【关键词】建筑 防腐工程 维护
引言
钢结构有质量轻而强度高，塑性和韧性好，施工周期短等特点，因此在高层、大型工厂、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅等建筑中得到了广泛的应用和发展。
然而，随着钢结构建筑的日益增多，钢结构的保养与维护工作显得尤为重要，其内容主要包括建筑钢结构的防腐与防火两方面。
据不完全统计，国内每年因腐蚀而造成的经济损失在400亿人民币以上，每年9000万吨钢产品中，约30%被各种形式的腐蚀消耗掉，可见钢结构的防腐工作时多么重要。钢材受大气中水、氧气和其他污染物的作用而被腐蚀。大气中的水分吸附在钢材表面形成水膜，是造成腐蚀的决定因素。当大气相对湿度小于60%时，腐蚀相当轻微；而大于60%～70%时，钢材的腐蚀速度会突然升高。
钢材在高温下，其强度会逐渐降低，通常在450℃～650℃时失去承载能力。此时的钢结构柱、梁弯曲会因过大的变形而失效。若无外来干涉，大约燃烧7min就可以达到500℃。不加保护的钢结构耐火极限为15min左右。为此，建筑钢结构的防腐与防火是钢结构设计中不容忽视的两个环节，现就这两方面分别论述。
一、建筑钢结构的各种防腐方法及特点
1.采用具有抗腐蚀能力的耐候管
耐候管是在低碳或低合金钢中添加铜、铬、镍等元素制成的一种耐大气腐蚀的刚材。在大气作用下，表面自动形成一种致密的防腐薄膜，起到抗蚀作用。其抗腐蚀能力高出一般钢材2～4倍。这种钢材不涂装就可以使用，很适合于露天钢结构，是极好的结构用材。在日本，耐候钢自20世纪60年代后期首次在桥梁上应用之后，迄今应用越来越多。在所有的钢桥中，其应用率占到5%～7%。在美国，则有大约45%的桥梁应用了耐候钢。在国内，因其价格昂贵，目前应用不多，今后的任务是不断降低耐候钢的成本，研究有抗腐能力的焊缝金属和焊接工艺，使耐候钢逐步推广到钢结构中。
2.热浸锌防腐
热浸锌防腐是将除锈后的刚才进入600℃高温熔化的锌液中，使钢材表面附着锌层。 ；对于厚板，锌层厚度应≮86 。在一般的大气环境下，可以提供10年左右的有效保护，而且质量稳定，因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中，如输电塔、通讯塔等。热浸锌发明于18世纪中叶，至今仍是钢材防腐方法中最普遍、最有效的工艺措施。但是，热浸锌防腐工艺由于受渡槽容积所限，不能对较大尺寸的结构进行防腐施工；不能在现场进行热浸锌防腐，只能在固定的工厂施工，势必造成大量的往返运输费用；热浸锌镀层碰伤后，其自身无法恢复，因此，热浸锌方法最适宜于小型钢构件、轻型钢构件的防腐。
3.热喷铝（锌）复合涂层防腐
这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐方法。具体做法是：先对钢构件表面做喷砂除锈，使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰或电弧喷涂设备将不断送出的铝（锌）进行加热，将熔融的粒子雾化、喷射并沉积到基材表面，喷涂层厚度约80～100 。最后用环氧树脂或氧丁橡胶漆等涂料填充毛细孔，已形成复合涂层。热喷铝（锌）涂层防腐机理为阴极保护，在腐蚀环境下，即使防腐涂层局部破损，仍具有牺牲自身而保护钢铁基体的效果。欧美发达国家于20世纪50～70年代开始采用这种方法，几十年的实践证明，热喷铝（锌）复合涂层是钢结构长效防腐的最好方法，这一结论已经得到了工程界的认可。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强，构件形状尺寸几乎不受限制。而且这种工艺的热影响是局部的，受约束的，因而不会产生热变形。我国于20世纪60年代曾采用火焰喷涂防腐，10多年后检查效果良好。但火焰喷涂的生产效率较低，喷砂喷铝（锌）的劳动强度大，严重制约着钢结构的加工工期，可能会出现防腐施工效率与工期的矛盾。
4.涂（喷）油漆防腐
油漆防腐具有外表美观、涂装工艺简单等特点，多年来一直被广泛采用。涂（喷）油漆防腐首先要彻底除锈（人工除锈或喷砂除锈），然后涂（喷）油漆。涂层的选择要考虑周围的环境，不同涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆与面漆之分，底漆一般采用环氧铁红底漆、环氧煤沥青底漆或氟碳底漆等，面漆采用环氧聚氨酯、丙烯酸聚氨酯或氟碳涂料等。但由于尤其涂层的老化、粉化会使这种保护作用减弱或失去作用。同时尤其涂层本身有无数的微针孔，长期处在盐雾、潮湿环境下，cl-离子、水分子等会通过针孔腐蚀基体金属，导致油漆层剥落。因此，涂（喷）油漆防腐必须定期维护。氟碳涂料含氟树脂三氟氯乙烯，由于氟树脂分子中有化学结合力特别强的CF键存在，在受热、光（包括紫外线）、各种化学介质溶剂作用下，CF键难以断裂，使得氟树脂具有超强的耐候性、耐磨性及耐腐蚀性等。经试验验证，氟碳涂料的预期防腐寿命可达50年，使用于室外或潮湿环境的钢结构，是目前较为理想、有发展前途的一种长效防腐方法。
5.重防腐油漆防腐
重防腐油漆防腐涂装工艺由底漆、中间漆和面漆组成的多层涂装体系，油漆品种为环氧（无机）富锌底漆、环氧云母氧化铁中间漆和环氧聚氨酯或氯化橡胶面漆等组成。其作用机理为：第一道车间底漆对刚才有钝化缓蚀作用，增加油漆层附着力，其防腐作用很微弱；防腐底漆中添加锌粉，对钢材提供阴极保护作用；中间漆增强底漆、面漆之间结合力，增加涂层厚度，增补底材表面的微小缺陷，提高底漆、面漆的耐腐蚀性和耐候性等，同时也提高了面漆的外观装饰性。起阴极保护作用的锌粉是靠油漆中有机物的结合才能与钢材结合，随着有机物的裂解、老化，锌粉无法与钢材相结合，这样阴极保护作用自然消失。此外，在阴极保护效果方面，由于电弧喷涂涂层（阳极）与钢铁基体（阴极）的面积比1，而富锌涂料（阳极）与钢铁基体（阴极）的面积比1，因此，富锌底漆的阴极保护效果和结合远低于电弧喷漆防腐涂层。
二、建筑钢结构的防火
1.水冷却法
水冷却法是一种主动保护方法，即在火焰、烟气作用与钢结构之前，系统主动去降低火焰、烟气的温度，从而保护钢结构不受损害。其特点是造价相对较低，施工简单，但防腐效果不好，一旦水喷淋强度不足或火焰温度上升过快，钢结构将失去系统保护；而且该系统受结构几何形状的限制，对于结构复杂的钢结构起不到保护作用；另外，该系统受环境因素影响大，对于室外或室内温度过高、过低的建筑无法使用。
2.包封法
包封法是目前广泛使用的一种钢结构防火方法，该方法施工简便，造价低，防护效果好，在实际工程中应用非常广泛，特别是在对钢柱、钢梁、楼板保护中，多数采用此方法。但此方法增加了结构的重量，占用空间，影响美观，因此对于一些特殊部位，如屋盖。中庭、大跨度空间、有装饰需要的场所无法使用此方法。
3.单面屏蔽法
单面屏蔽法主要是在钢构件的迎火面设置阻火屏障，将构件与火焰隔开。如在钢外住内侧，梁底下吊顶设置防火板。但对施工工艺要求较高，接缝、孔洞处要封闭严密，而且大空间、大跨度的钢结构无法使用，应用范围狭窄。
4.涂抹防火涂料
涂抹防火涂料是将防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面，起防火隔热作用，防止钢材在火灾中迅速升温为降低强度，避免钢结构失去支撑能力而导致结构物倒塌。这种防火方法现场施工方便，可选择性大，而且不受构件形状限制，经济性和使用性比较好。但是存在粘结和防火性的耐久问题，喷涂温度、湿度环境问题，基材处理问题。防火涂料主要有氨基、丙稀酸类的厚型、薄型、超薄型等。
5.防火外包层法
外包层保护方法即用轻质板材、龙骨外包在钢构件表面的保护方法。采用耐火轻质板材作为主要材料的有：FC板、TK板等水泥纤维增强板，石膏板，硅酸钙板。该方法具有表面平整、装饰性好，且能根据防火时限要求适当调整厚度的有点，但是也存在施工难度度、造价高的缺点，用在住宅、写字楼比较适合。
三 结束语
随着建筑钢结构用钢的国产化，我国钢结构的发展迎来新的机遇，同时各种技术上的难题也将会相机出现。笔者对钢结构的有点做了介绍，提出了钢结构防腐与防火问题，列出了相应的解决方法，并对这些方法做了详细的介绍。进一步完善了钢结构理论，确保钢结构的经济、安全、可靠。
参考文献：
[1]王海荣. 建筑钢结构防腐技术综述[J].四川工业学院学报.2004（23）
[2]李佳宁.对目前的钢结构建筑防腐保护工程浅析[J].中国建筑金属结构.2013（12）
【关键词】建筑；钢结构；防腐施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
一、前言
目前，我国建筑钢结构设计的过程中，并没有重视防腐设计，导致部分钢结构建筑在使用过程中出现了不同程度的腐蚀问题。因此，有必要对建筑钢结构的防腐设计进行研究。
二、钢结构腐蚀概述
当前，在建筑工程中，钢结构所占比例日益增多，充分发挥了其高强轻质、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短、对城市环境影响小等优点，但钢结构也有一个明显弱点——易腐蚀。据不完全统计，国内每年因腐蚀而造成的经济损失在400亿人民币以上，每年9000万t钢产量中，约30%被各种形式的腐蚀消耗掉，给国家和人民带来巨大的损失和安全隐患。
钢材的腐蚀，一种是化学腐蚀，即钢材表面与周围介质直接起化学反应而产生的腐蚀，其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加；二是电化学腐蚀，即钢材在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀。钢腐蚀对工程危害极大，而要有效地选择防腐体系，须先对自然环境下钢材料腐蚀的规律性作深入了解，以揭示腐蚀行为的一些规律性，为防腐措施提供相关依据。
三、建筑工程中钢结构防腐技术的应用
1、钢结构防腐技术要求
（一）表面处理
通过表面处理应清除原有存在于钢结构表面的污物和生锈层，尤其是残留在钢结构表面的黑氧化皮，一定要按照相关要求处理干净，它是钢铁生锈的根源
（二）材料选择
钢结构材料的质量直接体现了钢结构防腐技术的水平，也直接关系到防腐的质量，防腐材料的运用是目前钢结构防腐的主要手段。
（三）涂层的厚度
涂层的厚度要求很严格，涂层的厚度要根据钢结构的位置以及生锈程度进行确定，切记不可只凭个人的主观意识进行判定，涂层要均匀，不可漏涂。
2、钢结构的防腐方法
钢结构的防腐方法也有很多种类，目前最常用的钢结构防腐方法是涂层法。这种方法的应用范围很广，有很强的适应性，而且成本较低，也易于操作。涂层法防腐防锈原理是对钢结构表面涂上一层特殊的金属涂层，使钢结构制品与腐蚀介质隔离，从而起到防腐保护作用。目前，最常用的涂层方法有两种，一种是通过电镀、热镀等手段在钢结构表面镀上一层保护层起到防腐防锈的效果，另一种是在钢结构制品表面涂上机油、凡士林等抗腐蚀的非金属材料，从而达到防腐保护的目的。
三、当前我国钢结构防腐工程中存在的问题
1.防腐设计不合理
钢结构防腐设计需综合考虑工业大气腐蚀环境、防腐年限、涂装场所的温度和温度、室内或室外、装饰性要求、保光保色性要求、是否易于维修等条件。因没有制定钢结构防腐相关技术标准，一些设计人员仅凭经验设计，选用涂料与腐蚀环境不相适应，耐腐蚀性能不满足要求，有时档次过高，有时过低，品种多样、颜色各异，经济合理性较差。
2.施工质量控制不严
基层处理未达到应有的标准，特别是老结构，大部分除锈不满足要求，有的连表面浮锈和灰尘也未清理干净。在涂装前钢铁基层必须除锈，钢铁基层的除锈等级应符合相关国家标准的要求。新建工程重要构件的除锈等级不应低于Sa2.5，喷射或抛射除锈后的表面粗糙度宜为40～75m，并不应大于涂层厚度的1/3。国外许多研究表明涂装质量中，约60%以上取决于基层处理质量，可见基层处理质量的重要性。
擅自减少涂刷遍数，涂膜厚度不足，据测定一般为设计要求的80%，多数工程存在偷工减料现象。涂层厚度是增加防腐效果的有效途径，金属构件外防腐蚀涂层的喷涂厚度对被保护金属的使用寿命起着重要作用，涂层薄起不到应有的保护作用。
涂装施工时很少考虑施工环境条件，为加快施工进度，涂装施工可能在没有封闭厂房的情况下，又未能避开雨天，使得涂装时铁锈还未除净的钢结构表面又产生了结露水珠，为防腐工作留下了隐患。如果环境相对湿度过高（>80），有可能导致钢结构表面产生结露，在这种条件下涂装，一方面由于水的存在而使涂料附着力下降，另一方面水分的存在，将使锈蚀反应向生成锈蚀物一方进行，且水在温度升高时由于体积膨胀而导致破坏过程加速。
四、腐蚀环境分类及涂装要求
1.钢结构腐蚀环境分类
在国际标准ISO12944《钢结构利用油漆涂装系统进行防腐保护》中，对环境的分类进行了明确的规定。它是利用低碳钢样块和锌样块在经过一年大气环境的暴露后，计算其单位面积上的质量、厚度的损失来定义环境的腐蚀级别（有关样板的制作及试验的方法可参见国际标准ISO9226）。
2.涂装要求
在确定环境的类别之后即可考虑涂装配套的耐久性。按照国际标准ISO12944《钢结构利用油漆涂装系统进行防腐保护》中的规定，涂装的耐久性是指涂装系统在进行第一次大修之前所期望保护的年限。它是有关各方在油漆进行第一次大修之前，根据国际标准ISO4628-1至ISO4628-5（或其他协议）的规定来判断油漆的损坏程度，从而确定是否要进行大修。油漆的耐久性可分为3个范围，即低：2～5年；中：5～15年；高：15年以上。
五、钢结构防腐处理措施
涂料对钢结构的腐蚀保护作用主要有3种：屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用。
1、氯磺化聚乙烯由氯和二氧化硫混合气体对聚乙烯进行氯化和磺化而制得。具有耐臭氧、耐候性和抗老化性能。耐酸碱性优良，物理力学性能良好，耐水耐油性好：抗寒耐湿热，耐化学品性能十分好。但是因为固体含量低，须多道施工才能达到规定膜厚。
氯磺化聚乙烯防腐漆由氯磺化聚乙烯树脂、颜料、助剂及有机溶剂经研磨分散而成，另外配置固化剂。其主要特性是漆膜有良好的弹性、柔韧性、耐寒性及耐久性，并有抗氧化、臭氧作用。主要适用于混凝土设施及普通钢铁结构的表面防护及装饰。不宜在湿度大于85％条件下施工。氯磺化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指标如表1所示。
2、高氯化聚乙烯防腐漆由高氯化聚乙烯、防锈颜料、填料、助剂等组成。高氯化聚乙烯发展有富锌涂料、防锈漆、中间漆、面漆和清漆等系列产品，其主要特性是水蒸汽和氧气对漆膜的渗透率低，具有优异的耐水性和防腐蚀性能：干燥快，具有良好的耐候性、耐臭氧化和耐久性；与氯化橡胶防腐涂料相比具有较好的耐热性：具有优良的低温施工性能，可在-10～50℃环境下施工；漆膜对钢铁有良好的附着力，漆膜层间溶为一体，具有优良层闻附着力；在本类涂料旧漆膜上重新涂装时，不必除掉旧漆膜，维修方便。适用于化工设备金属防锈、船舶金属表面、桥梁钢铁结构，地下管道金属表面及其他钢铁结构的防腐涂装。高氯化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指标如表2所示。
3、氯化橡胶防腐面漆由氯化橡胶树脂、颜料、助剂经研磨分散而成。”其主要特性是漆膜干燥快，附着力好，机械强度高、施工方便、防腐蚀性和耐候性良好。适合在钢铁构件等表面用作防腐保护面漆；不宜在高温条件下使用，涂装前道漆应完全干透，除尽漆膜上所有油污和杂物，氯化橡胶防腐面漆的基本性能指标如表3所示。
另外氯化橡胶防腐面漆、丙烯酸聚氨醋面漆、醇酸防锈底漆、醇酸磁漆、环氧漆等也有应用，并得以试验验证，达到明显效果。
六、结束语
总而言之，在今后钢结构的设计过程中，应该要将防腐施工技术作为钢结构施工技术的一个重点环节，不断提高建筑钢结构的防腐工艺水平，从而提高建筑钢结构的使用效果。
【参考文献】
[1]岳松平.试论建筑钢结构的防腐技术[J].科技资讯.2009(15)
关键词：桥梁钢结构；防腐蚀技术；桥梁建设和维护
随着交通需求的不断增长，桥梁的建设越来越多，而桥梁钢结构的使用频率也越来越频繁。主要包括钢箱梁，钢拱，钢线等等。桥梁承载着一定的载荷，其处于自然环境下，其结构受到外界环境的制约，最明显的表现形式就是腐蚀。尤其是在环境条件特殊的地方，如滨海地区，由于海洋环境下的腐蚀性物质比较多，对于桥梁造成的腐蚀程度会更加严重，将会直接影响桥梁的安全性。由此，桥梁的腐蚀问题将会成为未来桥梁建设的重点话题。
一、现阶段桥梁钢结构腐蚀的三种种类
1.气体腐蚀的现象
在桥梁钢结构的腐蚀中，首当其冲的就是大气腐蚀，即钢结构与水分，氧气的接触而产生的化学反应。大气中水分会以电解液体的形式附着在金属表面，大气中的氧气会发挥着阴极去极剂的作用.由此两者的配合，就会与钢结构构成基本的腐蚀原电池，一旦形成锈层，便会产生一系列的电极反应。
2.局部部位的腐蚀现象
局部腐蚀，是钢结构自身方面出现的腐蚀现象，也是钢结构中最普遍的问题。其表现为电偶腐蚀和缝隙腐蚀。其一，电偶腐蚀主要产生的区域在钢结构结合处，这里往往是不同金属的交合处，往往是电位属性会影响其腐蚀的速度，如果电位为负极，其腐蚀的速度就会快些，在电位为正极的时候，金属相对就会处于被保护的状态。由此形成了腐蚀原电池，将会以电极反应的形式腐蚀桥梁。其二，缝隙腐蚀发生的部位在于不同的构件之间，当缝隙达到一定的限度，可以是液体在其间形成停滞.其表现的形式有：铆接缝隙，衬垫缝隙，这样施工过程中的缝隙是难以完全避免的。其作用的对象就是降低钢结构强度，使得吻合度难以达到理想的状态。
3.应力作用下的腐蚀现象
在一定的介质作用下，钢结构处于无应力状态下，去腐蚀的影响是最小的。但是一旦相应的应力超过其承受的界限的时候，构建部位就会发生断裂。此类型的由于应力而导致的腐蚀现象具有较强的隐蔽性，往往难以及时地发现，其造成的后果是很恶劣的，带来的损失也是巨大的。
二、 桥梁钢结构腐蚀现象产生的主要原因
桥梁钢结构腐蚀现象产生的原因是多方面的，主要涉及的有自然环境因素，钢结构自身构造因素和人为的主观因素，往往在桥梁的腐蚀现象中，可能是其中一种诱因其主导作用，其他的因素也在起作用。由此要对于桥梁钢结构腐蚀现象产生的主要原因做好了解，以便有针对性的展开桥梁建设。
1.自然环境方面的影响
自然环境方面的影响主要来自于工业污染，其排放的气体中有腐蚀性的气体，尽管含量很小，但是其对于钢结构的腐蚀作用是巨大的。尤其是S0，其影响是最大的。一旦氧化膜被破坏，非金属氧化物与水分结合就会演变为酸，其H浓度就会提升，导电性就会显著。另外，桥面下部多半是水域，其水分的蒸发都会使得桥梁钢结构周围的空气质量发生变化，主要表现为湿度提高，这恰恰是酸性气体产生的温床，导致电解质形成，加速了化学反应，其腐蚀的效率也会加大。在一定的四季变化的条件下，其效果将会变得更加的明显。
2.钢梁结构自身构造产生的影响
钢梁结构多数是由铆接或者是拴焊工艺结构形成的，板材之间形成一定的缝隙，一定的缝隙区间会发生强烈的反应，在发生类似的腐蚀的时候，缝隙内部的反应程度会明显高于其外部。这是因为缝隙内部空气缺乏，形成了缝隙内外的电极差异，由此导致催化反应。类似的腐蚀会不断发展的话，其缝隙的间距会不断的被扩大，铆钉及缀板锈变现象就是其导致的结果。在钢梁的一些部位，在水分，尘土等物质的作用下，造成上下部位的电极差异，也会诱发钢板的腐蚀现象。在机械作用下，钢梁节点要承受的应力还不断增大，不能自行消除的应力就会诱发电池的腐蚀，导致裂纹和开裂。
3.人为方面的主观影响
人为方面的影响主要体现在桥梁的施工和维护上，往往都是因为操作不当造成的。主要由：其一，桥面的漏水现象。其二，钢梁部位堆积过多的有腐蚀性的物质；其三，涂料的配套不当，层次不足，施工的质量不到位等。
三、桥梁钢结构的防腐蚀技术
1.热镀锌防腐技术
热镀锌防腐技术，它是防腐蚀技术中最普遍，也是最有效的措施之一。将经过除锈处理过的钢板浸入高温的锌液中，在其表面上产生一定厚度的锌层。 m以上的范围，这是质量稳定的保证.但是由于加工环境的特殊，部分较大尺寸的防腐蚀技术要在特定的工厂才可以完成，其运输过程中的损伤也是时有发生的，由此带来的成本也是很大的。
2.热喷涂防腐技术
由于使用的技术要素不同，这里的技术应用主要涉及到两个方面：其一，火焰喷涂，是指借助可燃气体融化金属制材，将其附着在钢结构的表面，以起到防腐蚀的效果。最早见于欧洲北美地区，是采用的乙炔火焰喷涂，效果明显。其二，电弧喷涂，借助电弧设备，对于金属材质加热，是指融化，涂在金属的表面，再加上长效防腐复合涂层，两者相互结合构成的防腐技术，将会极大的延长其使用寿命，保证在一定期限内不出现脱落或者是起皮的现象，以电极保护的形式来保护钢铁的整体性能。
3.使用抗腐蚀性的钢材
只用抗腐蚀性的钢材，主要涉及到就是耐候钢。隶属于特种钢材的耐候钢，是在低碳钢或者是合金钢的基础上，在其中添加其他具有防腐蚀性能的金属元素，此类钢材会在大气作用下，在其表面就会想成一层完美的防腐蚀保护膜，其防腐蚀的功能将会高于普通材质的很多倍。另外此类钢材不用开展涂装的加工，适宜露天的场所，使用与桥梁的建设再合适不过了。但是其价格往往比较高，在国内的使用不是很广泛，基于此情况，降低其成本就成了此类材料使用的关键。
四、结束语
综上所述，桥梁钢结构发生腐蚀现象是由其缘由的，无论是客观的自然条件，还是人为的主观原因，或者是钢结构自身的缺陷，都是可以有针对性开展相关的措施的，由此我们要集合其产生的原因，做出充分的分析，尽量以最好的防腐蚀措施，确保桥梁钢结构的安全性。唯有如此，才能确保钢桥的长久寿命，确保交通事业的稳定发展。
参考文献：
[1]雪竹.环氧厚浆涂料在金属防腐工程中运用fJ1.建筑工业信息，2005，