在建築工(gōng)程領域，鋼結構以其獨特的優點，特别是高層、超高層、輕型鋼結構、大跨度空間結構等，因建築造型美觀、抗震性能(néng)好等受到越來越廣泛的重視和應用(yòng)。盡管鋼結構有(yǒu)許多(duō)優點，在建築工(gōng)程中(zhōng)得到廣泛的應用(yòng)，但在應用(yòng)中(zhōng)也遇到一些問題，首要問題即鋼結構的防腐蝕。

　　在建築工(gōng)程領域，鋼結構以其獨特的優點，特别是高層、超高層、輕型鋼結構、大跨度空間結構等，因建築造型美觀、抗震性能(néng)好等受到越來越廣泛的重視和應用(yòng)。盡管鋼結構有(yǒu)許多(duō)優點，在建築工(gōng)程中(zhōng)得到廣泛的應用(yòng)，但在應用(yòng)中(zhōng)也遇到一些問題，首要問題即鋼結構的防腐蝕。

　　1·鋼結構常用(yòng)的防腐蝕方法

　　1.1耐候鋼

　　改變金屬結構的組成，在鋼材治煉過程中(zhōng)增加銅、鉻和鎳等合金元素，使金屬表面形成保護層，以提高防腐蝕性。

　　1.2陰極保護法

　　在鋼結構表面附加較活潑的金屬，防止鋼材腐蝕，常用(yòng)于水下或地下結構。

　　1.3熱浸鋅

　　将除鏽後的鋼件浸入600℃高溫融化的鋅液中(zhōng)，使鋼件表面附着鋅層，從而起到防腐蝕的作(zuò)用(yòng)。這種方法的優點是耐久年限長(cháng)，工(gōng)業化程度高，質(zhì)量穩定，大量用(yòng)于受大氣腐蝕嚴重且不易維修的室外鋼結構。

　　1.4熱噴鋁(鋅)複合塗層

　　這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當的長(cháng)效防腐蝕方法。具(jù)體(tǐ)做法是，先對鋼件表面進行噴砂除鏽處理(lǐ)，使其表面露出金屬光澤并打毛。然後用(yòng)乙炔氧焰将不斷送出的鋁(鋅)絲融化，并用(yòng)壓縮空氣吹附到鋼件表面，以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴塗層(厚度約80~100μm)。最後用(yòng)環氧樹脂漆或丁苯橡膠漆等填充毛細孔，以形成複合塗層。這種工(gōng)藝的優點是對構件尺寸适應性強，構件的形狀、尺寸幾乎不受限制，大到諸如葛洲壩的船閘就是采用(yòng)這種方法施工(gōng)。該工(gōng)藝的另一個優點是這種工(gōng)藝的熱影響是局部的，不會産(chǎn)生熱變形。與熱浸鋅方法相比，這種方法的工(gōng)業化程度較低，噴砂噴鋁(鋅)的勞動強度大，質(zhì)量易受操作(zuò)者的影響。

　　1.5塗層法

　　塗層法也就是采用(yòng)防腐蝕塗料的方法，具(jù)有(yǒu)價格低、選擇範圍廣、适用(yòng)性強等優點，是最常用(yòng)的防腐蝕方法。本文(wén)主要介紹塗層法。

　　2·防腐蝕塗料的原理(lǐ)及作(zuò)用(yòng)

　　2.1防腐蝕的物(wù)理(lǐ)原理(lǐ)

　　防腐蝕的物(wù)理(lǐ)原理(lǐ)就是通過防腐蝕塗層将被保護材料與外界的腐蝕性物(wù)質(zhì)隔開。采用(yòng)成膜物(wù)形成緻密的防腐蝕塗層，來隔離腐蝕性物(wù)質(zhì)對被保護材料的侵蝕，即所謂的屏蔽作(zuò)用(yòng)。例如含鉛的塗料與油料反應後就能(néng)形成鉛皂，來保證防腐蝕塗層的緻密性。

　　2.2防腐蝕的化學(xué)原理(lǐ)

　　防腐蝕的化學(xué)原理(lǐ)就是将有(yǒu)害的酸堿物(wù)質(zhì)中(zhōng)和為(wèi)中(zhōng)性的無害物(wù)質(zhì)，來保護防腐蝕塗層内的材料不受腐蝕性物(wù)質(zhì)的侵蝕。防鏽塗料中(zhōng)經常添加某些兩性化合物(wù)、某些顔料或其與成膜物(wù)或水分(fēn)的反應産(chǎn)物(wù)，對金屬底材可(kě)起緩蝕作(zuò)用(yòng)(包括鈍化)。例如氫氧化鋁、氫氧化鋇和氧化鋅等物(wù)質(zhì)很(hěn)容易與酸堿等有(yǒu)害物(wù)質(zhì)發生化學(xué)中(zhōng)和作(zuò)用(yòng)而實現防腐蝕效果。

　　2.3防腐蝕的電(diàn)化學(xué)作(zuò)用(yòng)

　　防腐蝕的電(diàn)化學(xué)作(zuò)用(yòng)是指在防腐塗料中(zhōng)添加一些特殊的物(wù)質(zhì)，這樣在水分(fēn)和氧氣通過防腐塗料時會發生反應而形成防腐蝕離子，使鋼鐵等金屬的表面鈍化，從而阻止金屬離子的溶出，達到防腐蝕的目的，即所謂的陰極保護作(zuò)用(yòng)。漆膜的電(diàn)極電(diàn)位較金屬底材低，在腐蝕電(diàn)池中(zhōng)它作(zuò)為(wèi)陽極而“犧牲”，從而使金屬底材(陰極)得到保護。這種特殊物(wù)質(zhì)中(zhōng)最常見的就是鉻酸鹽。

　　3·影響防腐蝕塗料防腐蝕效果的因素

　　3.1成膜物(wù)的影響

　　防腐蝕塗料的成膜物(wù)在腐蝕介質(zhì)中(zhōng)具(jù)有(yǒu)化學(xué)穩定性，成膜物(wù)的組成與其化學(xué)結構有(yǒu)關。主要是看它在幹膜條件下是否易與腐蝕介質(zhì)發生反應或在介質(zhì)中(zhōng)分(fēn)解成小(xiǎo)分(fēn)子。無論從防電(diàn)化學(xué)腐蝕還是從單純的隔離作(zuò)用(yòng)考慮，防腐蝕塗料的屏蔽作(zuò)用(yòng)取決于其成膜物(wù)的結構氣孔和塗層針孔。水、氧和離子對漆膜的透過速度是不同的。水的透過速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離子。氧氣透過比較複雜，與溫度關系很(hěn)大。水和氧透過漆膜後，可(kě)在金屬表面形成腐蝕電(diàn)池。離子透過漆膜較少，可(kě)不考慮它們對金屬底材的直接作(zuò)用(yòng)，但會增加漆膜的導電(diàn)率。當成膜物(wù)的分(fēn)子結構中(zhōng)有(yǒu)較多(duō)官能(néng)團時，漆膜的結構氣孔少，并且在成膜過程中(zhōng)能(néng)形成交聯密度高的網狀立體(tǐ)結構，從而增強塗料的防腐蝕性。漆膜的物(wù)理(lǐ)機械性能(néng)在很(hěn)大程度上影響到防腐蝕塗料的防腐蝕效果。它們與成膜物(wù)的相對分(fēn)子質(zhì)量、鏈節、側鍵基團等有(yǒu)關。

　　3.2顔填料的影響

　　在塗料中(zhōng)着色顔料起着色作(zuò)用(yòng);填料則用(yòng)來調節漆膜的機械性能(néng)或塗料的流動性。對于防腐蝕塗料，除了顔填料外，還加有(yǒu)以防腐蝕為(wèi)目的的兩類顔料：一類是利用(yòng)其化學(xué)性能(néng)抑制金屬腐蝕的防鏽顔料;另一類是片狀顔料，通過物(wù)理(lǐ)作(zuò)用(yòng)提高塗層的屏蔽性。防鏽顔料可(kě)分(fēn)為(wèi)堿性顔料、可(kě)溶性顔料和金屬粉末顔料3種。堿性顔料，如紅丹、一氧化二鉛、氰氨化鉛、堿式鉻酸鉛、鉛酸鈣和堿式硫酸鉛等，可(kě)與油性__類成膜物(wù)反應生成金屬皂。金屬皂與水接觸後，其分(fēn)解物(wù)可(kě)起到緩蝕作(zuò)用(yòng)。另外，生成金屬皂的漆膜提高了對環境的屏蔽作(zuò)用(yòng)。堿性顔料使漆膜、金屬和界面保持微堿性，也可(kě)使金屬表面鈍化，從而起到防腐蝕作(zuò)用(yòng)。可(kě)溶性顔料，通常為(wèi)鉻酸鹽顔料。該類顔料與水分(fēn)接觸後，溶解出鉻酸根離子，具(jù)有(yǒu)強氧化作(zuò)用(yòng)。就金屬粉末顔料而言，廣泛使用(yòng)的金屬粉末顔料是鋅粉。富鋅塗料幹燥後的塗層主要由鋅粉組成，在鋅粉顆粒之間，以及底材和鋅粉之間保持直接接觸。當水分(fēn)侵入塗層時，就形成了由鋅粉和底材鋼闆組成的電(diàn)池。電(diàn)流從鋅向鐵流動，從而使底材受到陰極保護。此外，鋅的腐蝕産(chǎn)物(wù)沉積在鋅粉間和鋼鐵表面，使塗層的屏蔽作(zuò)用(yòng)得到增強。片狀顔料在塗層中(zhōng)能(néng)屏蔽水、氧和離子等腐蝕因子透過，切斷塗層中(zhōng)的毛細孔。互相平行交疊的鱗片狀顔料在塗層中(zhōng)起迷宮效應，延長(cháng)腐蝕介質(zhì)滲入的途徑，提高塗層的防腐蝕能(néng)力。常用(yòng)的片狀顔料有(yǒu)雲母粉、鋁粉、雲母氧化鐵、玻璃鱗片、不鏽鋼鱗片等。

　　4·防腐蝕塗料的施工(gōng)工(gōng)藝

　　4.1底材處理(lǐ)

　　底材處理(lǐ)的目的是清除構件表面的毛刺、鐵鏽、油污及其他(tā)附着物(wù)，使其表面露出金屬光澤。底材處理(lǐ)越徹底，塗料附着效果越好。底材處理(lǐ)的方式有(yǒu)手工(gōng)機械處理(lǐ)、化學(xué)處理(lǐ)、機械噴射處理(lǐ)等，見表1。

　　表1底材處理(lǐ)方法

　　4.2配套塗層施工(gōng)

　　塗層一般有(yǒu)底漆層和面漆層之分(fēn)。底漆含粉料多(duō)，基料少，成膜粗糙，與鋼材附着力強，與面漆黏結性好。面漆則基料多(duō)，塗膜有(yǒu)光澤，能(néng)保護底漆不受大氣腐蝕，并能(néng)抗風化。不同的塗料之間有(yǒu)相容與否的問題，選用(yòng)不同塗料時要注意它們的相容性。配套塗層的形式有(yǒu)底漆-中(zhōng)塗漆-面漆、底漆-面漆和底面合一漆3種。其中(zhōng)底漆主要起附着和防鏽作(zuò)用(yòng);面漆主要起防腐蝕和防老化作(zuò)用(yòng);中(zhōng)塗漆的作(zuò)用(yòng)介于底、面漆之間，并能(néng)增加漆膜厚度。它們隻有(yǒu)配套使用(yòng)才能(néng)發揮最佳的作(zuò)用(yòng)，取得最佳效果。合理(lǐ)的塗裝(zhuāng)方式對保證塗裝(zhuāng)質(zhì)量、施工(gōng)進度、節約材料和降低成本有(yǒu)很(hěn)大的作(zuò)用(yòng)。常用(yòng)的塗裝(zhuāng)方式有(yǒu)手工(gōng)刷塗法、手工(gōng)輥塗法、浸塗法、空氣噴塗法和無氣噴塗法等。

　　4.3塗層施工(gōng)的質(zhì)量控制

　　塗層施工(gōng)的第一步是除鏽。優質(zhì)塗層依賴于徹底的除鏽，一般多(duō)用(yòng)噴砂噴丸除鏽，露出金屬光澤，除去所有(yǒu)的鏽迹和油污。現場施工(gōng)的塗層可(kě)用(yòng)手工(gōng)除鏽。塗層的施工(gōng)溫度(5~38℃)和濕度(相對濕度≤85%)應适宜;施工(gōng)環境粉塵要少;構件表面不能(néng)有(yǒu)結露;塗裝(zhuāng)後4h内不得淋雨。一般塗裝(zhuāng)4~5道。室外工(gōng)程的幹漆膜總厚度為(wèi)150μm，室内工(gōng)程為(wèi)125μm，允許偏差為(wèi)25μm;海邊、海上或強烈腐蝕性大氣中(zhōng)，幹漆膜總厚度為(wèi)200~220μm。

　　5·結語

　　建築鋼結構在空氣或潮濕環境中(zhōng)易鏽蝕，特别是空氣中(zhōng)含有(yǒu)酸堿鹽類介質(zhì)時更為(wèi)嚴重。腐蝕不僅使鋼材表面産(chǎn)生不均勻的鏽蝕，而且局部的鏽蝕引起應力集中(zhōng)，促使鋼結構提前破壞，尤其是在反複沖擊的荷載作(zuò)用(yòng)下，更促進疲勞強度降低，出現脆性斷裂。鋼結構的腐蝕會危害建築物(wù)的安(ān)全，并造成巨大的損失。隻有(yǒu)在設計建造的同時，對其進行有(yǒu)效的防腐蝕，才能(néng)确保鋼結構的長(cháng)久壽命