巖土工程師輔導(dǎo)資料：鋼結(jié)構(gòu)基本知識(shí)(3)

　　4. 鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕措施

　　(1) 耐候鋼：耐腐蝕性能優(yōu)于一般結(jié)構(gòu)用鋼的鋼材稱為耐候鋼，一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬，使金屬表面形成保護(hù)層，以提高耐腐蝕性。其低溫沖擊韌性也比一般的結(jié)構(gòu)用鋼好。標(biāo)準(zhǔn)為《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》(GB4172-84)。

　　(2) 熱浸鋅：熱浸鋅是將除銹后的鋼構(gòu)件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，鋅層厚度對(duì)5mm以下薄板不得小于65μm，對(duì)厚板不小于86μm.從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是耐久年限長，生產(chǎn)工業(yè)化程度高，質(zhì)量穩(wěn)定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴(yán)重且不易維修的室外鋼結(jié)構(gòu)中。如大量輸電塔、通訊塔等。近年來大量出現(xiàn)的輕鋼結(jié)構(gòu)體系中的壓型鋼板等。也較多采用熱浸鋅防腐蝕。熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹，然后是清洗。這兩道工序不徹底均會(huì)給防腐蝕留下隱患。所以必須處理徹底。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者，應(yīng)該避免設(shè)計(jì)出具有相貼合面的構(gòu)件，以免貼合面的縫隙中酸洗不徹底或酸液洗不凈。造成鍍鋅表面流黃水的現(xiàn)象。熱浸鋅是在高溫下進(jìn)行的。對(duì)于管形構(gòu)件應(yīng)該讓其兩端開敞。若兩端封閉會(huì)造成管內(nèi)空氣膨脹而使封頭板爆裂，從而造成安全事故。若一端封閉則鋅液流通不暢，易在管內(nèi)積存。

　　(3) 熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層：這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當(dāng)?shù)拈L效防腐蝕方法。具體做法是先對(duì)鋼構(gòu)件表面作噴砂除銹，使其表面露出金屬光澤并打毛。再用乙炔-氧焰將不斷送出的鋁(鋅)絲融化，并用壓縮空氣吹鋼構(gòu)件表面，以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80μm~100μm)。最后用環(huán)氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細(xì)孔，以形成復(fù)合涂層。此法無法在管狀構(gòu)件的內(nèi)壁施工，因而管狀構(gòu)件兩端必須做氣密性封閉，以使內(nèi)壁不會(huì)腐蝕。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)構(gòu)件尺寸適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)件形狀尺寸幾乎不受限制。大到如葛洲壩的船閘也是用這種方法施工的。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)則是這種工藝的熱影響是局部的，受約束的，因而不會(huì)產(chǎn)生熱變形。與熱浸鋅相比，這種方法的工業(yè)化程度較低，噴砂噴鋁(鋅)的勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量也易受操作者的情緒變化影響。轉(zhuǎn)自環(huán)球網(wǎng)校edu24ol.com

　　(4) 涂層法：涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法(但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達(dá)50年)。所以用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)或相對(duì)易于維護(hù)的室外鋼結(jié)構(gòu)較多。它一次成本低，但用于戶外時(shí)維護(hù)成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優(yōu)質(zhì)的涂層依賴于徹底的除銹。所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹，露出金屬的光澤，除去所有的銹跡和油污?，F(xiàn)場施工的涂層可用手工除銹。涂層的選擇要考慮周圍的環(huán)境。不同的涂層對(duì)不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆(層)和面漆(層)之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，與鋼材粘附力強(qiáng)，與面漆結(jié)合性好。面漆則基料多，成膜有光澤，能保護(hù)底漆不受大氣腐蝕，并能抗風(fēng)化。不同的涂料之間有相容與否的問題，前后選用不同涂料時(shí)要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當(dāng)?shù)臏囟?5~38℃之間)和濕度(相對(duì)濕度不大于85%)。涂層的施工環(huán)境粉塵要少，構(gòu)件表面不能有結(jié)露。涂裝后4小時(shí)之內(nèi)不得淋雨。涂層一般做4~5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm，室內(nèi)工程為125μm，允許偏差為25μm.在海邊或海上或是在有強(qiáng)烈腐蝕性的大氣中，干漆膜總厚度可加厚為200~220μm.

　　(5) 陰極保護(hù)法：在鋼結(jié)構(gòu)表面附加較活潑的金屬取代鋼材的腐蝕。常用于水下或地下結(jié)構(gòu)。

　　5. 鋼結(jié)構(gòu)的安裝要點(diǎn)

　　(1) 摩擦系數(shù)： ，其中F為抗滑移試驗(yàn)所測得的使試件產(chǎn)生初始滑移的力，nf為摩擦面數(shù)， 為與F對(duì)應(yīng)的高強(qiáng)螺栓擰緊預(yù)拉力實(shí)測值之和。

　　(2) 扭矩系數(shù)： ，其中d為高強(qiáng)螺栓公稱直徑(mm)，M為施加扭矩值(N?M )，P為螺栓預(yù)緊力。10.9級(jí)高強(qiáng)度大六角螺栓連接必須保證扭矩系數(shù)K的平均值為0.110～0.150.其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于等于0.010.

　　(3) 初擰扭矩：為了縮小螺栓緊固過程中鋼板變形的影響，可用二次擰緊來減小先后擰緊螺栓之間的相互影響。高強(qiáng)螺栓第一次擰為初擰，使其軸力宜達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)軸力的60%～80%.

　　(4) 終擰扭矩：高強(qiáng)螺栓最后緊固用的扭矩為終擰扭矩?？紤]各種預(yù)應(yīng)力的損失，終擰扭矩一般比按設(shè)計(jì)預(yù)拉力作理論計(jì)算的扭矩值大5%～10%.

　　6. 鋼結(jié)構(gòu)的驗(yàn)收

　　(1) 保證項(xiàng)目：保證項(xiàng)目是保證工程安全或使用功能的重要檢查項(xiàng)目。無論質(zhì)量等級(jí)評(píng)定合格或優(yōu)良，均必須全部滿足規(guī)定指標(biāo)要求。對(duì)于不同的分項(xiàng)工程GB5021-95明確規(guī)定了保證項(xiàng)目內(nèi)容，保證項(xiàng)目只要求滿足，無優(yōu)良、合格之分。

　　(2) 基本項(xiàng)目：基本項(xiàng)目是保證工程安全或使用功能的基本檢驗(yàn)項(xiàng)目，其指標(biāo)分“合格”和“優(yōu)良”兩級(jí)，是評(píng)定分項(xiàng)工程質(zhì)量等級(jí)的條件之一。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com

　　(3) 允許偏差項(xiàng)目：允許偏差項(xiàng)目是分項(xiàng)工程實(shí)測檢驗(yàn)中規(guī)定有允許偏差范圍的項(xiàng)目。檢驗(yàn)評(píng)定時(shí)允許有少量抽檢點(diǎn)的測量值略超過允許偏差范圍。

　　(4) 觀感質(zhì)量評(píng)分：觀感質(zhì)量由三人以上共同檢驗(yàn)評(píng)定。鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝的檢驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)如下表。觀感質(zhì)量評(píng)定時(shí)對(duì)每個(gè)項(xiàng)目抽10個(gè)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)定，按合格率評(píng)級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)見觀感質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表。

　　解答：

　　【漆前表面處理相關(guān)知識(shí)】

　　工件在加工、運(yùn)輸、存放等過程中，表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他污物。要使深層能牢固地附著在工件的表面上，在涂裝前就必須對(duì)工件表面進(jìn)行清理，否則，不僅影響涂層與基體金屬的結(jié)合力和抗腐蝕性能，而且還會(huì)使基體金屬在即使有涂層防護(hù)下也能繼續(xù)腐蝕，使涂層剝落，影響工件的機(jī)械性能和使用壽命。因此工件涂漆前的表面處理是獲得質(zhì)量優(yōu)良的防護(hù)層，延長產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。

　　為提供良好的工件表面，涂漆前對(duì)工件表面的處理有以下幾點(diǎn)：

　　1.無油污及水分2.無銹跡及氧化物3.無粘附性雜質(zhì)4.無酸堿等殘留物5.工件表面有一定的粗糙度常用的表面處理方法有：

　　手工處理：如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去工件表面的銹跡和氧化皮，但手工處理勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量差，清理不徹底。

　　化學(xué)處理：主要是利用酸性或堿性溶液與工件表面的氧化物及油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其溶解在酸性或堿性的溶液中，以達(dá)到去除工件表面銹跡氧化皮及油污的目的?；瘜W(xué)處理適應(yīng)于對(duì)薄板件清理，但缺點(diǎn)是：若時(shí)間控制不當(dāng)，即使加緩蝕劑，也能使鋼材產(chǎn)生過蝕現(xiàn)象。對(duì)于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件和有孔的零件，經(jīng)酸性溶液酸洗后，浸入縫隙或孔穴中的余酸難以徹底清除，若處理不當(dāng)，將成為工件以后腐蝕的隱患，且化學(xué)物易揮發(fā)，成本高，處理后的化學(xué)排放工作難度大，若處理不當(dāng)，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，此種處理方法正被機(jī)械處理法取代。

　　機(jī)械處理法：主要包括拋丸法和噴丸法。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速，拋射至工件進(jìn)行除銹清理的方法。但拋丸靈活性差，受場地限制，清理工件時(shí)有些盲目性，在工件內(nèi)表面易產(chǎn)生清理不到的死角。設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，特別是葉片等零件磨損快，維修工時(shí)多，費(fèi)用高，一次性投入大。噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進(jìn)行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴丸對(duì)薄板工件的處理，容易使工件變形，且鋼丸打擊到工件表面(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產(chǎn)生變形，由于Fe3o4和Fe2o3沒有塑性，破碎后剝離，而油膜與基材一同變形，所以對(duì)帶有油污的工件，拋丸、噴丸無法徹底清除油污。在現(xiàn)有的工件表面處理方法中，清理效果最佳的還數(shù)噴砂清理。噴砂適用于工件表面要求較高的清理。

　　但是我國目前通用噴砂設(shè)備中多由鉸龍、刮板、斗式提升機(jī)等原始笨重輸砂機(jī)械組成。用戶需要施建一個(gè)深地坑及做防水層來裝置機(jī)械，建設(shè)費(fèi)用高，維修工作量及維修費(fèi)用極大，噴砂過程中產(chǎn)生大量的矽塵無法清除，嚴(yán)重影響操作工人的健康并污染環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的提高，隨著人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷要求，隨著高科技的設(shè)備不斷在企業(yè)中產(chǎn)生應(yīng)用，隨著人們環(huán)境意識(shí)的提高，環(huán)保部門的嚴(yán)格要求，治理揚(yáng)塵污染及噪聲環(huán)境已是刻不容緩。企業(yè)的競爭越來越激烈，那么如何在激烈的競爭中獲得優(yōu)勢，就成為決定企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。事實(shí)告訴我們，嚴(yán)把生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是保證企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的前提，控制環(huán)境污染是我們每個(gè)人的責(zé)任。

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