钢结构建筑防腐工程篇(1)

关键词：钢结构建筑；防腐；涂料；方法；涂装

Abstract: the steel structure because of high strength, light weight, construction speed etc, and is one of the popular architectural structure, but as the steel itself, the characteristics of corrosion problems exist, this to the state, enterprises brought a huge loss, as the engineering personnel is necessary to understand the anticorrosion knowledge of the project implementation process of corrosion protection, reduce corrosion in the steel structure of the loss. This article through to the steel structure antisepsis engineering are discussed, according to its own work experience discuss steel structure corrosion methods, characteristics, coating selection and matters needing attention for surfacc preparation.

Keywords: steel structure building; Corrosion; Coating; Methods; coating

中图分类号： TU391 文献标识码：A 文章编号：

一、钢结构建筑防腐方法及特点

（一）改变金属结构组织

耐候钢，即耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，它具有优质钢各种特性，用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。2010年上海世博会中大量的应用了耐候钢，如卢森堡大公国国家馆主体建筑锈色外观，澳大利亚馆红赭石色外观都是用的耐候钢材料。

（二）电化学保护，即消除原电池反应而防止电化腐蚀。这种电化学保护常用的两类，一类是阳极保护法，一类是阴极保护法。阴极保护法在实际工程中使用较频繁，原理是钢材作为腐蚀电池的阴极，这种方法主要有以下两种：一是牺牲阳极保护法，当发生腐蚀时，根据金属发生化学反应的特点，活泼的金属就很容易氧化，从而保护了要保护的金属。常用在保护水中的钢材建筑工程上以及轮船等。二是外加电流的保护法，即把要保护的钢材和电源的负极相连，再选一块导电的惰性材料连接电源的正极，由于抑制了钢材失电子而达到保护目的。

（三）处理腐蚀介质，具体情况是保持金属干净，间隔一段时间就清洗一次，另外还可以增加一些缓蚀剂，以降低侵蚀速度。因为建筑工程中的钢材需要长期的防腐，因此这种法在建筑工程中应用较少，只能在部分不太重要的部位使用这种方法。

（四）保护层法

对钢材表面增加一些特殊的金属涂层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而起到防腐保护作用，常用的方法有如下两种：

1、在钢材表面使用金属涂层，增加涂层的方法常有电镀、热镀、喷镀等，常用的抗腐蚀的金属有锌、锡、铬、镍等，因为这些金属在空气中容易形成具有极强耐腐蚀的氧化物膜，从而起到防腐保护的作用；

2、在钢材制品的表面涂上一些抗腐蚀的非金属材料，如：机油、凡士林、油漆、沥青或者覆盖搪瓷、塑料等，目前很多防腐涂料都具有一定的防腐保护功能，建筑工程中更是大面积的使用；对于建筑工程中的钢材目前采用比较普遍的非金属涂层就是涂刷油漆，常用油漆类防腐涂料的情况如下：

①醇酸树脂涂料，醇酸树脂是以是以多元醇和多元酸的酯为主链，以脂肪酸或其他一元酸为侧链组成。用于配置涂料的醇酸树脂主要有纯干性油醇酸树脂、改性的纯干性油醇酸树脂和非干性油醇酸树脂。醇酸树脂涂料与油性漆相比，干性、保色性、耐候性、附着力等均有很大程度的提高，但耐酸性、耐水性差，适宜于干燥环境，不能用于水下结构。醇酸树脂涂料可以自成体系，钢结构防腐方面应用非常广泛。

②酚醛树脂涂料，以酚醛树脂为主要成膜物的涂料，干燥性好，耐磨，涂膜坚硬光亮，耐水、耐化学腐蚀性好，有一定的绝缘能力，单组分施工方便，但涂膜硬脆，颜色易泛黄变深，耐候性差。在钢结构中，酚醛树脂涂料主要有酚醛红丹防锈漆、酚醛锌黄防锈漆、酚醛云铁防锈漆，一般用于打底。

③环氧树脂涂料，以环氧树脂为主要原料的涂料，附着力非常好，耐碱、油和盐水，绝缘性能优良，但不耐紫外线，在阳光作用下容易失去光泽和粉化。另外对施工温度、重涂间隔时间的要求比较严格。环氧树脂涂料是现代钢结构中比较常见的防腐涂料，常见品种有：环氧红丹防锈底漆、环氧富锌底漆、环氧磷酸锌防锈底漆、环氧云铁防锈漆或中间漆环氧磁漆、快干型环氧涂料等。

④氯磺化聚乙烯涂料，氯磺化聚乙烯涂料是由聚乙烯、氯和二氧化硫在引化剂作用下反应生成的聚合物，其最大特点是耐化工大气老化，主要应用于化工、冶金、石油行业建筑，缺点是成膜难。一般用于底漆和中间漆。

⑤氯化橡胶涂料，氯化橡胶涂料是天然橡胶或合成橡胶经氯化而成。漆膜致密但发脆，常加入氯化石蜡作为增塑剂。常用品种有：氯化橡胶铁红防锈底漆、氯化橡胶云铁防锈底漆以及各色氯化橡胶面漆。氯化橡胶面漆近年来逐渐被丙烯酸面漆代替。

⑥聚氨酯涂料，聚氨酯涂料是以聚氨基甲酸树脂为基料的涂料，具有优良的防腐蚀和力学性能，耐候性好。丙烯酸聚氨酯面漆是目前钢结构工程中应用比较经济和广泛的面漆品种之一。

⑦富锌涂料，富锌涂料时常用的重防腐涂料，涂料中含有大量锌粉作为电化学防锈颜料，不但防腐性能优良，而且与刚才的附着力强，与环氧云铁中间漆和其他高性能面漆也有很好的粘合力，但施工工艺复杂。常用富锌涂料品种有环氧富锌底漆、无机富锌底漆等，寿命可达7-15年。

可以看出，防腐涂料的品种很多，防锈及涂装应与钢结构重要性、侵蚀环境、除锈等级、维护条件及使用寿命相匹配。

二、钢结构工程防腐涂装作业需要注意的一些事项

（一）施工准备

1、涂料要选择设计要求的，符合国家有关技术指标的规定，有产品出厂合格证。

2、作业条件：操作人员必须具有特殊工种操作证，不得无证作业；对于操作人员要有安全保护措施，比如防火、通风等；天气恶劣的时候禁止露天作业。

（二）操作工艺

1、基面清理，油漆涂装的前提是必须保证钢结构安装验收合格，没有验收合格决定不得涂装。油漆涂刷前还必须清理钢材表面。钢材表面如果有锈，那务必进行除锈，除锈的好坏和涂层好坏有直接的关系。

2、为了能提高涂装涂层的质量，需要选用不同的除锈工艺：喷砂除锈、酸洗除锈、人工除锈。

3、底漆涂装，控制油漆色泽、粘度均匀一致；涂刷方向一致；防止刷子带漆太多而流坠；保持一定的时间间隙。

4、面漆涂装，在涂装面漆前对钢结构表面进行清理，补漆；调制应使其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠，不显刷纹；面漆在使用过程中应不断搅和；喷涂施工时应调整好喷嘴与涂层的距离，喷嘴应该平行平稳移动。

5、涂层检查与验收，涂层颜色一致，不起皱皮，不起疙瘩；漆膜厚度测定要认真。

（三）质量保证

1、涂层质量与气温有很大关系，一般在5～38℃之间，如果作业温度低于低于5℃时，就应该使用低温涂料。

2、特别注意的是如果气温过高，一般高于40℃时，就不宜进行涂层施工了，因为会产生气泡，这样的后果就是附着力大大降低。

3、涂层质量和湿度也有很大的关系，如果湿度大于85%，或钢材表面有结露时，均应停止涂层施工。

三、结束语

钢结构本身优良的物理性以及施工简洁，受到广大工程施工的喜爱，应用广泛，由于腐蚀问题造成损失，因此，防腐工程还有待进一步加强研究，必定会对将来钢结构建筑的发展起到至关重要的作用。

参考文献：

1、钢结构防腐涂装工艺标准（508-1996）,fanwen114

2、钢结构防腐涂装工程质量管理, 省略

钢结构建筑防腐工程篇(2)

【关键词】化工建筑 防腐问题 腐蚀特性

中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

由于生产的需要，化工生产过程中从生产、运输、储存都涉及大量含有强腐蚀性的酸、碱、盐类或有机溶剂的化工原料和产品，同时化工生产过程还常有腐蚀性废气、废液、废渣排放，使得化工厂建筑结构经常受到腐蚀的影响，在影响建筑结构使用寿命和使用性能的同时，给生产的正常进行了安全带来威胁，降低经济效益。在化工生产中，化工建筑结构受腐蚀影响是不可避免的，一直以来防腐问题都是化工建筑结构设计考虑的一个重要问题。虽然近年来，随着技术和材料的进步，化工建筑结构防腐问题得到了有效的改善，但依然还有很多不尽完善的地方。下面，本文在分析化工建筑结构腐蚀特点的基础上，就化工建筑结构的防腐问题进行探讨，寻求一些有效的防腐策略。

2 化工建筑结构腐蚀的特点

2.1 化工建筑结构腐蚀类型

腐蚀类型有多种分类方法，按环境因素可分为大气腐蚀、海水腐蚀、细菌腐蚀、土壤腐蚀；按腐蚀形式可分为均匀腐蚀、局部腐蚀；按腐蚀作用机理可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀；按腐蚀形态可分为均匀腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、腐蚀磨损、应力腐蚀、氢损伤等。不同类型的腐蚀其腐蚀源、作用机理、腐蚀速度、破坏性等均有所不同。

2.2 化工建筑结构腐蚀介质特征

化工建筑中的腐蚀介质主要有酸、碱、盐、有机溶剂四大类，在化工生产中常用到的酸性腐蚀介质有硝酸、硫酸、磷酸、铬酸、盐酸等，这些腐蚀介质对水泥、钢材、木材、砖等多数建筑材料都会起到腐蚀作用，其破坏性相比碱类和盐类更大。化工生产中常接触到的碱性腐蚀介质有碳酸碱、氨水、氢氧化碱等，一般可分为强碱和弱碱两种，碱性腐蚀价质主要对沥青、水玻璃等材料造成腐蚀作用，对普通建筑材料的腐蚀破坏相对较小。盐类腐蚀介质有硫酸钠、氯化钠、碳酸铜、碳酸氢钠等，这类介质对钢材、混凝土、普通砖都会造成较大的腐蚀威胁。其它如乙醇、汽油、苯、酯等有机溶剂，对混凝土、石材、沥青、合成树脂等非金属材料都会造成腐蚀作用。在防腐处理时，必须把握不同腐蚀介质的特征才能采取合理的防腐措施。

2.3 化工建筑结构使用环境腐蚀特征

化工建筑结构的腐蚀问题与使用环境也有较大的关系，通常是由于腐蚀介质散落、挥发在建筑结构上，通过气相、液相和固相三种形式产生腐蚀破坏。气相腐蚀是指腐蚀介质通过空气扩散造成腐蚀，这种腐蚀多出现在梁、板、屋架、门窗等建筑结构上；液相腐蚀是指腐蚀介质以液体形式散落在建筑结构上造成的腐蚀破坏；固相腐蚀多由腐蚀介质的堆放、运输以及生产过程产生的粉尘所造成。在实际防腐措施中，不同的腐蚀方式所采取的防腐措施有着很大区别。

3 化工建筑结构防腐措施

3.1 化工建筑混凝土结构的防腐

为了取得较好的防腐蚀性，化工建筑混凝土构建应当采用实腹式柱截面，不能采用腹板开孔工字形柱截面。要严格控制好构件的裂缝宽度，尤其是横向裂缝宽度，对构件的防腐蚀能力有极大的影响，裂缝过大将会使构件中的钢筋暴露出来受到腐蚀，尤其是在具有腐蚀性气体和潮湿环境下，构件裂缝宽度更应当严格控制在0.2mm以内。此外，为了给钢筋提供较好的保护，混凝土密实度应达到要求标准，并外覆一定厚度的中性保护层提供保护，同时加强重要部位构件混凝土强度等级，至少应达到C25，预应力混凝土构件强度至少达到C35，且严格控制构件最小截面大小。在构件布局形式上，应当尽力简单整齐，框架结构能获得较好的耐久性，但要避免采用井式楼盖，以便于排除腐蚀介质和布设保护层。预应力混凝土构件在强度、密度性、抗议裂性方面有较好的效果，但由于构件中采用的高强钢材对腐蚀极为敏感，当在高应力工作下产生混凝土裂缝时极容易造成钢筋腐蚀，在防腐时也应当将其考虑在内。除此之外，化工建筑中其它的污水处理池、液态储存槽、管架、烟囟等也容易受到腐蚀影响，也需要注意采用防腐措施。

3.2 化工建筑钢结构的防腐

钢结构以其重量轻、强度高、施工容易、塑性好、可重复利用等优点，在建筑工程中被广泛应用，化工建筑中采用也较多。但由于钢材暴露于空气中极容易锈蚀氧化，尤其在酸、碱、盐介质的影响下腐蚀更为严重，给钢结构强度带来巨大的威胁。在化工建筑钢结构中所采用的钢材，应当根据需要采用不同的耐腐蚀钢，包括如铸铁、碳钢、低合金钢、不锈钢、有色金属、镍基合金以及一些非金属等。不同的材料耐腐蚀性和耐腐蚀特点并不相同，铸铁是含硅的高碳铁合金，多用于铸造材料。低合金钢在化工建筑钢结构中应用较多，也能取得较好的耐蚀效果，不同的腐蚀机理和腐蚀介质，要采用不同的低合金钢，如耐大气腐蚀、耐海水腐蚀、耐硫酸露点腐蚀、耐硫化物腐蚀、抗氢损等。此外，还需要注意碳钢和低合金钢的腐蚀开裂问题，碳钢在酸溶液中是不耐腐蚀的，如低浓度氢氟酸、稀硫酸等。在碱溶液中钢材会产生应力腐蚀破裂，此外还有胺腐蚀开裂、硝酸盐腐蚀开裂、铵液应力腐蚀开裂、碳盐腐蚀开裂等。

3.3 化工建筑块材的防腐

在化工生产中，通常会采用中和池、储备池来处理储存酸、碱、盐、有机溶剂等材料。虽然在设计时都会考虑到建筑结构的防腐问题，但由于酸碱反应的非线性特性，或者由于材料的积存反应等，会使结构附着面的溶液、粉尘PH值超出防腐范围，从而产生较强的腐蚀性。尤其是废酸碱液的排放以及中和池等。此外，渗漏也会给建筑结构尤其是地基带来巨大的影响，甚至造成地面塌陷的严重事故。在实际应用中，块材所使用的材料通常能满足防腐要求，不过块材缝隙的防腐蚀性却往往不足，如有的只有环氧树脂表面勾缝使得块材之间缝隙无法填满，造成腐蚀介质渗透引起混凝土层腐蚀穿孔地基塌陷。再如地面，很多化工建筑都采用花岗岩石材或耐酸砖来防腐，一旦铺砌结合层厚度不达标，或者灰缝宽度不足，块材之间，块材与基层之间的树脂胶泥即无法起到很好的粘结和防腐防渗作用，在设计、施工和验收时，应当严格按照《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》进行。

4 结束语

化工建筑结构防腐问题事关化工生产的安全和稳定，在建筑结构的设计、施工、验收以及使用过程中都应当密切关注，根据建筑使用环境的腐蚀介质特点、腐蚀机理等来选择合适的结构、合适的材料，并严格按照相关规范设计施工，采取完善有效的防腐措施，这样才能真正提高化工建筑结构的防腐能力，保障生产的安全和稳定，减少不必要的经济损失，获取更大的经济效益和社会效益。

【参考文献】

[1] 韩菊红，李登，张雷顺.改性混凝土耐腐性能试验研究[J].人民黄河，2007（02）

钢结构建筑防腐工程篇(3)

【关键词】轻钢结构；建筑；防护技术

0.前言

轻钢结构建筑具备预制化程度高、建筑周期短、建筑风格灵活、施工过程环保等优势得到了广泛的应用，涉及的领域也较广，包括厂房、仓库、超市、住宅等多个方面。根据地域发展的规律，有资料表面，我国的轻钢结构建筑面积近年来不断增多，发展势头迅猛，但与发达国家相比，我国钢结构建筑与房屋建筑总量相比，仍然过小，所以，有必要拓展我国轻钢结构建筑。尽管轻钢结构建筑的优点较多，但是任何事物都存在两面性，其自身存在这易漏水、易锈蚀、防火、保温能力差的不足，对此，有必要其防护技术的研究，提高其自身性能。

1.当前我国轻钢结构建筑防护技术的状况

1.1轻钢结构建筑的防腐

我们可以将其分为钢构件防腐与围护系统两个部分：

第一，钢构件的防腐。

该部分的防腐多在工厂制作过程中完成，以北方地区为代表，相对环境较为干燥，可以增加底漆一道干膜厚度达到70-80微米，取消中间漆。

防腐处理可以分为防锈、涂底漆、中层漆、面漆几个工序共同完成，结合轻钢结构建筑的用途及所处环境、气候等因素的影响，确定防腐方案与各个方案的需求。

钢构表面进行抛丸处理必须要达到国家标准Sa2.5级以上，构件处理后的8个小时进行底漆的涂刷，无机富锌底漆和环氧富锌底漆，相比之下，富锌底漆的防腐能力较好，干漆膜中锌粉含量达到80%以上，具有较好的阴极保护作用，避免电化锈蚀。中间漆以鳞片状的中层漆为主，漆膜颜料排列十分有层次，改善涂层的屏蔽作用，增加了水汽、二氧化碳的渗透阻力，发挥了防腐效果。面漆则以醇酸调合漆为主，脂肪族聚氨脂漆，或防腐蚀性能更好的环氧面漆和氟碳漆。

从当前的防腐工艺来看，在材料的选择与工艺水平来看，区别不大，但是防腐涂料自身的质量却相差甚远。不同厂家、不同品牌的油漆在质量与价格上都有一定的差别。目前，我国的油漆生产厂家小、散、低的私营企业所占比例较大，但是一些不规范的钢结构生产企业会为了利益而降低质量，选择一些档次相对较低的防腐涂料，导致工程质量下降。同时，管理部门对防腐材料的生产企业与相关产品没有进行等级区分，监督机制不到位，造成市场混乱，给规范化生产企业造成巨大冲击，导致大批的知名涂料厂家倒闭。今天，在国内的油漆生产厂家已经不多了。

第二，围护系统的防腐处理现状。

围护系统的防腐关键是彩板部分的防腐，其表面涂层处理在彩板的专业制造厂家完成的，作为轻钢结构建筑的设计与生产厂家，关键是根据建筑的不同用途、不同地理位置与气候条件选择不同的品牌，型号与表面特征，当前最常用的彩板品牌与生产厂家却较少，国内只有上海宝钢。

1.2轻钢结构建筑的防火问题

与其他材料相比，钢结构的锈蚀相对较为缓慢，其破坏是由表及里的，观察容易，比较受重视，但是火灾属于一项突发事件，与其他灾难相比，防火设施昂贵。同时，刚接欧股自身不会燃烧，因此，从表面来看，轻钢结构建筑必须要有良好的防火性能，所以，人们往往会存在侥幸的心理，对防火不够重视。但是事实上，防火能力是轻钢结构建筑的一大弱点，刚结构建筑一旦遭遇火灾，会使周围的环境温度迅速降低，钢构件会在瞬间失去80%的机械强度，导致建筑物坍塌。轰动世界的美国9.11事件，国贸大厦的双子座大厦在瞬间出现坍塌，就是由于大火导致钢结构失去强度导致的。在国内，也曾出现过钢结构建筑的坍塌事故，而且较为频繁，天津市体育馆失火，上海文化广场火灾、北京友谊火灾等情况频发，因此，必须要加强防火、防腐的管理，缺一不可。

与其他轻钢结构结构建筑防火处理的工序与基本要求与防腐处理差别不大，关键是最后一道工序，防火涂料的施工必须要在钢结构安装后，现场进行涂刷。

防火处理可以分为除锈、涂底漆、中间漆、涂防火涂料几何主要的施工环节，中间漆有的地方可以省略。除锈和涂防锈底漆的步骤一般在工厂预制时完成，防火涂料要在施工现场钢结构安装后再进行涂刷。

当前防火涂料的生产厂家相对较多，施工水平也参差不齐，相对管理十分混乱，没有统一的检验标准与管理监督机制，而消防部门的管理只是一种行政制度，缺乏规范的技术检验手段与严格的质量评定能力，导致我国的防火涂料产品的防火性能较差，容易脱落，装饰性也较差，耐久性也较差，相较于西方国家，同类产品的生产水平差距较大。

2.轻钢结构建筑的防护技术发展方向分析

从上文的分析中我们可以看到，我国的轻钢结构建筑防护技术当前仍然处于一个发展的阶段，相较于西方发达国家，在技术上仍然存在较大的差距，从发展的角度来看，其主要有以下几个发展方向。

第一， 是时展的必然趋势。

不可否认，今天是绿色环保的时代，开发利用节能型、低污染与高性能的防护涂料，如重防腐涂料、超薄型高耐火极限的防火涂料，这是技术发展的必然趋势。

第二， 经济利益下的必然选择。

开发低处理表面带绣防腐涂料，如SLH系列超低处理表面涂料，其可以同时具备稳定、转化、渗透三种功能，免除了表面抛丸、喷砂等除锈，除油、除水的工序，大大降低了成本，便于现场施工管理。

第三， 技术发展的必然趋势。

采用超耐候、免维护技术，如氟碳涂层，有机氟碳涂料中有C-F键的存在能有效阻碍日光、高温和大气（SO2）对其表面的浸蚀，所以有机氟碳涂料有良好的耐久性，耐候性和耐化学药品性。

3.结束语

随着经济的发展，轻钢结构建筑业的快速发展，轻钢结构建筑防护技术也在不断地完善，不断提高，而且受到越来越多部门的重视，得到广泛的应用。我国的轻钢结构建筑防护技术发展空间巨大，低处理表面、高性能、绿色无污染的防火、防腐技术也是未来经济、轻钢结构建筑的发展方向。

【参考文献】

[1]周学军.门式钢架钢结构设计与施工第七章.2001.

钢结构建筑防腐工程篇(4)

【关键词】特点；问题；措施

概述：在我国社会主义市场经济高速发展的今天，建筑行业在我国社会建设中所起到的作用越来越显著，其不仅能够为人们提供更舒适、更方便、更安全的生活环境，同时建筑行业本身也是我国经济发展的重要增长点之一。在现今建筑事业中，钢结构的应用越来越普遍。钢结构具有空间跨度大、造价低、结构性能突出、安装便利等优势，这使得其在建筑行业内得到了众多设计师的青睐。

一、钢结构建筑的基本特点

（一） 功能优越

钢结构建筑中，设计结构的形态、节点布局、尺寸决定着建筑的外观形象。建筑钢结构设计中与功能性的有机结合，这样就可以充分发挥建筑物的实用性，并且也有利于其他设计工作的顺利实施，设计出艺术性、实用性俱佳的钢结构建筑。

（二） 生态环保

钢结构建筑在资源、能源利用方面的使用效果良好。众所周知，中国是世界上采用砖砌体建筑及其混凝土建筑最广泛的国家。钢材作为高强度、高效能的建筑材料，循环利用能力强，边角料也有很高的利用价值，无需进行制模流程。现阶段在国际上引领建筑潮流的新型住宅产品也正在引入国内，其环保节能功能非常优异。这种类型住宅采用全封闭式保温隔热防潮系统，室温变化范围不大，相对热量损失也大大降低。

（三） 钢结构建筑优于钢筋混凝土结构

钢结构材料便于工厂化生产，使得现场施工任务量有效降低，大大缩短了工期材料本身的自重轻、产生的结构荷载低，减少了地基处理方面的开支；钢结构抗震性能强，能为投资方获取良好的经济效益与社会效益；钢结构材料强度和韧性高，结构断面较小，便于设计布局，使得建筑用地有效减少。

（四） 钢结构建筑具备超高度和超跨度能力

钢制材料的密度和强度的比值远比传统的砖石低，混凝土材质，在同样受力能力情况下，钢材质的自重最小，从而可以实现大跨度与超高度的建筑结构设计形体。当下国际范围内已具有建造跨度> 1000m 的超大穹顶及其高度> 1000m，甚至4000m 的超高层建筑的能力。

二、当前建筑钢结构设计存在的问题

（一）、理念高度不够

目前国内钢结构设计一般为设计院根据生产需要按国家现行规范进行施工图设计，然后由有资质的专业钢结构单位二次放样详图设计。钢结构施工企业水平的参差不齐，由于缺乏计算软件和整体配套设计，导致工程质量下降。很多钢结构施工单位的钢结构放样详图设计水平很低，且承担工程的设计人员很多都是刚毕业的学生，在设计的时候没有经验，也缺乏对钢结构设计的了解，任意嵌套并且对关键技术不认真进行探讨，脑海中没有结构体系的概念，对国家规范及图集研究的不深，导致经常在一些关键节点上出错。

（二）、建筑钢结构的防火性、防腐蚀性不强

一是缺乏较强的耐火性。从钢材来看，缺乏足够的耐火性，当温度超过 400℃时，钢材的屈服强度就只能是室温下强度的 1/2。当温度大于 600℃时，钢材的刚度、强度就会完全丧失。故此，防火是钢结构建筑物必须考虑的因素。如果钢结构建筑物的防火措施不到位，一旦遭遇火灾，就会被严重破坏。因此，从设计规定来看，当钢材表面温度高于 150℃时，就需要进行隔热防护，特别是一些对防火具有特殊要求的建筑，更需要采用特殊的材料和措施进行隔热防护。二是钢材缺乏较强的耐腐蚀性。因此，如果其环境中有较强的腐蚀性介质，是不能够采用钢结构的。如果钢结构建筑不采取防腐蚀措施，长期受到腐蚀介质的侵蚀，也非常容易出现腐蚀生锈，这样不仅影响钢结构建筑的美观，而且会影响钢材料的承载能力和建筑物的适用寿命。

（三）、物理问题

钢材具有良好的传导性，因此钢结构建筑物存在保温、隔热、隔声等问题，这些问题可通过新材料、新工艺去解决。例如，在冬季可通过建筑围护结构表面吸收热量，将部分热量通过内护结构间的热传导连接件传到室内，通过内表面的吸收，保证室内温度。在大空间的公共建筑中，为解决声音的回音反射及噪声控制，可采用反射板并利用一定的软设计全面综合设计，增强钢结构建筑物在吸声、吸湿等方面的性能。

三、钢结构设计中存在问题的解决措施

（一）、钢结构设计防火方面的问题的对策

在钢结构建筑设计中采用的防火措施有以下两种：第一种是钢结构的自身防火，在钢结构的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料。第二种是改善钢结构的外部环境，为了更好地确保钢结构防火性能的提升，就必须加强防火墙、防火门的设置，并配备自动喷水灭火系统和独立的水幕以及防火带等进行防火分区的设置，且在火灾探测报警技术和烟气控制技术的帮助下及时的发现和处理可能出现的火灾，确保其防火性能得到有效的提升。

（二）钢结构设计防腐方面的问题的对策

当前，钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料，并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施，但是这样做只是基础性的防腐，因而为了提高钢结构的防腐效果，就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料，并利用热浸镀锌技术对其进行处理，利用镀层达到保护钢结构不被腐蚀。

（三）钢结构设计在物理方面的问题的对策

一般情况下，建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同，例如大型商场建筑，其隔音效果要求较低；寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高，这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。当前，解决吸音问题的主要措施有两种：第一种是科学的设计吸声结构，例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料，例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。

结束语

目前，随着城市经济的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展也开始迅速起来，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已经开始做为重点推广项目。人们的生活水平越来越高，对钢建筑结构设计也提出了更高的要求。因此，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。

参考文献：

钢结构建筑防腐工程篇(5)

关键词:桥梁;建筑物；腐蚀;

腐蚀是材料(通常指金属)与环境间的物理－化学相互作用，其结果是使材料的性能发生变化，并常可导致材料、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受损伤。大桥是横跨江河湖海的，桥梁的墩梁等不可避免的会处于水的腐蚀环境中。而钢结构建筑是继钢筋混凝土建筑以来的最具革命性的建筑新发展和新应用。钢材的抗压、抗拉、抗剪强度相对来说比较高，钢结构构件结构断面小、自重轻，可以减少运输和吊装费用，基础的负载也相应减少。钢结构具有良好的延展性，抗震性能好，尤其是在高烈度地震区，有设防要求的高层建筑，，若自重减轻一半，相当于降低抗震设防烈度一度。钢结构占有面积较小，实际上是增加了使用面积。采用钢结构可为施工提供较大的空间和较为宽敞的施工作业面。但钢结构处于潮湿大气和污染环境之中，必然会遭受腐蚀。为了防止钢结构的腐蚀，延长其使用寿命，保持其华丽的外观，就成为了非常重要的任务。要确保钢结构建筑的完整性，展现钢结构的艺术感染力，就有必要进行采用重防腐涂料进行涂装保护。

一、影响桥梁建筑中钢结构腐蚀的主要因素

钢材表面与外界介质相互作用而引起的破坏称为腐蚀(锈蚀)。腐蚀不仅使钢材有效截面减小，承载力下降，而且严重影响钢结构的耐久性。根据钢材与环境介质的作用原理，腐蚀分以下几类：

（二）相对湿度：空气中水分在金属表面凝聚生成的水膜和空气中氧气通过水膜进入金属表面是发生大气腐蚀的最基本的条件。相对湿度达到某一临界点时，水分在金属表面形成水膜，从而促进了电化学过程的发展，表现出腐蚀速率迅速增加。这个临界点与钢材表面状态和表面上有无吸收湿物有很大关系。

（四）降雨：降雨增大了大气的相对湿度，延长了钢铁表面的润湿时间，同时降雨会冲掉钢铁表面的腐蚀产物的保护性，而相对我国酸雨情况比较严重，也导致了腐蚀的加剧。

（五）日照时间：日照时间对高分子材料和涂层的大气老化有重要影响。阳光紫外线能促进有机高分子材料的老化过程。对钢铁材料来说，表面存在污染物时，受日照影响温度上升，就会促进腐蚀的发展。

（六）降尘：空气中固定尘埃，降落在钢结构建筑表面后，其腐蚀影响有：1.可溶性腐蚀性的尘埃，溶解于液膜中成为腐蚀性介质，增加腐蚀速率：2.尘埃本身没有腐蚀性，但是会吸附腐蚀性物质，溶解于液膜中，促进腐蚀过程；3.尘埃本身没有腐蚀性也没有吸附性，但是在钢结构表面上可能形成与钢结构表面间的缝隙，易于水分得到凝聚，而导致局部的缝隙腐蚀。

（七）风向和风速：在污染环境中，风向影响着污染物的传播，风速对表面液膜的干湿交替有一定影响。在风沙环境中，风速过大会造成钢结构表面的腐蚀。

(1)化学腐蚀。化学腐蚀是指钢材直接与大气或工业废气中的氧气、碳酸气、硫酸气等发生化学反应而产生腐蚀。

(2)电化学腐蚀。电化学腐蚀是由于钢材内部有其他金属杂质，它们具有不同的电极电位，与电解质溶液接触产生原电池作用，使钢材腐蚀。

钢材在大气中腐蚀是电化学腐蚀和化学腐蚀同时作用的结果。为了减轻或防止钢结构的腐蚀，目前国内外主要采用涂装方法进行防腐，涂装防护是利用涂料的涂层使钢结构与环境隔离，从而达到防腐的目的，延长钢结构的使用寿命。

二、桥梁建筑中钢结构的防腐涂料的选用与施工注意事项

钢结构防腐涂料品种繁多，性能各异，对品种的选择直接关系到涂装工程质量，在选择时考虑以下几方面因素：

1)考虑涂料用途，是打底用还是罩面用。

2)考虑工程使用场合和环境，如潮湿环境、腐蚀气体作用等。

3)考虑技术条件，施工过程中能否满足。

4)考虑工程使用年限、质量要求、耐久性等因素。

5)满足经济性要求。

涂料选定后，按下列方法进行处理才能施涂：

1)开桶前应清理桶外杂物，同时对涂料名称、型号等检查，若有结皮现象应清除掉。2)将桶内涂料搅拌均匀后方可使用。3)对于双组分涂料使用前必须按说明书规定的比例来混合，并需要一定时间后才能使用。4)有的涂料因贮存条件、施工方法、作业环境等因素影响，需用稀释剂来调整

三、防腐工程管理中的质量检查与验收

1、涂装前检查

1)涂装前钢材表面除锈应符合设计要求和国家现行标准的规定。当设计无要求时，钢材表面除锈等级应符合表5.8的规定。检查数量按构件数抽查10％，且同类构件不少于3件。检查方法：用铲刀检查和用现行标准规定的图片对照观察检查，若钢材表面有返锈现象，则需再除锈，经检查合格后才能继续施工。

2)进厂的涂料应检查有无产品合格证，并经复验合格，方可使用。涂料的选择及处理是否符合要求。

3)涂装环境的检查是否符合要求。

4)钢结构禁止涂漆的部位在涂装前是否进行遮蔽。

2、涂装过程中检查

1)每道漆都不允许有咬底、剥落、漏涂和起泡等缺陷，如发现应进行处理。

2)涂装过程中的间隔时间是否符合要求。

3)测湿膜厚度以控制干膜厚度和漆膜质量。

3、涂装后检查

1)漆膜外观应均匀、平整、丰满和有光泽；颜色应符合设计要求；不允许有咬底、裂纹、剥落、针孔等缺陷。

2)涂料、涂装遍数、涂刷厚度应符合设计要求。当设计无要求时，涂层干漆膜总厚度室外应为125～175μm，室内应为100～150μm。每遍涂层干漆膜厚度的合格质量偏差为－5μm。测定厚度的抽查数，构件数抽检10％，且同类构件不应少于3件；每件应测5处：

(4)验收。涂装工程施工完毕后，必须经过验收，符合规范要求后方可交付使用

参考文献:

[1]魏宝明.金属腐蚀理论及应用[M]•北京:化学工业出版社,1984•

钢结构建筑防腐工程篇(6)

建筑的防腐蚀设计是以预防为中心的，根据生产过程产生的介质的腐蚀性、管理水平和维修条件等，分别采用不同的设计方案，综合考虑工程所涉及的各项因素，采取有效的解决措施。对生产影响较大的部位，或者是威胁到人身安全和维修困难的部位，要加强防护。对腐蚀性的分类是根据腐蚀性介质对于建筑材料的破坏程度来分类的，主要是从内外部变化两种因素，对腐蚀性的等级进行综合评定。

2工业建筑防腐蚀工程的设计要点

2.1正确选择耐腐蚀材料

防腐蚀工程设计，要将正确选择耐腐蚀材料放在首位。这也就要求相关设计人员要熟练掌握每一种防腐蚀材料的性能优缺点，只有这样，才能根据工程的具体情况选择相适应的材料，以达到“扬长避短”。设计人员要深入认识防腐蚀工程材料的技术性能，才能灵活运用这些防腐蚀材料，保证防腐蚀工程的整体质量。在以往的工程案例中，经常出现由于材料选择不当导致工程质量发生问题的现象，因此，相关设计人员应该对其给予足够的重视。

2.2防腐蚀工程的防渗性和整体性

防腐蚀工程不仅对耐蚀性有所要求，更要妥善处理工程的防渗性与整体性，如果处理不当，就会影响防腐蚀工程的功效。各类防腐蚀材料在使用过程中，要考虑采用的耐腐蚀的防渗隔离层能否保证防腐蚀工程的防渗能力，所以大部分的工程都会采用沥青、橡胶这类材料作为防渗隔离层。我国大部分的防腐蚀工程都会在建筑结构中，设置分开的变形缝，都会有管线裹着设备穿过楼面，在槽罐本体上也会设置管道的出口。这些细节部位的结合和缝隙，都要对其作防渗处理，否则会严重影响到建筑的使用效果。

2.3防腐蚀工程的合理设防

若想对防腐蚀工程进行合理设防，就要将生产实际需求作为主要的依据。因此，生产厂家提供的资料和数据必须真实准确，设计人员才能合理地设计方案，避免不必要的损失。一般情况下，防腐蚀工程的造价都很高，尤其是工业建筑，其范围较大，所以在进行防腐蚀设计时，应该注意对易受防腐蚀部位的保护，且不能任意扩大设防范围，增加工程建设成本。

2.4耐腐蚀涂料的配套

我国业界将涂料防护层主要分为四种：一是底涂层；二是中间漆；三是面涂层；四是无颜填料的面层涂料，这四种结构都具有其特殊的功能。需要注意的是，对涂料防护的设计应该考虑到涂层之间的结合，尽量选用涂层之间能够结合良好的品种配套，并具有较强的附着力。此外，还要提高相关设计人员的专业素质，使其对各类防腐材料的性能及优缺点了如指掌，这样才能根据各项工程的特点进行合理和科学的设计，有效避免工业建筑中存在的结构问题等。同时，也希望国家对此予以高度重视，完善技术标准，加强规章制度的推行力度，规范防腐蚀工程的施工，只用这样，才能在一定程度上保证工程的质量。

3钢筋混凝土结构的腐蚀问题和处理

3.1腐蚀介质对于钢筋混凝土的结构腐蚀

腐蚀介质的机理主要分为盐、酸、碱三类，会因为种类的不同而不同。盐性腐蚀介质通过结晶致使体积膨胀，对于水泥的内部来讲在产生一定压力之后，其混凝土就会慢慢进入剥落状态，从而对钢筋形成腐蚀。而酸性腐蚀介质会对混凝土的表面层进行破坏，然后对钢筋表面进行腐蚀，造成钢筋生锈的现象。碱性腐蚀物主要是在进入混凝土后，对混凝土的结晶产生破坏。这三种介质都会对结构进行或多或少的破坏，导致构件自身出现剥落、开裂以及钢筋强度下降等现象。

3.2对于结构本身的防腐特征

构件的腐蚀程度与混凝土的保护层厚度及密实度有关，与周围环境也有密切的关联。经实验表明，钢筋混凝土结构构件的保护层厚度，会对构件的耐久性产生直接的影响。当其厚度大的时候，其腐蚀程度很小，如果保护层厚度足够大的话，是不会对钢筋造成腐蚀的。在湿度较大的地区，如果没有考虑环境因素而采用正常的保护层厚度设计的话，就容易出现混凝土的保护层开裂以及剥落现象。所以，要根据实际情况适当对保护层的厚度进行加大，提高构件自身的防腐蚀功能。

3.3混凝土结构的防腐措施

混凝土上部结构除了会受到液相腐蚀介质的屋盖之外，还有其他构件。例如，楼板、房梁等都是受气相介质所腐蚀。在设计时，可以采取相关的措施将构件的防腐功能进行提高。首先，在结构计算过程中，可对钢筋的保护层厚度均在规定的量上统一增加5～8mm，并对其断面保持不变；其次，在对柱和房屋主梁的强度计算上，将其钢筋量增加，预留出相应的防腐蚀构件储存量；再次，根据实际情况适当增加主要受力构件的断面；然后，提高混凝土强度，降低水灰比；最后，大跨度混凝土结构尽量选择预应力构件。四、砌体结构在有腐蚀情况下的选择砖砌体应采用承重页岩砖，其强度等级不低于MU10，当框架结构建筑应采用混凝土中、小型砌块，其强度等级不低于MU10；石砌体应采用质地均匀，未风化的料石和毛石，其强度不低于MU20；砌筑砂浆应采用水泥砂浆或混凝土砂浆，其强度不低于M5。

4地面处理应对腐蚀

4.1地面层材料应根据腐蚀性介质进行选择

地面层材料应根据腐蚀性介质的类别、性质、浓度以及对建筑结构材料的腐蚀性等级条件，结合设备安装和生产中的机械磨损等要求，设计不同的防腐地面。地面面层可分为：块材面层和整体面层。块材面层分为：耐酸石材、耐酸砖、水玻璃胶泥或砂浆、树脂胶泥、沥青胶泥、聚合物水泥砂浆。整体面层分为：水玻璃混凝土、树脂胶泥或砂浆、沥青砂浆、密实混凝土、水磨石等。耐酸碱程度各不相同，与酸碱浓度有很大关系。水玻璃类材料不能用于亚硫酸钠、亚硝酸钠等呈碱性反应的盐类作用地面面层。树脂稀胶泥、树脂砂浆、玻璃鳞片胶泥、水玻璃混凝土、沥青砂浆、软聚氯乙烯板等整体面层以及沥青胶泥砌筑块材面层，适合用于室内。树脂类整体面层、沥青砂浆面层和软聚氯乙烯板面层，不能用于明火作用的部位，一定要远离明火。

4.2块材面层结合层材料的选择也要考虑防腐的要求

地面一般可分为块材面层和整体面层，块材面层。灰缝采用树脂胶泥、水玻璃胶泥等刚性材料时，结合层要采用刚性材料，不要采用沥青胶泥、沥青砂浆等柔性材料。灰缝采用沥青胶泥、水玻璃胶泥、聚合物水泥砂浆时，耐酸砖面层的结合层应与灰缝一致。

5结语

钢结构建筑防腐工程篇(7)

关键词：工业建筑；结构设计；复杂性；安全性

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.101

对于工业建筑而言，其结构设计合理与否，不仅决定着工业建筑建设质量，也影响着工业建筑建设资金投入。只有科学的设计，工业建筑结构才会合理，与生产活动和工艺要求等相适应。工业建筑与民用住宅建筑不同，其结构设计更复杂，安全性要求更高，要适应生产活动和工艺要求。介于此，进行工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析是必要的，利于加深对工业建筑结构的认识。

1 工业建筑简述

1.1 概念

工业建筑，指的是提供人民从事各类生产活动的建筑物或构筑物[1]。其中，构筑无有烟囱、水塔等，建筑物有化工厂房、纺织厂房、医药厂房等各类型厂房。

1.2 特点

工业建筑主要特点：（1）要有足够的面积和空间；（2）符合生产工艺要求，安全性要求很高；（3）具体的生产活动不同，工业建筑结构形式也不同，要根据生产活动及其特点进行结构设计；（4）屋面排水、通风、采光及构造处理等方面复杂性较高。

2 工业建筑结构设计的复杂性与安全性

2.1 结构选型

由于工业厂房建成后的使用用途不同，不同的工业厂房，其生产工艺等方面要求是不同的[2]。所以，进行工业厂房结构选型时，要充分考虑工业厂房的使用用途、施工条件等因素，不仅要使用材质好、寿命长的材料，还要确保建成后的工业厂房结构能够灵活的适应的生产容量等方面变化。下面对工业建筑常用的结构形式进行了分析：

第一，筋混凝土结构。钢筋混凝土结构，具有建材采购方便、施工便利、耐火耐蚀、现场建筑、成本低等优势。而且，按照这种结构建造出来的建筑，有着很广的适用性，很多厂房都采用钢筋混凝土结构。

第二，钢结构。钢结构一般采用工业化体系建设，工期短、成本低、施工方便，且适用于大跨度、大空间的工业厂房。但是受材质限制，这种结构防火、防腐蚀性能较差，如果工业建筑采用这种结构类型，必须注重防火、防腐蚀方面设计。

从以上内容可以看出，一般情况下，工业建筑结构建议采用钢筋混凝土结构，因为这种建筑结构优势明显，不需要特别注意防火、防腐蚀方面的设计，安全性较高。但是如果是大跨度、大空间、振动较大的工业建筑，适宜采用钢结构。

2.2 平面布置

确定工业建筑选址后，以生产工艺流程为依据进行建筑总平面设计，合理确定各分区、竖向设计、公用设施等[3]。进行工业建筑总平面布置时，除了以生产工艺流程为依据外，还要考虑职工生活用户、生产经营管理用房、福利设施用房，以及污染问题，按照全局角度考虑平面布置。为了确保总平面布置的合理性，设计者可以采用计算机软件辅助设计，如建筑信息模型，基于同一模型设计多种设计方案，优选出最佳平面布置方案。

2.3 生产工艺要求

建造后的工业建筑是用于生产活动的，为了生产活动的正常运作，工业建筑结构设计必要以生产工艺为依据，将生产工艺和生产活动做出结构设计的出发点，这样才能保证工业建筑结构设计合理。

对于工业建筑而言，其生产工艺要求主要体现在三个方面：（1）生产流程。生产流程影响着各部门、各工段平面的次序和相关关系；（2）运输方式及工具。运输方式及工具影响着工业建筑结构类型选用、平面布置等设计工作；（3）生产特点。生产活动具有污染、易燃易爆等特点，做好生产环境、防腐蚀等方面的设计工作。

2.4 防腐蚀设计

工业建筑建成投入使用后，受生产工艺和生产活动影响，生产过程中经常使用或产生酸碱盐类物质，容易腐蚀建筑物。所以，进行工业建筑结构设计时，要特别注重防腐蚀设计。

第一，选用防腐性能好的材料，或对建材采用防腐措施。如，门窗使用木质、塑料、玻璃钢等防腐性能好的材料；金属挂件涂抹耐腐蚀的涂料，在金属表面形成防腐层；地面采用沥青混凝土、花岗岩等材料。

第二，结构构件采用钢筋混凝土材质，同时是混凝土表面涂抹耐腐蚀的涂料。如果结构构件使用钢材，务必要做好防腐蚀措施，必须在钢表面涂抹环氧树脂漆等材质的防腐蚀涂料。

第三，带有腐蚀性的生产活动要集中布置在下风侧或水流的下游，限制酸碱盐类物质腐蚀工业建筑结构。

2.5 防震设计

防震设计是关键的，它在工业建筑结构设计上占据首要位置，因为它直接决定着工业建筑后结构的安全性。根据我国相关规定，工业建筑方防震设计要求比较高，如果不能达到安全性要求，一旦遭受意外的冲击振动，所造成的后果是严重的，特别是生产活动具有易燃易爆特点的，危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此，进行工业建筑结构设计时，必须合理进行防震设计，符合抗震要求。

当工业建筑结构规则、对称，整体性比较好时，按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计；当工业建筑结构整体性比较差使，要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施，增强工业建筑结构的抗震性；当工业建筑厂房的结构高差比较大时，必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置，并分开相邻的抗震缝，便于提高结构的抗震性。此外，抗震缝两侧要布置墙等构件，并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。

3 结论

综上所述，工业建筑不同于民用住宅建筑，其结构设计具有较高的复杂性与安全性。为满足工业建筑结构设计的复杂性与安全性要求，要认真的进行工业建筑结构选型、总平面布置、防腐蚀设计、防震设计等工作，使工业建筑结构设计符合生产工艺要求，满足建造后的使用用途，达到相关设计标准。

参考文献：

[1]潘绍洁.工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J].科技展望，2016（07）：33.