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【摘 要】 随着经济的不断发展,钢结构也获得迅速发展和推广,并对钢结构相关质量也提出了更高的要求,钢结构在潮湿环境中及其容易生锈,同时钢结构工程中使用电锯,砂轮盘,钻头等工具在金属屋面和金属墙面上进行切割或穿孔作业时所产生的金属碎片或碎屑,金属屑颗粒如果残留在彩色钢板屋面或墙面表面,将产生腐蚀进而产生锈斑。最终会破坏建筑外观。这些锈斑往往被误认为是屋面和墙面本身已提前产生腐蚀。因此做好钢结构防腐设计至关重要。
【关键词】 钢结构;防腐;设计;探讨;技术
引言:
钢结构纵然有许多优点,但生锈腐蚀是一个致命的缺点。国内外围锈蚀导致的钢结构事故时有发生。生锈腐蚀将会引起构件截面减小,承载力下降,尤其是因腐蚀产生的“锈坑”将使钢结构的脆性破坏的可能性增大。再者、在影响安全性的同时,也将严重地影响钢结构的耐久性,使得钢结构的维护费用昂贵,据相关数据统计,世界钠结构的产量约十分之一因腐蚀而报废。据某些先进工业国家对钢铁腐蚀损失的调查,阅腐蚀所损耗的费用就约占总生产值的2%—42%。因此,加强对钢板屋面和墙面金属屑锈蚀问题分析研究有重要意义。
1 金属屑介绍
金属屑是指在使用电锯,砂轮盘,钻头等工具在金属屋面和金属墙面上进行切割或穿孔作业时所产生的金属碎片或碎屑,这些金属碎片或碎屑通常由钢铁细粒及工具上切削时磨下来的细粒混合而生。金属屑也包括任何其他因使用镀铝锌板和镀锌钢板的屋面或墙面产品时所用零配件的废弃钢体,如铆钉芯杆,钉子,螺钉和螺母。
金属屑颗粒如果残留在彩色钢板屋面或墙面表面,将产生腐蚀进而产生锈斑。最终会破坏建筑外观。这些锈斑往往被误认为是屋面和墙面本身已提前产生腐蚀。
新形成金属屑锈斑的特点是一小块红棕色的区域中央有一个深色暗点(钢铁细颗粒的殘留)。它的表面感觉像砂纸,这些可以用指甲刮除。老的金属屑锈斑看上去是一个局部红棕色绣点,钢铁粒子已被腐蚀,它的表面比新形成的金属屑锈斑表面更为平滑。
通常与镀面钢板产品相关联的金属屑颗粒有三种来源:
①在切割、钻孔和铆接操作后散落的金属碎屑、颗粒。
②砂轮切割或钻孔作业过程中,附着于完工表面的热的金属碎屑颗粒。
③散落的金属颗粒因踩踏等原因而被嵌入彩色涂层钢板的涂覆层中。
2 钢板屋面和墙面金属屑锈蚀处理基本原则及预防措施
2.1切割
建议使用冷作切割锯,如配有钨钢刀片牧田4130型切割锯。这是施工现场最好的直线切割方法,因为用这种方法产生的金属碎屑比用砂轮切割的金属碎屑更大且产生的金属碎屑的温度较低。如果有可能,应使用厂商按需定制的产品以尽量减少现场切割。对于切割一些复杂形状,比如那些屋面开口等,为了防止发生锈蚀的可能,我们建议使用电动手剪。
在施工现场,屋面板、墙面板应尽量放在地面上切割,外表面彩色涂层面向下(此方法可能产生毛刺,必须在安装固定这些屋面板、墙面板前清除毛刺)。以确保热金属切屑不会飞溅到周围的洁面钢板上。请勿在其他涂层钢板上方进行切割操作,否则金属碎屑可能会落到这些钢板上。
如必须在已安装完的屋面板、墙面板附近切割时,切割周围应有遮盖物,并选用使切屑产生的热金属碎屑飞溅飞离已安装完成的屋面墙面板的切屑方位。
2.2钻孔
钻孔的周围区域应有遮盖物以保护产品免受热的金属碎屑破坏。
2.3清洁整理
应采用清扫、用水管冲洗、用吸尘器吸或用鼓风机吹等方法清除屋面上散落的切屑。当试图清除粘着的切屑时,应特别小心清除粘附在涂覆层的切屑是可以做到的,但不应进行有可能会损坏油漆或金属涂层的尝试。对这些涂层的任何损坏都可能会导致材料的寿命缩短。
当将切屑清扫或冲刷到天沟时,在完工前,应将天沟中的切屑颗粒打扫干净,以防止过天沟早腐蚀。在完成这项工作后,应再进行最后冲洗或打扫一遍。
对重大工程或有特殊要求的项目应在项目完工两周后或在大雨或结露后,进行检查。因为雨水和露水会导致残留金属切屑明显生锈而容易被发现。
许多金属腐蚀问题不单是采板安装商施工造成的,还有可能源自同一项目中后续的其他承包商的作业。建筑师和承建商必须认识到这种可能性,并相应地警告承包商。(见图1)。
3 钢板屋面和墙面金属屑锈蚀对性能的影响及修复措施
金属腐蚀斑本身首先对洁面钢铁产品的影响是产品的外观审美,对产品性能可能未必有害。这是因为,在涂层钢板表面的红色氧化铁通常是惰性物质,不会侵蚀钢板镀层。铁锈仅仅是被涂层吸收了而已。红色氧化铁不溶于水,锈斑将需要相当长的时间被风化掉。
如果切屑穿透到涂层薄膜接触到保护金属板金属镀层,产品寿命将受到严重影响。当然这种现象只发生在极端不利的情况下。在金属镀层上,局部区域的镀层里的锌牺牲自己来同时保护切屑和基板不被氧化因而导致腐蚀加速。因此清除残留切屑对于防腐远比对腐蚀区域的修复来的重要。
图1
3.1修复金属镀层钢板
用硬毛刷(不是钢丝刷)刷掉那些必须清除的腐蚀颗粒,并立刻将这些颗粒完全清楚干净,而不是仅仅扫入天沟。如果刷完不立即涂修补漆,用钢丝刷会损坏钢板外观,它本身折断后会成为碎屑。所以绝不能用钢丝刷。如果涂层被切屑严重腐蚀破坏,应替换该区域的屋面或墙面板,或进行涂漆。
必须指出的是,酸性产品如:METAPHOSAR67(AMERON涂料)和DEOXIDINE(PPG有限公司)不得与镀铝锌板,钢板或镀锌钢板一起使用,因为会产生额外的锈斑和腐蚀。
3.2彩涂钢板
(1)轻度锈斑
对于金属切屑而产生的轻度锈斑,使用柔和中性的家用清洗剂,并按说明使用,即可以除去大部分的这类轻度锈斑。 (2)重度锈斑
按洗涤剂制造商所建议将柔和中性的家用清洗剂与水调成一定的比例,清洗锈斑表面,然后再用清水洗净。
用硬尼龙刷清除钢板上腐蚀物,并清洗干净腐蚀较严重的区域腐蚀物可能需要用Scotchguard型打磨纸(非钢丝刷)轻轻打磨掉。只有在重涂修补油漆时才可使用纱纸,而且必须十分小心,不要对漆膜造成额外的破坏。
最后,如果事实证明以上步骤均无效,请用浸泡过METAPHOSAR67(AMERON涂料)DEOXIDINE或相似溶液的抹布处理受腐蚀的区域,然后用清水清洗干净,因为残留在钢板切口边缘的酸性液体将加速金属涂层的腐蚀。
(3)非常严重或大范围的锈蚀
如遇到诸如洁面板彩涂板这类美观因素非常重要的情况,再刷一层修补漆或更换屋面板、墙面板可能是最适当的解决办法。同时由于自然干燥的油漆耐候性较差且老化的方式与工厂喷涂墙面和屋面产品不同,建议应对整片区域重新涂装。
未将金属切屑清除干净的彩板如果刷上油漆,仍有可能因切屑生锈而从新刷漆膜内向外透出锈水。这些金属切屑粒子应可能的予以清除。
應该指出的是,上述所有的补救行动,都不会恢复到产品的初始状态。因此,确保避免发生金属屑是至关重要的,如果产生了金属屑,应该在产生锈斑之前清除金属屑。
4 结束语
钢结构凭借其具有重量轻,强度高,塑性韧性好,施工周期短等优点在工业建筑中得到广泛应用。大跨度,大空间工业建筑采用钢结构尤其理想,同时钢结构建筑也属于对城市的环境影响最小的结构之一。但是钢结构腐蚀不仅会造成金属资源的巨大浪费,还会影响正常的生产运营。随着科技的发展,钢结构的除锈防锈措施越来越多,施工工艺与手法也越来越完善,针对不同形式的钢结构及其所处环境的不同,对于钢结构的除锈应采取不同的措施。才能保证各项钢结构工程建设的顺利推进,保证工程质量和施工安全。
参考文献:
[1]王鸿喜.王永逵.常用建筑材料实用手册[M].北京:中国铁道出版社,1989.
[2]张爱兰.建筑钢结构发展现状[J].新型建筑材料,2002,(10):93~96.
[3]王肇民.建筑钢结构设计[M].上海:同济大学出版社,2001.215~216.
[4]李敏风.重防腐蚀涂料及其涂装施工[J].腐蚀与防护.2004,25(9):409-412
【关键词】 钢结构;防腐;设计;探讨;技术
引言:
钢结构纵然有许多优点,但生锈腐蚀是一个致命的缺点。国内外围锈蚀导致的钢结构事故时有发生。生锈腐蚀将会引起构件截面减小,承载力下降,尤其是因腐蚀产生的“锈坑”将使钢结构的脆性破坏的可能性增大。再者、在影响安全性的同时,也将严重地影响钢结构的耐久性,使得钢结构的维护费用昂贵,据相关数据统计,世界钠结构的产量约十分之一因腐蚀而报废。据某些先进工业国家对钢铁腐蚀损失的调查,阅腐蚀所损耗的费用就约占总生产值的2%—42%。因此,加强对钢板屋面和墙面金属屑锈蚀问题分析研究有重要意义。
1 金属屑介绍
金属屑是指在使用电锯,砂轮盘,钻头等工具在金属屋面和金属墙面上进行切割或穿孔作业时所产生的金属碎片或碎屑,这些金属碎片或碎屑通常由钢铁细粒及工具上切削时磨下来的细粒混合而生。金属屑也包括任何其他因使用镀铝锌板和镀锌钢板的屋面或墙面产品时所用零配件的废弃钢体,如铆钉芯杆,钉子,螺钉和螺母。
金属屑颗粒如果残留在彩色钢板屋面或墙面表面,将产生腐蚀进而产生锈斑。最终会破坏建筑外观。这些锈斑往往被误认为是屋面和墙面本身已提前产生腐蚀。
新形成金属屑锈斑的特点是一小块红棕色的区域中央有一个深色暗点(钢铁细颗粒的殘留)。它的表面感觉像砂纸,这些可以用指甲刮除。老的金属屑锈斑看上去是一个局部红棕色绣点,钢铁粒子已被腐蚀,它的表面比新形成的金属屑锈斑表面更为平滑。
通常与镀面钢板产品相关联的金属屑颗粒有三种来源:
①在切割、钻孔和铆接操作后散落的金属碎屑、颗粒。
②砂轮切割或钻孔作业过程中,附着于完工表面的热的金属碎屑颗粒。
③散落的金属颗粒因踩踏等原因而被嵌入彩色涂层钢板的涂覆层中。
2 钢板屋面和墙面金属屑锈蚀处理基本原则及预防措施
2.1切割
建议使用冷作切割锯,如配有钨钢刀片牧田4130型切割锯。这是施工现场最好的直线切割方法,因为用这种方法产生的金属碎屑比用砂轮切割的金属碎屑更大且产生的金属碎屑的温度较低。如果有可能,应使用厂商按需定制的产品以尽量减少现场切割。对于切割一些复杂形状,比如那些屋面开口等,为了防止发生锈蚀的可能,我们建议使用电动手剪。
在施工现场,屋面板、墙面板应尽量放在地面上切割,外表面彩色涂层面向下(此方法可能产生毛刺,必须在安装固定这些屋面板、墙面板前清除毛刺)。以确保热金属切屑不会飞溅到周围的洁面钢板上。请勿在其他涂层钢板上方进行切割操作,否则金属碎屑可能会落到这些钢板上。
如必须在已安装完的屋面板、墙面板附近切割时,切割周围应有遮盖物,并选用使切屑产生的热金属碎屑飞溅飞离已安装完成的屋面墙面板的切屑方位。
2.2钻孔
钻孔的周围区域应有遮盖物以保护产品免受热的金属碎屑破坏。
2.3清洁整理
应采用清扫、用水管冲洗、用吸尘器吸或用鼓风机吹等方法清除屋面上散落的切屑。当试图清除粘着的切屑时,应特别小心清除粘附在涂覆层的切屑是可以做到的,但不应进行有可能会损坏油漆或金属涂层的尝试。对这些涂层的任何损坏都可能会导致材料的寿命缩短。
当将切屑清扫或冲刷到天沟时,在完工前,应将天沟中的切屑颗粒打扫干净,以防止过天沟早腐蚀。在完成这项工作后,应再进行最后冲洗或打扫一遍。
对重大工程或有特殊要求的项目应在项目完工两周后或在大雨或结露后,进行检查。因为雨水和露水会导致残留金属切屑明显生锈而容易被发现。
许多金属腐蚀问题不单是采板安装商施工造成的,还有可能源自同一项目中后续的其他承包商的作业。建筑师和承建商必须认识到这种可能性,并相应地警告承包商。(见图1)。
3 钢板屋面和墙面金属屑锈蚀对性能的影响及修复措施
金属腐蚀斑本身首先对洁面钢铁产品的影响是产品的外观审美,对产品性能可能未必有害。这是因为,在涂层钢板表面的红色氧化铁通常是惰性物质,不会侵蚀钢板镀层。铁锈仅仅是被涂层吸收了而已。红色氧化铁不溶于水,锈斑将需要相当长的时间被风化掉。
如果切屑穿透到涂层薄膜接触到保护金属板金属镀层,产品寿命将受到严重影响。当然这种现象只发生在极端不利的情况下。在金属镀层上,局部区域的镀层里的锌牺牲自己来同时保护切屑和基板不被氧化因而导致腐蚀加速。因此清除残留切屑对于防腐远比对腐蚀区域的修复来的重要。
图1
3.1修复金属镀层钢板
用硬毛刷(不是钢丝刷)刷掉那些必须清除的腐蚀颗粒,并立刻将这些颗粒完全清楚干净,而不是仅仅扫入天沟。如果刷完不立即涂修补漆,用钢丝刷会损坏钢板外观,它本身折断后会成为碎屑。所以绝不能用钢丝刷。如果涂层被切屑严重腐蚀破坏,应替换该区域的屋面或墙面板,或进行涂漆。
必须指出的是,酸性产品如:METAPHOSAR67(AMERON涂料)和DEOXIDINE(PPG有限公司)不得与镀铝锌板,钢板或镀锌钢板一起使用,因为会产生额外的锈斑和腐蚀。
3.2彩涂钢板
(1)轻度锈斑
对于金属切屑而产生的轻度锈斑,使用柔和中性的家用清洗剂,并按说明使用,即可以除去大部分的这类轻度锈斑。 (2)重度锈斑
按洗涤剂制造商所建议将柔和中性的家用清洗剂与水调成一定的比例,清洗锈斑表面,然后再用清水洗净。
用硬尼龙刷清除钢板上腐蚀物,并清洗干净腐蚀较严重的区域腐蚀物可能需要用Scotchguard型打磨纸(非钢丝刷)轻轻打磨掉。只有在重涂修补油漆时才可使用纱纸,而且必须十分小心,不要对漆膜造成额外的破坏。
最后,如果事实证明以上步骤均无效,请用浸泡过METAPHOSAR67(AMERON涂料)DEOXIDINE或相似溶液的抹布处理受腐蚀的区域,然后用清水清洗干净,因为残留在钢板切口边缘的酸性液体将加速金属涂层的腐蚀。
(3)非常严重或大范围的锈蚀
如遇到诸如洁面板彩涂板这类美观因素非常重要的情况,再刷一层修补漆或更换屋面板、墙面板可能是最适当的解决办法。同时由于自然干燥的油漆耐候性较差且老化的方式与工厂喷涂墙面和屋面产品不同,建议应对整片区域重新涂装。
未将金属切屑清除干净的彩板如果刷上油漆,仍有可能因切屑生锈而从新刷漆膜内向外透出锈水。这些金属切屑粒子应可能的予以清除。
應该指出的是,上述所有的补救行动,都不会恢复到产品的初始状态。因此,确保避免发生金属屑是至关重要的,如果产生了金属屑,应该在产生锈斑之前清除金属屑。
4 结束语
钢结构凭借其具有重量轻,强度高,塑性韧性好,施工周期短等优点在工业建筑中得到广泛应用。大跨度,大空间工业建筑采用钢结构尤其理想,同时钢结构建筑也属于对城市的环境影响最小的结构之一。但是钢结构腐蚀不仅会造成金属资源的巨大浪费,还会影响正常的生产运营。随着科技的发展,钢结构的除锈防锈措施越来越多,施工工艺与手法也越来越完善,针对不同形式的钢结构及其所处环境的不同,对于钢结构的除锈应采取不同的措施。才能保证各项钢结构工程建设的顺利推进,保证工程质量和施工安全。
参考文献:
[1]王鸿喜.王永逵.常用建筑材料实用手册[M].北京:中国铁道出版社,1989.
[2]张爱兰.建筑钢结构发展现状[J].新型建筑材料,2002,(10):93~96.
[3]王肇民.建筑钢结构设计[M].上海:同济大学出版社,2001.215~216.
[4]李敏风.重防腐蚀涂料及其涂装施工[J].腐蚀与防护.2004,25(9):409-412