虑时,由于不同焊接部位的间隙不同,因此,在对其进行焊接的过程中,最好遵循由小到大的焊接原则,只有如此才能确保钢结构在完成焊接工作后不会出现变形等情况。对于需要进行多层焊接的钢结构,在完成每层的焊接工序后还必须对焊接部位的缺陷以及熔渣清理干净,当处理好该层的缺陷以及裂纹后方可进行下一层的焊接。

(二)钢结构焊接过程中的施工质量标准

对于钢结构的建筑而言,其建成后的受力情况与焊接缝的焊接质量有着密不可分的内在联系,因此,在完成钢结构的相关焊接工作后,务必要对其质量进行严格的判定。在对钢结构建筑的施工质量进行判定的过程中,主要包含了以下几个方面的内容。

1、施工单位在对钢结构工程进行判定的过程中,最好是从工程的焊接方法、焊接材料以及初次使用的钢材等方面来对其焊接工艺进行评定,并根据相应的评定结果来对结构的最终焊接工艺进行确定。

2、在完成钢结构的焊接后,在其焊接表面不能出现焊瘤、裂纹等缺陷,一、二级焊缝处不能有弧坑裂纹、夹渣以及表面气孔等缺陷出现,特别是对于焊接缝,一定不能出现未焊满以及咬边等缺陷。大量的实践经验表明,在对钢结构进行焊接的过程中,其焊接缝的外观必须要均匀、平缓,对于焊接缝处的焊渣一定要清理干净。

3、在完成焊接缝的相关焊接工作后,可以使用钢尺、放大镜以及观察检查的方式来对二、三级焊接缝进行检查,以此来确保焊接完成后的钢结构外观能够符合相关的要求。

(三)钢结构在不同情况下的焊接技术

1、定位焊

由于钢结构建筑的一个节点通常包含了多个构件,因此,在对钢结构进行焊接的过程中,一般都会采用定位焊接的方式。在实际的焊接施工过程中,定位焊接所需的焊接原材料必须要与钢结构原材料的材质相匹配,焊接缝最终的焊接质量必须达到相应的要求。此外,从事焊接工作的技术人员还必须持有相应的焊工施焊合格证。

2、返修焊与磨修

在对钢结构建筑进行焊接的过程中,当结构的余高、焊坡以及焊角尺寸等低于或小于1毫米,且咬边出现超差时,就必须将其修磨均匀。在焊接施工的过程中,可以使用碳弧气刨等一系列的方法来对焊接处的缺陷进行清除,并用砂轮将焊接坡口表面的氧化层磨掉,使其露出金属的光泽。

(四)钢结构的应用前景

在对钢结构进行焊接的过程中,由于钢材的热处理方式的不同以及强度级别均存在较大的差异,它主要体现在焊接工艺、焊接过程中的热影响区性能、预热温度等方面。目前,常见的钢结构建筑主要有专业化的建筑用钢以及强度较高的建筑钢结构,不过在一些开发配套的钢结构建筑中,就必须要用到相应的焊接材料。为了对建筑钢结构的焊接技术进行有效地提升,最好是在钢结构的生产线中引进一些先进的生产设备,以此来开发出质量更优的钢结构产品。

四、防腐蚀以及防锈材料

(一)使用防腐蚀以及防锈材料时的相关要求

上文已经讲到,钢结构的主要缺点就是耐腐蚀性相对较差。通常情况下,新建的钢结构建筑在一段时间之后必须要重新涂刷涂料,这就使得钢结构建筑的维修费用普遍较高。当前,解决钢结构建筑腐蚀问题的主要方法有以下两种,一种是选用不易腐蚀的钢材来作为钢结构的原材料;另一种是在钢结构表面喷洒一层防锈涂料。对于钢结构表面所用的防腐蚀材料以及防锈材料的选择,应以我国的相关的法律法规以及建筑行业的相关规定为标准。

(二)使用防腐蚀以及防锈材料时的注意事项

在对保温建筑进行设计时,一定要将预期耐蚀寿命、使用情况、涂装方法、涂层厚度、涂层结构、表面除锈等级、基材种类等方面的因素均在设计方案中体现出来,并提出相应的涂装要求以及除锈方法。对于轻型钢结构,在其出现锈斑以及图层分化时,就必须对其做出相应的维护,而不是等到钢结构出现大量的涂层脱落时才对其进行维护。这样做不仅可以减少处理钢结构表面时的工作量,而且还可以在节约维修成本的前提下,确保钢结构建筑的维修质量。此外,在对钢结构建筑进行维修时,选用的涂层材料必须与钢结构表面原有的涂料品种相同,确保涂料的相互配套。

(三)处理钢结构表面时的方法

在对保温建筑的钢结构表面进行处理时,其主要的方法有激光除锈、控制射流真空除锈、表面合金、电镀、热浸镀、化学转化膜、喷砂(丸)除锈、酸洗除锈、滚动钢丝轮除锈以及手工工具除锈等。由于钢结构的腐蚀问题较为严重,因此,在保温建筑行业的发展过程中,急需研发出一种价廉、质轻、高效的耐腐蚀、耐锈的新型材料或涂料来满足建筑行业的快速发展对于钢结构所提出的各类新型要求。

五、防火材料的应用

由于钢结构的防火性相对较差,因此在各类火灾事故中,没有进行过防护处理的钢结构通常只能维持20分钟左右。在震惊世界的“9.11”事件中,世贸大厦的倒塌就充分说明了钢结构建筑的耐火性较差的这一特性。

目前,对于钢结构建筑的防火方法主要有以下两种,一种是在钢结构的外层涂上一层混凝土或其它的一些防火材料,另一种方法就是在钢结构表面涂上一层防火涂料。这也是钢结构建筑的造价相对较高的主要原因之一,同时,这种情况的出现还在一定程度上阻碍了钢结构建筑行业的发展。对于钢结构的防火处理一定要严格执行我国《建筑设计防火》中的相关要求,对于钢结构表面的防火涂层的设计一定要遵循建筑物的防火等级以及各种构件的耐火极限来对其防火处理进行科学合理的设计。用于钢结构建筑防火处理的涂料,其质量要求、涂层厚度以及涂料的性能都必须达到我国《钢结构防火涂料应用技术规范》以及《钢结构防火涂料通用技术条件》中的相关要求。

六、结束语

随着钢结构在各类建筑建设过程中的广泛应用,近年来各地纷纷出现了一些专门负责钢结构研究以及设计的研究所,它们的主要工作就是对钢结构建筑进行咨询以及设计。这些研究所在发展的过程中,出现了一大批优秀的钢结构建筑的设计方案,它们在建筑行业的发展过程中留下了光辉的一笔。例如各类文化公共建筑、体育场馆、火车站、候机楼、高层办公楼等建筑物,它们不仅具有较高的安全性,同时还具有较强的现代感,同时还在一定程度上反映出了古老的中国文化。我国在加入WTO之后,钢结构建筑得到了更为广阔的发展空间,在此过程中,它对于新型材料也提出了更高的要求,为了满足钢结构建筑的发展需求,就必须根据钢结构建筑的特点,制定出相应的材料使用以及设计方案。

参考文献:

[1]周鉴.无锡博物院建筑新技术应用综述[J].江苏建筑,2009,(5):7-9.

[2]王志强.浅谈建筑节能新型墙体及建筑防水钢结构应用技术[J].建材发展导向(下),2011,09(1):99.

[3]章金旭.新型墙板材料应用与研究[C].//第七届全国省际钢结构行业组织经济技术协作会暨2011年江苏省钢结构年会 江苏省钢结构新技术研讨会论文集.2011:86-88.

[4]戴为志,黄明鑫,芦广平等.国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接技术[J].电焊机,2008,38(4):51-76.

第9篇:钢结构建筑防腐工程范文

【关键词】钢筋混凝土 腐蚀 预防措施

钢筋混凝土结构的腐蚀,是指其与所处环境间产生了各种物理或化学反应,进而引起的材料本身性质的变化。随着建筑工程技术的不断进步,人们对建筑工程质量的要求也越来越高,腐蚀现象已成为建筑工程人员最为关注的问题之一。在建筑工程中,钢筋混凝土结构是最常用的结构形式,而腐蚀对其耐久性与可靠性造成了严重影响[1],给建筑物带来了不确定的安全隐患。由于钢筋混凝土是气、水、固三态混合而成的复杂体系,所以多种因素都会引起腐蚀现象。因此,全面了解各种环境下钢筋混凝土结构的腐蚀原因与机理,有针对性地使用正确适当的腐蚀预防措施,对于保证工程质量和延长建筑物使用寿命都具有重大意义。

1 钢筋混凝土结构的腐蚀原因与机理

钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土复合而成,环境对这两部分的腐蚀是造成钢筋混凝土结构损坏的重要因素,其腐蚀的成因与机理主要包括以下几种。

1.1 混凝土的中性化

中性化现象是指空气中的二氧化碳与水泥水化反应生成的氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙沉淀而导致混凝土孔隙溶液pH值降至9以下的现象。一般而言,中性化也包括其他矿物导致pH值下降的碳化。发生中性化的混凝土会变得致密且重量增加,进而产生一些细微的龟裂。当中性化发展至混凝土内部的钢筋表面时,低pH值将破坏钢筋钝化膜赖以维持的碱性环境,在渗入的氧气和湿气共同作用下,就引发了钢筋的腐蚀。

1.2 氯离子的侵蚀

钢筋混凝土中的氯离子有自由态和化合态两种,只有自由态氯离子才会造成钢筋混凝土结构的腐蚀。游离的氯离子会和水形成盐酸,然后与混凝土中的氢氧化钙反应,使混凝土的密实性大大降低。另外,氯离子也是很强的去钝化剂,在其到达钢筋表面时,将会严重破坏钝化膜,造成钢筋的腐蚀,腐蚀后形成的氧化物会导致体积膨胀2.5~4倍,在混凝土内部产生超出其所能承受的拉应力,导致混凝土产生张力裂缝,降低钢筋与混凝土的握裹力,引起钢筋混凝土结构的承载力下降,严重的甚至使钢筋混凝土局部的保护层产生脱落。

1.3 混凝土的冻融破坏

混凝土的冻融破坏是指混凝土中的水在低温下受冻结冰膨胀,在混凝土内部产生超过混凝土承受强度的应力,而对其结构产生的破坏。混凝土的冻融破坏属于物理腐蚀,位于北方地区的建筑钢筋混凝土经常会发生这种腐蚀。在反复冻融破坏的循环作用下,混凝土内部的损伤会不断累积,最终形成表面剥蚀和冻胀开裂两种破坏结果。表面剥蚀是由于混凝土毛细管中的水分从内部热端向表面冷端迁移,而导致表层先受冻,在多次受冻后表面会发生逐层剥离。冻胀开裂是由于水在混凝土毛细孔中结冰,体积膨胀导致的混凝土开裂。混凝土的冻融破坏严重危害建筑物的安全性。

1.4 碱集料反应

碱集料反应是指混凝土原材料中的碱性物与集料中的活性成分发生化学反应,生成的吸水膨胀物产生混凝土内部应力导致开裂的现象[2]。其中碱性物主要来自水泥熟料和外加剂;集料中活性成分主要是二氧化硅、硅酸盐和碳酸盐等,故混凝土碱集料反应有碱―硅反应,―硅酸盐反应和碱―碳酸盐反应三种,其中的碱―硅反应最为常见。碱集料反应一般多为混凝土成型若干年后逐渐发生,当裂缝出现后,随着空气、水和二氧化碳等的侵入,混凝土碳化和钢筋锈蚀等又会使裂缝进一步扩大;在寒冷地区,还会使冻融破坏加速,最终将导致钢筋混凝土结构的综合性破坏。

2 预防钢筋混凝土结构腐蚀的措施恰当选择防腐蚀材料,合理运用防腐蚀措施,都可以有效防止钢筋混凝土结构腐蚀的发生,延长建筑物的寿命。

2.1 使用耐腐蚀材料

(1)高性能混凝土。

高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是目前较常用的防腐蚀材料。从混凝土的腐蚀原因与机理来看,多数腐蚀因素都与混凝土的渗透性有关。高性能混凝土的用水量较低,具有较优异的填充性,其中掺加的微硅粉可有效缩小混凝土中的孔隙尺寸,并且阻断内部毛细孔,使混凝土中氯离子渗透率大幅降低[3],还能减少冻融破坏对混凝土的损害。

(2)粗、细集料。

粗、细集料是碱集料反应发生的必要条件之一,因此粗、细集料的耐腐蚀性以及其表面性能都对混凝土的耐腐蚀性具有重大的影响。在选择混凝土中使用的粗、细集料时,应对其致密性、材料的吸水率和其它杂质的含量进行严格控制。

(3)外加剂。

混凝土耐腐蚀剂是一种新型的混凝土外加剂,在建筑工程中合理的使用这种外加剂,可以提高混凝土的密实性,提升钢筋的阻锈能力,从而提高钢筋混凝土结构的耐腐蚀能力与耐久性。但在使用前,必须对其中所含的氯盐含量进行检测。

2.2 使用防腐涂料

使用防腐涂料可以隔绝钢筋混凝土中的离子通路,防止腐蚀反应的产生。防腐涂料主要有钢筋表面涂层和混凝土外表面涂层两种。钢筋表面涂层主要有不锈钢钢筋、镀锌钢筋、合金钢钢筋、包铜钢筋以及环氧树脂涂层钢筋等多种类型,其中最常用的为环氧树脂涂层钢筋。混凝土外表面涂层主要有表面涂料、渗透型涂层以及聚合物改性砂浆等多种类型。其中表面涂料能够抗氧化,防紫、红外线,耐适度化学侵蚀;渗透型涂层能够部分深入混凝土内部,堵塞孔隙形成一定防护层;聚合物改性砂浆具有抗渗性好,粘结力强等特点。

2.3 合理设计混凝土配合比

设计混凝土配合比是实际建筑工程中很重要的一项工作,混凝土配合比的设计一般有两类要求,即按强度的要求或按密实度的要求。为了增强钢筋混凝土的防腐蚀性能,在进行混凝土配合比设计时,应选用按密实度要求进行混凝土配合比设计,其强度等级较高,而且具有较高的密实性。

2.4 电化学除氯

电化学除氯是指通过在混凝土外部施加电场以及阳极网格的方法,来显著降低氯化物含量、增加钢筋周围pH值、使钢筋表面重新钝化的一种新技术。使用该技术无需破坏钢筋混凝土结构的保护层,就可实现快速、高效、低成本的非破损型修复。该技术在欧美被广泛应用,我国则起步较晚。

2.5 加强混凝土施工质量管理

在实际的施工中,应加强施工质量管理,充分的混凝土捣固,认真压实处理的表面对控制混凝土裂缝产生以及提高混凝土抗腐蚀性都具有重要的作用。

3 结语

由此可见,钢筋混凝土的组成材料特性复杂,进而导致腐蚀的产生原因众多,在任何环境下的混凝土腐蚀影响因素都不是单一的。因此,只有充分的理解各种腐蚀的原因及机理,并掌握相应的防腐蚀处理措施,才能在实际工程中确保建筑工程质量,避免由钢筋混凝土结构腐蚀引起的事故,并减少建筑后期的维护费用。

参考文献:

[1] 王江华,李松涛,栗克强.混凝土耐久的影响因素及对策[J].科技信息(科学教研),2008(15):135-136.

[2] 石双才.混凝土结构的腐蚀机理及预防措施[J].华章,2010(7):134-135.

[3] 何松晟,高玮,汪磊.矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性影响研究[J].武汉工业学院学报,2011(4):80-83.

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