王 芳

（中國(guó)恩菲工程有限公司，北京 100038）

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的問(wèn)題概況

鋼結(jié)構(gòu)在空氣中暴露的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)因水、氧氣等氣體以及大自然當(dāng)中其他一些污染物的作用，受到腐蝕?，F(xiàn)今，全世界因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失已高達(dá)數(shù)千億美元。不僅如此，鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題還威脅到了人們的生命安全，因其受到腐蝕而引發(fā)的事故已經(jīng)出現(xiàn)不少。鋼材的腐蝕是一種不均勻破壞的現(xiàn)象，一旦鋼材的表面受到腐蝕，蝕坑就會(huì)沿著它的縱深方向迅速發(fā)展，引發(fā)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，而應(yīng)力集中的現(xiàn)象又會(huì)更加快鋼材的腐蝕，這就形成了一個(gè)惡性循環(huán)。鋼材受到腐蝕后，其抗冷脆的性能下降，疲勞強(qiáng)度降低，還會(huì)產(chǎn)生斷面減薄的現(xiàn)象，成為建筑物坍塌的隱患。

鋼材本身是一種不燃的材料，但是其抗火的性能非常差。隨著溫度的不斷升高，其強(qiáng)度和彈性模量等力學(xué)性能指標(biāo)都會(huì)發(fā)生很大改變。在一般情況下，當(dāng)溫度超過(guò)260℃時(shí)，鋼材的屈服點(diǎn)、極限強(qiáng)度就會(huì)顯著地下降；當(dāng)溫度高于600℃時(shí)，鋼材的強(qiáng)度數(shù)值就趨近于零，失去承受能力，導(dǎo)致建筑物坍塌的情況發(fā)生。當(dāng)下，傳統(tǒng)的增強(qiáng)鋼材料抗火性能的設(shè)計(jì)方法存在著不足，應(yīng)多采用實(shí)驗(yàn)的方式，確定鋼結(jié)構(gòu)在不同條件下的防火時(shí)間以及造成其耐火性能較低的原因，進(jìn)行有針對(duì)性地強(qiáng)化。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐的有效措施

2.1 熱浸鋅防腐處理法

熱浸鋅方法是將經(jīng)過(guò)除銹之后的鋼材料，放到600℃左右、經(jīng)過(guò)高溫融化后的鋅溶液中，使其表層被鋅層覆蓋，從而達(dá)到增強(qiáng)其抗腐蝕性的目的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，耐久的時(shí)間比較長(zhǎng)，生產(chǎn)的工業(yè)化水平比較高，質(zhì)量也相對(duì)比較穩(wěn)定。該方法廣泛地應(yīng)用在受到大氣腐蝕程度較重的、并且很難維修的室外鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中，如：通訊塔、輸電的電線(xiàn)塔等。使用這種方法做防腐蝕處理，首先要進(jìn)行鋼構(gòu)件的酸洗除銹，然后再進(jìn)行清洗。為保障不留下被腐蝕的隱患，對(duì)具有相應(yīng)的貼合面的鋼構(gòu)件進(jìn)行清洗時(shí)，要注意其貼合面的縫隙要清洗干凈。熱浸鋅的處理方法是在高溫的條件下進(jìn)行的，在進(jìn)行操作的過(guò)程中，需特別注意對(duì)管形鋼構(gòu)件的清洗，要保證其兩端保持在開(kāi)敞的狀態(tài)，使鋅液在作用時(shí)能夠保持流暢，達(dá)到較好的效果。

2.2 涂層法防腐處理

涂層法防腐的有效作用時(shí)間相對(duì)較短。當(dāng)前，氟碳涂料防腐蝕的年限最高可以達(dá)到50年，所以這種方法一般常用在室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)或是相對(duì)比較容易維護(hù)的室外鋼結(jié)構(gòu)中。其使用的一次性成本比較低，但在進(jìn)行戶(hù)外維護(hù)時(shí)成本比較高。選用這種方法，一般要先進(jìn)行除銹。涂層防腐效果的好壞很大一部分程度上取決于是否能夠進(jìn)行徹底的除銹。所以，使用此方法一般要采用高效的除銹方法，除去所有的油污及銹跡，使鋼結(jié)構(gòu)的金屬光澤得以顯露。在選用涂層法進(jìn)行防腐蝕處理時(shí)，要注意到周?chē)沫h(huán)境。不同的涂層對(duì)不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般分為底漆和面漆。底漆的料含粉量比較多，基料含量較少，成膜相對(duì)粗糙，與鋼材的粘附力比較強(qiáng)，與漆面的結(jié)合性較好。面漆的基料含量比較多，成膜相對(duì)光澤，能夠保護(hù)底漆不受大氣腐蝕，并具有一定的抗風(fēng)化作用。此外，還要考慮到各種材料之間的相容性。施工要在粉塵較少的情況下進(jìn)行，溫度應(yīng)在5～38℃之間，空氣濕度要保持在≤85%。

2.3 熱噴涂技術(shù)防腐

熱噴涂技術(shù)，一般是指利用熱源在對(duì)噴涂材料進(jìn)行加熱的過(guò)程中，將其熔融的粒子進(jìn)行霧化的處理，噴射并作用到基材的表面上，使之形成一層特殊的保護(hù)膜，從而實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)作用的方法。熱噴涂的主要方法有：等離子噴涂法、火焰噴涂法、爆炸噴涂法、電弧噴涂法、激光噴涂法等。一般常用的方法是火焰噴涂法與電弧噴涂法。同熱浸鋅技術(shù)相比，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在施工時(shí)不會(huì)受到物體體積的限制，操作也相對(duì)較為方便。

2.4 科學(xué)防腐要考慮的因素

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防腐處理的過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況選用科學(xué)合理的防腐方法。應(yīng)考慮到以下幾點(diǎn)因素：

（1）注意防腐的要求。其中包括：防腐年限的要求、裝飾性的要求等。

（2）注意腐蝕的環(huán)境及將要施工的鋼結(jié)構(gòu)會(huì)處在怎樣的環(huán)境當(dāng)中，其中包括：一般大氣環(huán)境、化工大氣腐蝕環(huán)境、有無(wú)液體等，根據(jù)不同的環(huán)境選擇不同的方法。

（3）要注意涂裝的環(huán)境，如：涂裝場(chǎng)所的溫度、濕度、是否要在專(zhuān)門(mén)的涂裝室內(nèi)進(jìn)行涂裝等。鋼結(jié)構(gòu)的防腐處理是很重要的，如果處理得不好就有可能給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)一定的隱患，要嚴(yán)肅對(duì)待。

3 建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火性能改善的方法

高溫有可能導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形甚至是失效的現(xiàn)象，給建筑的安全帶來(lái)隱患，所以要對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)采取有效的防火措施，提高鋼材料的耐火極限。經(jīng)過(guò)研究表明，混合組織尤其是細(xì)小的、彌散分布的M-A組織，合金元素Mo等的固液強(qiáng)化作用，以及高溫下MC、Mo2C的析出強(qiáng)化作用，能夠?yàn)楂@得良好的抗高溫性能提供重要支撐。所以在碳素鋼中加入一些微合金元素：如：Mo、Cu、Ti等，就可以有效地提高鋼材料的耐火性能。另外，鉬、鈮元素的含量對(duì)鋼材料的組織和性能也有一定的影響。研究表明，隨著鉬含量的增加，鋼材的抗拉強(qiáng)度、高溫的屈服強(qiáng)度都會(huì)有所提高，但其韌性會(huì)有所下降。而穩(wěn)定細(xì)小的鈮的碳化物也可以有效地改善鋼材在高溫下的強(qiáng)度，所以，通常可以采用鉬、鈮復(fù)合加入的方法，改善鋼材在高溫下的各種不利性能。

4 總結(jié)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑安全、美觀、經(jīng)濟(jì)的要求也越來(lái)越高，只有采取有效的措施提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能和防火性能，才能使鋼結(jié)構(gòu)這種相對(duì)年輕的型式在建設(shè)行業(yè)得到更好的發(fā)展。

[1] 胡楠楠，戚燕.淺談建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐及耐火處理[J].廣州化工，2012(19)：19-24.

[2] 孟憲偉.淺析綠色鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火性[J].黑龍江科技信息，2011(33)：76-83.