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浅析建筑钢结构涂层的应用.doc

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浅析建筑钢结构涂层的应用.doc

浅析建筑钢结构涂层的应用随着我国钢结构技术的发展,钢结构在建筑上的应用亦日益广泛。但钢结构容易锈蚀,所以,钢结构防锈成为钢结构工程中不可缺少的重要一环。而钢结构涂层对钢结构建筑的防锈防腐,以及维护钢结构的强度和使用起着重要的作用。目前常用于钢结构防腐防锈的涂层有红丹防锈类漆、环氧富锌类、氟碳类等。这些涂层在使用过程中各有优势和缺陷,我们力图通过研究不同涂层在钢结构使用过程中的锈蚀影响,而找出维护钢结构的有效方法。1钢结构的锈蚀机理根据钢结构建筑周围的环境、空气中的有害成分(如酸、盐等)及水会对钢结构造成锈蚀等情况,钢结构的锈蚀可分为两类:化学锈蚀和电化学锈蚀。1.1化学锈蚀化学锈蚀钢结构表面与周围介质直接起化学反应而产生的锈蚀。如钢在高温中与干燥的O2、NO2、SO2、H2S等气体以及非电解质的液体发生化学反应,在钢结构的表面生成钝化能力很弱的氧化保护薄膜FeO、FeS等,其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加,这种情况在钢结构建筑中一般发生在特殊环境下。1.2电化学锈蚀呈活化态的钢筋表面有水分存在时,有电势差,就发生铁电离的阳极反应和溶液态氧还原的阴极反应,相互以等速度进行,其反应式如下:阳极反应2Fe-4e-→2Fe2+阴极反应O2+2H2O+4e-→4OH-腐蚀过程的全反应是阳极反应和阴极反应的组合,在钢筋表面析出氢氧化铁,其反应式为:2Fe+O2+2H2O→2Fe2++4OH-→2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3该化合物被溶解氧化后生成氢氧化铁Fe(OH)3,并进一步生成nFe3O3mH2O(红锈),一部分氧化不完全的变成Fe3O4(黑锈),在钢筋表面形成锈层。红锈体积可大到原来体积的4倍,黑锈体积可大到原来的2倍。铁锈体积膨胀,对周围产生压力,使保护层开裂或脱落,而裂缝及保护层的剥落又进一步导致钢筋更剧烈的腐蚀,从而大幅降低钢结构的强度,造成坍塌和事故。钢结构用钢材产生电化学作用锈蚀须具备4个条件:①钢筋表面要有电势差;②阴极和阳极之间要有电介质联系;③在阳极金属表面要处于活化状态;④在阴极,钢筋表面要有足够数量的氧和水分。金属常用的防锈防腐保护基于3个基本原理:①屏障保护,利用涂层膜形成屏障,将钢铁表面和环境中的电解质隔离,在钢铁表面形成一道对空气中的水蒸气和氧气等的保护屏障;②化学抑制,在涂料中添加的有效化学成分,能抑制金

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