鄧彩鳳
(河北大慶道橋工程有限公司,河北 廊坊 065000)
由于所處環(huán)境的不同,施工條件、施工質(zhì)量、設(shè)計的方案以及維護(hù)的制度不用,現(xiàn)階段的橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕主要表現(xiàn)為以下幾種類型:
在橋梁鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕中,首當(dāng)其沖的就是大氣腐蝕,即鋼結(jié)構(gòu)與水分、氧氣的接觸而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。大氣中水分會以電解液體的形式附著在金屬表面,大氣中的氧氣會發(fā)揮著陰極去極劑的作用.由此兩者的配合,就會與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成基本的腐蝕原電池,一旦形成銹層,便會產(chǎn)生一系列的電極反應(yīng)。
局部腐蝕,是鋼結(jié)構(gòu)自身方面出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象,也是鋼結(jié)構(gòu)中最普遍的問題。其表現(xiàn)為電偶腐蝕和縫隙腐蝕。其一,電偶腐蝕主要產(chǎn)生的區(qū)域在鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合處,這里往往是不同金屬的交合處,往往是電位屬性會影響其腐蝕的速度,如果電位為負(fù)極,其腐蝕的速度就會快些,在電位為正極的時候,金屬相對就會處于被保護(hù)的狀態(tài)。由此形成了腐蝕原電池,將會以電極反應(yīng)的形式腐蝕橋梁。其二,縫隙腐蝕發(fā)生的部位在于不同的構(gòu)件之間,當(dāng)縫隙達(dá)到一定的限度,可以是液體在其間形成停滯.其表現(xiàn)形式有:鉚接縫隙、襯墊縫隙,這樣施工過程中的縫隙是難以完全避免的。其作用的對象就是降低鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,使得吻合度難以達(dá)到理想的狀態(tài)。
在一定介質(zhì)的作用下,鋼結(jié)構(gòu)處于無應(yīng)力狀態(tài)下,腐蝕的影響是最小的。但是一旦相應(yīng)的應(yīng)力超過其承受的界限時,構(gòu)建部位就會發(fā)生斷裂。此種由于應(yīng)力而導(dǎo)致的腐蝕現(xiàn)象具有較強(qiáng)的隱蔽性,往往難以及時地發(fā)現(xiàn),其造成的后果是很惡劣的,帶來的損失也是巨大的。
橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是多方面的,主要涉及的有自然環(huán)境因素、鋼結(jié)構(gòu)自身構(gòu)造因素和人為的主觀因素,往往在橋梁的腐蝕現(xiàn)象中,可能是其中一種誘因其主導(dǎo)作用,其他的因素也在起作用。由此要對于橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因做好了解,以便有針對性的展開橋梁建設(shè)。
自然環(huán)境方面的影響主要來自于工業(yè)污染,其排放的氣體中有腐蝕性的氣體,盡管含量很小,但是其對于鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕作用是巨大的。尤其是SO,其影響是最大的。一旦氧化膜被破壞,非金屬氧化物與水分結(jié)合就會演變?yōu)樗?,其H濃度就會提升,導(dǎo)電性就會顯著。另外,橋面下部多半是水域,其水分的蒸發(fā)都會使得橋梁鋼結(jié)構(gòu)周圍的空氣質(zhì)量發(fā)生變化,主要表現(xiàn)為濕度提高,這恰恰是酸性氣體產(chǎn)生的溫床,導(dǎo)致電解質(zhì)形成,加速了化學(xué)反應(yīng),其腐蝕的效率也會加大。在一定的四季變化的條件下,其效果將會變得更加的明顯。
鋼梁結(jié)構(gòu)多數(shù)是由鉚接或者是拴焊工藝結(jié)構(gòu)形成的,板材之間形成一定的縫隙,一定的縫隙區(qū)間會發(fā)生強(qiáng)烈的反應(yīng),在發(fā)生類似的腐蝕時,縫隙內(nèi)部的反應(yīng)程度會明顯高于其外部。這是因為縫隙內(nèi)部空氣缺乏,形成了縫隙內(nèi)外的電極差異,由此導(dǎo)致催化反應(yīng)。
人為方面的影響主要體現(xiàn)在橋梁的施工和維護(hù)上,往往都是因為操作不當(dāng)造成的。主要有:橋面的漏水現(xiàn)象;鋼梁部位堆積過多的有腐蝕性的物質(zhì);涂料的配套不當(dāng),層次不足,施工的質(zhì)量不到位等。
熱鍍鋅防腐技術(shù),它是防腐蝕技術(shù)中最普遍,也是最有效的措施之一。將經(jīng)過除銹處理過的鋼板浸入高溫的鋅液中,在其表面上產(chǎn)生一定厚度的鋅層。其厚度的大小將會影響其防腐蝕的效果,一般情況下,5mm以下薄板,其層要保持在65μm以上的范圍,這是質(zhì)量穩(wěn)定的保證。但是由于加工環(huán)境的特殊,部分較大尺寸的防腐蝕技術(shù)要在特定的工廠才可以完成,其運(yùn)輸過程中的損傷也是時有發(fā)生的,由此帶來的成本也是很大的。
由于使用的技術(shù)要素不同,這里的技術(shù)應(yīng)用主要涉及到兩個方面:
3.2.1 火焰噴涂
指借助可燃?xì)怏w融化金屬制材,將其附著在鋼結(jié)構(gòu)的表面,以起到防腐蝕的效果。最早見于歐洲北美地區(qū),是采用的乙炔火焰噴涂,效果明顯。
3.2.2 電弧噴涂
借助電弧設(shè)備,對于金屬材質(zhì)加熱,是指融化,涂在金屬的表面,再加上長效防腐復(fù)合涂層,兩者相互結(jié)合構(gòu)成的防腐技術(shù),將會極大的延長其使用壽命,保證在一定期限內(nèi)不出現(xiàn)脫落或者是起皮的現(xiàn)象,以電極保護(hù)的形式來保護(hù)鋼鐵的整體性能。
只用抗腐蝕性的鋼材,主要涉及到就是耐候鋼。隸屬于特種鋼材的耐候鋼,是在低碳鋼或者是合金鋼的基礎(chǔ)上,在其中添加其他具有防腐蝕性能的金屬元素,此類鋼材會在大氣作用下,在其表面就會想成一層完美的防腐蝕保護(hù)膜,其防腐蝕的功能將會高于普通材質(zhì)的很多倍。另外此類鋼材不用開展涂裝的加工,適宜露天的場所,使用與橋梁的建設(shè)再合適不過了。但是其價格往往比較高,在國內(nèi)的使用不是很廣泛,基于此情況,降低其成本就成了此類材料使用的關(guān)鍵。
綜上所述,橋梁鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象是有其緣由的,無論是客觀的自然條件,還是人為的主觀原因,或者是鋼結(jié)構(gòu)自身的缺陷,都是可以有針對性開展相關(guān)的措施的,由此我們要集合其產(chǎn)生的原因,做出充分的分析,盡量以最好的防腐蝕措施,確保橋梁鋼結(jié)構(gòu)的安全性。唯有如此,才能確保鋼橋的長久壽命,確保交通事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
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