随着社会经济的快速发展, 建筑行业在近几年逐渐成为我国的支柱性产业。当前多数建筑的承重体系大多选用钢结构材料, 这与传统的混凝土材料相比具有很多优势, 如钢结构材料可以重复利用, 并且性质优良、环保经济。但是目前随着越来越多的建筑使用钢结构材料后, 其弊端也逐渐显现出来。由于钢结构材料特殊的化学性质, 因此极其容易因为腐蚀而遭到损坏, 这对于建筑的承重体系来说是十分严峻的问题。因此, 笔者在文中以化工建筑为例, 就其建筑腐蚀的机理和危害以及如何进行化工建筑钢结构表面腐蚀的防治和治理来进行探讨, 希望可以为建筑行业提供一些有效的建议。
1化工建筑腐蚀的机理及其危害
1、1腐蚀的机理
化工建筑腐蚀主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀、大气腐蚀、电解质溶液腐蚀以及土壤腐蚀等五大类。其中, 化学腐蚀是指钢结构与具有酸性或者碱性的物质通过化学反应而发生的作用。化学腐蚀的过程中并没有电流的产生, 化学腐蚀也并不是只通过液体类的化学物质发生反应, 有时它也可以通过与干燥的气体接触从而产生腐蚀反应;电化学腐蚀, 顾名思义它在发生腐蚀反应时会产生电流, 这些电流也会在腐蚀物中传递;;大气腐蚀大多数情况下是指钢结构材料与潮湿的空气接触而被腐蚀的现象, 我们都知道大气中含有水蒸气、氧气、少量的二氧化硫等气体, 这些气体在潮湿的环境中很容易液化, 从而对钢结构材料产生腐蚀作用。尤其是靠近化工厂的钢结构建筑, 我们可以很明显的观察到其被腐蚀的情况更加严重;电解质溶液腐蚀是钢结构材料在酸碱溶液中发生的腐蚀情况, 在一些化工厂中, 很多设备都会含有大量的电解液等具有腐蚀性的液体, 如果设备损坏, 很容易泄露电解液而对钢结构材料产生腐蚀;土壤腐蚀主要是指在土壤中长期深埋的钢结构材料, 土壤中含有很有固体电解液, 而且土壤中的适度和氧气含量也很容易引起酸化造成腐蚀, 尤其是环境污染严重的地区, 降落的酸雨对土壤的酸化会更加严重。
1、2腐蚀的危害
随着建筑业对于钢结构材料的使用量越来越多, 腐蚀对于我们生产、生活所造成的危害就变得越来越严重。当钢结构被大量腐蚀后, 其内部的化学结构就会出现变化, 因而表现出来的就不仅仅是外表结构的腐蚀现象, 长期下去会使钢筋等材料的性能大大降低, 从而影响建筑的安全和使用。钢结构在发生腐蚀后会发生严重损伤, 不断的腐蚀脱落会使建筑的承重能力减弱, 同时脱落的材料也是一种资源的损失。根据有关报道, 在中国每年因为钢结构材料的腐蚀而造成的损失就多达4千亿美元。因而在日常建筑中, 如果不重视腐蚀这一问题, 采取相应的防护措施, 必定会造成更大的损失, 甚至会留下一定的安全隐患造成伤亡事故。
2化工建筑钢结构表面腐蚀的防护与治理
2、1涂层法
涂层法主要是指通过在钢结构表面涂上一层漆使其与外界环境进行隔离, 从而起到防腐蚀的效果。涂层所使用的漆主要由底漆、中间漆和面漆三种材料组成。不同的钢结构材料要考虑使用不同的底漆, 由于漆类物质也属于化学产品, 不同的漆之间会产生不同的化学反应, 因而在使用时要了解到它们之间的耐受性, 以免自身发生化学反应。涂层法在室内的防腐效果较好, 因为这种防腐工艺的成本较低, 在室内不需要经常进行防护, 但是如果用于室外的钢结构材料防腐, 则需要对其定期进行除锈。在实际施工时, 可经常对其喷砂喷丸除锈, 能在很大程度上提高涂料与金属的粘结和防腐性能。
2、2阴极保护法
阴极保护法是对金属的表面施加一个电流, 其可以使腐蚀的阳极溶解过程得到有效的抑制。阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种, 前者通过自身被溶解而起到保护金属结构的作用, 后者主要是通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物, 从而使腐蚀得到抑制。不管应用哪种方法, 只要设计科学, 经济环保, 都可以在实际施工中应用起到保护钢结构的作用。
2、3表面热喷法
表面热喷法主要是利用铝锌复合材料能够作为铝热剂的原理, 这种方法的优点是其可以进行部分处理, 虽然温度很高, 但并不会对材料产生太大影响而使其变形。这种方法在使用的过程中是用乙炔—氧焰将不断送出的铝 (锌) 丝融化, 并用压缩空气吹附到钢构件表面, 过高的温度容易使密闭环境产生真空, 因而此种方法不能在密闭的结构中使用。
2、4热浸锌法
热浸锌法是将除锈后的钢构件浸入高温融化的锌液中, 使钢构件表面附着锌层, 从而起到防腐蚀的目的。这种方法的持久性是最好的, 不需要做大量的后期维护, 适合大型钢结构材料腐蚀后使用。实际操作中, 热浸锌法仅需要两步即可完成, 即酸洗除锈与清洗。
3结语
综上所述, 当前建筑行业的钢结构材料的腐蚀问题是十分严重的, 我们要充分认识到它的危害性。在实际施工中, 要提前做好估算, 对于关键部位的钢结构材料的使用要尤其注意防腐蚀工作。并且钢结构材料在设计生产时, 我们也应该充分考虑到这种材料的防腐蚀问题, 采取必要的措施。而化工产品的设计要与实际应用结合起来, 加强对防腐蚀技术的研究, 提高建筑结构防腐蚀设计水平。
摘要：在建筑行业中, 钢结构材料的大量使用使化工建筑钢结构表面腐蚀日益严重的问题逐渐引起业内的关注。基于此, 本文主要分析了化工建筑钢结构腐蚀的原因, 并提出了钢结构防腐蚀的处理措施, 希望可以为之后的研究提出一定的参考和建议。
关键词：钢结构材料,表面腐蚀,防护
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