【关键词】建筑工程；轻钢结构；防腐；防火
随着建筑市场的发展，钢结构广泛运用于各类大跨度、多层和高层建筑中，大跨度工业厂房、仓库、桥梁、体育场馆；超高度钢与混泥土组合结构的现代化的办公楼，高耸的电视塔、还有结构复杂得建筑造型等。
一、钢结构的缺点
钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要；还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷。普通建筑用钢受热为300℃ 后，刚体强度开始急剧下降； 钢材料将会失去稳定性的临界温度大约为540℃所以钢材一旦受热，其诸多力学性能如屈服强度、弹性模量、抗压能力以及荷载能力都会明显降低。当钢材火烧十几分钟后，其力学性能会低于建筑工程结构的承载许用应力，甚至软落下来，就会发生重大的事故，造成惨重损失，此外，钢结构容易受工业大气和海洋大气的腐蚀，在自然环境中的钢结构受雨雪、风霜、阳光、温度和湿度的影响，大气中的水分和氧是造成户外钢结构腐蚀的主要原因，易引起电化学腐蚀。钢结构在抗腐蚀以及耐火性等方面的缺陷制约了钢结构的进一步发展及运用。
二、轻钢结构的防腐技术
（一）轻钢结构的防腐技术应用要求
要加强建筑的防腐性，就要对建筑的年限、装饰等方面提出也要求，对于不同的环境，采用的防腐措施也是不一样的，因此要进行一定的说明，而且要加强建筑的防腐性能，还要对施工的环境进行控制，不利于防腐工作的施工环境会对防腐的效果产生较大的影响。一般的防腐措施中，最为基本的就是要对于需要做防腐处理的结构的表面进行清洁，减少污染，加装适当的防腐材料或者防腐涂漆等。目前针对钢材腐蚀有很多防腐的措施，都能起到较好的效果，但是这些不同的措施都是针对某一种特定的腐蚀原理来采用的，因此，在是实际的防腐工作当中，应当针对不同的情况选择合适的防腐措施来加强建筑的防腐性能。
（二）轻钢结构的涂层法防腐技术
这种方法是较为常见的一种防腐方法，而且也是被采用较为广泛的方法，但是在使用过程中，不能持续较长的时间，优点是成本低，经济性较强。在对轻钢结构采用这种方法进行防腐的时候，一般要经过基层处理和涂层施工这两个阶段。对基层进行处理，就是要将钢结构表面的毛刺、污染物、锈迹等清除掉，使轻钢结构恢复本色的光泽，这个步骤对后面的施工是有影响的，要想达到最好的防腐效果，要在基层处理的时候尽可能的彻底。
涂层施工就是给钢材涂装一些防腐材料。涂层结构的形式有三种。底漆―中漆―面漆；底漆―面漆；底漆面漆为同一种漆。其中底漆主要起附着和防锈作用；面漆主要起防腐蚀和防老化作用；中漆的作用于介于底、面漆之间，并能增加漆膜厚度。它们只有配套使用才能发挥最佳的作用，取得最佳效果。合理的涂刷方式，对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用，常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滚涂法、浸涂法、空气喷涂法和无气喷涂法等。
三、轻钢结构的防火技术
轻钢结构的防火最常用的方法为防火涂料保护法。
（一）防火涂料的选择
轻钢结构的防火涂料主要按燃烧性能特点、喷涂对象环境或喷涂厚度的不同分类。在这里，只讨论根据其喷涂厚度不同的分类，具体性能特点如下。
（1）厚型8―50。缺陷：1厚型防火涂料的涂层厚、有较大的自重、当涂料的黏结力差时极易剥落。另外，在涂装施工时，需要使用金属丝网加固施工，易造成施工成本的增加和施工周期的延长；2涂层的表面也较为粗糙，美观性差；3需养护水泥基涂料。优势：1厚型防火涂料具有较高的耐火极限，实验证明可达3h；2因其主要组分为无机材料，所以具有相对较好的耐久性。而且，无机材料易得、来源广、价格便宜，涂料价格比其他的低；3涂料遇火后，不会放出任何损害人体健康的有毒烟气；涂料运输方便，为袋装出厂。
（2）薄型4―7。缺陷：1涂料的耐火极限比厚型涂料的低，最高可达2h；2因其主要组成为有机材料，耐老化和耐久性较差。涂料遇火时，可能会释放出有害烟气，需改进；3涂料大多用于室内钢结构，需向室外的产品研究开发。优势：1薄型防火涂料的涂层薄、自重小、黏结力好、不易剥落、涂装施工较为简单，无需金属丝网加固，干燥较快；2涂层的表面光滑、装饰性好、可调配出多种颜色，3单位面积消耗涂料的量少，施工成本低；4涂料的抗震性能与抗挠曲性强。
（3）超薄型≤3。缺陷：1超薄型防火涂料与薄型涂料具有相同的缺陷；2超薄型防火涂料未能应用于室外钢结构，目前无此类产品。优势：1超薄型防火涂料的涂层更薄，装饰性更好，可调配颜色更丰富；2具备薄型涂料的所有优点。
（二）基层处理
在喷涂防火涂料前，必须做好基层处理。在轻钢结构的表面应根据使用要求，做好防锈工作。对大多数建筑工程中轻钢结构而言，需要喷涂不与防火涂料发生化学反应的防锈底漆。另外，如果试验证明选用的防火涂料也具有一定的防锈功能，可不做防锈处理。
（三）涂装施工
由经过培训且合格的专业施工人员进行防火涂料的涂装施工；还需遵循厂家的说明书进行防火涂料的调配，并及时搅拌使调配好的涂料稠度适中，确保在涂料喷涂后不发生剥落与流淌现象。目前常使用的涂刷方式为喷涂法、手工刷涂法等。
四、耐候钢的应用
建筑工程中轻钢结构采用耐火耐候钢，可有效做到防腐与防火。因为耐火耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性与防火性。目前在建筑工程中，耐火耐候钢是使用较多的Q235与Q345钢的替代钢种。在力学性能上，它与普通建筑用钢具备相差无几的焊接性能、屈服强度、抗压能力等室温力学性能。在施工时，耐火耐候钢的应用可以避免或减少防腐涂料与防火涂料的涂装，有效地节约成本，也可以减少涂料的环境污染。另外，在轻钢结构中采用耐火耐候钢，可有效减薄钢材厚度，能节约一大部分成本。同时，耐火耐候钢自身还具备永久性和自愈性能，也就是说此类钢材在在使用过程中，无论受到挤压、表面擦撞或火灾，都会保持其耐火耐候性不变，这从根本上做到了建筑工程中轻钢结构的防腐及防火工作。
轻钢结构是我国建筑工程钢结构体系中极具发展潜力的一种，具有诸多优势： 构造较为简单、重量轻、有效地节约钢材与成本、现场安装简单快速、节能环保，材料可以回收、结构抗震性能强等。但因钢材料自身有着耐腐蚀性差、怕火的缺陷，所以加强对建筑工程轻钢结构的防腐及防火技术的研究十分必要。做好防腐防火技术工作，可有效提高轻钢结构的使用性能，使之有更广阔的发展空间。
参考文献：
[1]王华勇.探讨建筑工程中轻钢结构的防腐及防火技术[J].江西建材，2015，05
关键词：钢结构建筑；防腐保护工程；质量控制；建筑行业；钢材腐蚀 文献标识码：A
中图分类号：TU511 文章编号：1009-2374（2016）25-0121-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.25.059
建筑业作为我国的一个支撑产业，变成了加快我国经济发展的新方面，因为钢结构建筑具备良好的抗震能力，在工业化方面具有较高的程度，施工的周期较短，在工业乃至民用建筑当中，钢结构成为了普遍运用的承重方式。就传统砌体构造、混凝土构造来讲，钢结构建筑具有显著的综合经济效益，而且与其相符的维护构造体系能够经由具有环保、节能效果的建筑材料反复进行使用。从标准方面而言，这一建筑与我国的可持续发展战略相符。以钢结构建筑的建造和应用角度分析，钢材容易腐蚀的状况在钢结构建筑的发展和运用方面具有较大的制约性。
钢结构工程是否能够解决防腐蚀问题，通常会对新材料新工艺乃至新技术的运用造成影响。特别对于当前钢结构建筑构件的等效性而言，构件运用的年限并不相同，通常对建筑的使用年限具有较大的影响。现代化的高压、高温以及处于繁琐腐蚀介质的设施，其腐蚀问题无法处理得当，会对正常的生产造成影响。钢结构防腐普遍运用的方式还存在喷铝或喷锌的状况，且通过防腐涂料形成长期防腐涂层或通过配套防护的防腐涂料。
1 当前钢结构发展迅速的原因
1.1 钢结构在发展过程中的市场需求
对于国外的钢结构而言，在新技术以及新产品的投入当中，人们逐步改变了传统的理念。对于单层工业厂房来讲，轻钢结构体系的工程总造价比钢筋混凝土结构乃至砖混结构体系要小。在人们对钢结构认知的改变下，令钢结构的市场所需量逐渐加大，以此加快钢结构的发展。住宅钢结构体系产业非常具有潜能，会成为未来投入使用的一个主要方面。
1.2 钢结构的发展政策
在我国的钢材使用历程中，由节约钢材演变到合理使用钢材，由限制使用钢结构转变为极力发展钢结构。对于我国建筑行业推广的10项新技术而言，应当先规划到钢结构的新技术当中，有效展现出我国钢结构的发展具有的良好前景。
1.3 钢结构发展的物质基础
随着我国钢铁工业的高速发展，钢产量逐渐增加，我国在全球中已经成为钢铁大国，钢铁市场也从原本的卖方市场成为了买方市场，为极力推动运用钢结构打造了稳固的物质根基。
1.4 钢结构建筑的优点
1.4.1 延性良好，抗震性乃至塑性变形能力较佳，可以较大地提升建筑物的安全稳定性。
1.4.2 相较于传统建筑，能够与建筑大开间及灵活分隔标准相符，并且可以经由减少柱截面面积和使用轻质墙板提高使用面积。
1.4.3 构件易于标准化，将建筑技术提升为集成化、产业化，对减少成本十分有利。施工符合环保建筑的标准。
1.4.4 施工周期较短，相对于传统施工的工期，能够缩减三分之一左右，可以较大程度提升投资的效益，令资金周转更加迅速。
1.4.5 自重较轻，约为混凝土结构质量的50%，可以显著减少基础造价。
1.4.6 钢结构材料可以反复运用，与可持续发展的标准相符。
2 钢材腐蚀的特点
钢材腐蚀存在电化学腐蚀以及化学腐蚀两个特点，电化学腐蚀是指钢材在保存与应用中与周围环境介质相互间具有的氧化还原反应，从而形成了腐蚀。化学腐蚀是指钢材表层与周围介质直接形成的化学反应而促成的腐蚀，此类腐蚀会随着时间与温度的提升而加深。对于潮湿的空气而言，因为钢材表面纤维组织有异、繁琐分布不均，还会被外力所影响而导致变形，使得建筑钢结构表面的局部相邻质点形成了电极电位差。在电极电位较低的阳极范畴，铁不具备电子后会变成Fe2+融入电解质水膜当中。阴极区在获得的电子与水膜内融入了氧作用后，变成了OH-，通过结合变成了Fe（OH）2，从而不断被氧化为Fe2O3，这是因为变成微电子以及电子流动而促成钢腐蚀则属于电化学腐蚀。大部分建造的钢结构建筑以及运用均在常温当中进行，也就是在大气环境当中，所以对于钢结构建筑的腐蚀则为电化学腐蚀。
钢结构的腐蚀现象是一个尤为繁琐的化学物理过程，不仅表现于材料腐蚀方面，更加关键的则为减弱建筑结构的稳定性，因此会影响到建筑的安全以及运用。腐蚀会对钢结构的建筑形成以下影响：
钢结构产生腐蚀以后，会在构件的表层产生众多细小的损伤，并且这些损伤会由于时间的延长而继续发展，所以降低了构件的截面面积，令建筑结构的性能以及承载能力减少。腐蚀令钢材大量耗损，而其中大多数可以透过正确的防腐蚀方式免除。腐蚀会影响到钢结构的外层，对于大部分钢结构的件数而言，其外表层在涂装当中应当对构件表层进行处理，构件的表层在锈蚀以后，会产生出凹凸不平的状态，不仅加大了解决构件的成本，还需对构面表层防腐涂料的涂装量进行加大。钢结构形成的腐蚀由于表层特征造成了较大的改变，虽然并不严重，但依旧会对建筑物的使用人员造成过大的心理压力，因此会影响到自身的身体状况。
3 钢结构在防腐方面的保护方法
3.1 尽可能挑选简单有效的钢结构形状与形式
通过圆柱形钢结构形式有利于解决并检修防腐问题，圆柱形钢结构形式的结构较为简单，表面积较小，较易进行钢结构的防腐处理。对于处理钢结构防腐时，需简单处理钢结构主体部分的完整性。钢结构分段结构的衔接位置并不具备良好的抗腐蚀性，处在最易被腐蚀的环节，所以需要尽可能挑选总体性的钢结构。在钢结构不能简化时，需要分离腐蚀位置与其他部位，并且也需确保钢结构利于拆除，便于维护和防腐。
3.2 钢结构在最大限度中免除产生缝隙与死角的问题
钢结构的缝隙与死角会时常产生腐蚀的状况，特别对于钢结构的衔接与支撑之处而言，较易令钢结构产生缝隙与死角的状况。所以对于钢结构的设计而言，打造钢结构的过程中应当将其焊牢，也可以通过堵缝剂填堵钢结构的缝隙及死角，以便减少钢结构缝隙产生的腐蚀状况。
3.3 降低钢结构产生磨损腐蚀的状况
钢结构处在流动系统当中，需尽可能免除因为湍流、涡旋乃至流体等对钢结构的冲击，以此降低钢结构产生磨损腐蚀的状况。对流速进行有效的设定，保障流速的方位与截面积不会发生突变的状况。在钢结构管道被液体内含有的气泡冲击时，会加大钢结构磨损腐蚀的力度，所以需分离和排除钢结构。如果钢结构无法免除湍流及冲击，则能够相应加大钢结构承载湍流位置的厚度。
3.4 选择有效的防腐材料
对于防腐材料的选择，应当对钢结构所受腐蚀的浓度、性质乃至作用条件给予仔细分析，并且需对材料的防腐性能、物理力学性能、重要性能乃至材料提供的次数进行融合，之后判断防腐蚀的材料。防腐蚀材料在被不同介质混合作用中，会影响到防腐蚀材料的性能，所以需要对防腐材料采取良好的试验，以便能够判断防腐材料。在涂抹钢结构防腐材料时，需要对钢结构的表层、底端乃至中间给予涂抹，需有效地融合图层的
配置。
3.5 镀层保护
为了有效提升钢结构在抗腐蚀方面的性能，可以通过金属镀层如电镀乃至热镀锌等方式，从而对钢结构的表层进行施加。在解决钢结构表层的过程中，可以通过热镀锌、加喷铝而对钢结构的表层进行复合涂层。对于钢结构表面运用热镀锌或加喷铝时，即便钢结构处在露天状态下，也可以延续钢结构的防腐时间。通过喷涂油漆乃至防腐涂料而处理钢结构表层时，为了确保钢结构不会被有害物质所影响，大多在室内进行钢结构的防腐工作。
3.6 在钢结构防腐保护当中，可以通过有机涂料进行搭配
对于钢结构的防腐保护措施而言，对处于特殊氛围内的钢结构材料，例如处于沿海地区的钢结构，大多被海洋空气所影响，钢结构的金属部位大多会产生腐蚀的状况。钢结构金属位置被腐蚀时大多会被温度、湿度乃至含盐量等因素所作用，令钢结构受到十分严重的腐蚀状况，所以可以通过有机涂料搭配体系的方案，能够防止并控制钢结构的腐蚀状况，以便提升钢结构的防腐
性能。
4 结语
综上所述，由于钢结构建筑的持续升温，钢结构的防腐性能愈发被学者所重视。在防腐的方法方面，涂料的防腐体系在最初时期会投入较少的资金，经过十年左右，则需在钢构件的表层再次进行涂抹，对于钢结构建筑使用的时间当中，需要维护涂料的防腐体系，但是热浸镀锌防腐体系在开始的时期会投入较大的力度，但是在服务期限以内，大多无需进行维护。通过具备良好工业化能力的体系，作为钢结构建筑进行长时间防腐，愈发受到工程设计人员以及建筑业主的重视，也会在钢结构的建筑范围被广泛运用。
参考文献
[1] 李佳宁，吴二强.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，（6）.
[2] 杨洪敏.建筑钢结构防腐及防火涂装质量问题的预防
[J].江苏建材，2010，（1）.
[3] 左华.钢结构建筑防腐保护工程的质量控制[J].浙江
关键词：钢结构；建筑防腐；防腐保护；质量控制
中图分类号：TU391文献标识码： A
钢结构建筑具有承载强度高、抗震性能好、设计制造周期短，施工安装快速、综合造价低等一系列优点，在工业建筑中有着广泛的应用。但钢结构也具有一些
致命弱点，如容易腐蚀，尤其是在近海沿岸、潮湿地区和工业密集地区，由于大气中SO2、CO2及盐份等腐蚀性介质较多，易对钢结构形成严重腐蚀，不仅造成巨大的经济损失，还直接影响生产的安全。
一、钢结构出现腐蚀的原因
1.化学腐蚀
在湿度比较大，存在侵蚀性介质的环境中，钢结构容易与空气中包含的水和氧发生一定的化学反应，就容易出现腐蚀现象。当钢结构中出现水化氧化亚铁锈时，由于铁锈中本身就存在很多的水分，就容易对钢结构形成腐蚀现象，这样就算钢的表面没有与空气接触，也会有腐蚀现象的出现。
2.电化学腐蚀
潮湿空气的性质也是不同的，钢结构本身所含有的不同成分以及这些成分的电极电位会对水份进行吸附，或者是在钢结构本身表面所吸附水份，这样在不同性质的分子之间，钢结构就会形成无数个微型电池。而氧化了钢结构阳极区时，进入钢结构水膜，钢结构就会受到更严重的氧化，钢结构的表面就会出现红棕色的铁锈。
3.钢结构出现腐蚀的类型
在钢结构的表面，会出现局部腐蚀和均匀腐蚀的现象，出现均匀腐蚀，港府结构表面的锈蚀会比较均匀，整个结构的性能会统一下降，而局部腐蚀是止在某个地方或多个地方出现的小面积腐蚀，局部腐蚀主要包括:腐蚀疲劳、应力腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等现象。
二、钢结构建筑防腐保护工程现状
近年来，钢结构防腐保护工程得到了很好应用和发展，为建筑工程的质量保证提供了基础，但是在钢结构的防腐保护方面，还存在很多的问题，这些问题对钢结构的防腐保护工作有一定的阻碍作用。
1.工程设计环节存在的问题
在钢结构建筑防腐保护工程中，进行工程的设计是其中的重要环节之一，进行钢结构的工程设计要对建筑的操作环境和建设环境进行了解，保证其能够符合环境的要求，但是目前很多的设计者并没有进行实地的考察，对施工的环境不熟悉，设计的涂层的性能不能满足实际的需要，有的在设计的过程中，对设计的指标认定进行忽略，设计的效果容易出现安全隐患，有的设计的效果不明显。
2.涂装施工环节存在的问题
在防腐保护工程中，进行涂装是工程进行的重要环节，这就要求我们要做好涂装工作，在实际的涂装过程中，对操作的具体流程要遵守，对操作的内容要进行熟悉，运用一定的操作方法，避免出现不必要的质量事故对涂层质量造成的影响。要对涂装人员的工作态度和涂装的技术进行提升，现如今很多的施工人员的实际操作能力不高，理论水平更是缺乏，这就导致实际涂装的过程中，出现的问题无法及时得到解决，有的还会出现违规操作的现象，给整个工程的质量造成了隐患。例如对在进行双组分涂料调配的施工，未按照规定的要求，随意使用不同厂家的稀释剂产品，随意混合使用不同的防腐涂料，这些操作都是违规的，我们应及时进行制止，并做出相应的惩罚措施。影响施工质量的主要原因之一也包括人为因素，一方面是操作人员操作不规范而导致的，另一方面是因为个人和部分施工单位在利益的驱动下，往往只注重材料价格而忽视质量，在选择上缺乏质量意识，以次充好，从而导致施工材料的质量得不到保证的现象时有发生。
3.防腐涂料制造环节存在的问题
1)恶意竞争，以次充好
防腐工程进行的过程中，防腐涂料的质量对防腐的质量和效果有很大的影响，但钱很多的科学技术被应用在建筑工程中，防腐材料的功能和种类也在不断的增多，产品的丰富使工程使用种类的空间变大，有的材料存在信息虚假的情况，并没有实际的防腐效果，再加上目前工程的竞争比较激烈，材料的价格变动比较大，有很多的恶性竞争出现，这导致材料的质量与价格出现不符合的情况，防腐的质量也得不到保证。
2)研发能力不足，相关配套设备不全
在科技不断发展和创新的过程中，有很多防腐材料的制造企业的研发能力不足，科技创新的能力不够，有很多的产品的质量已经无法满足现代建筑施工的需要，有的研发公司的设备不足，质量更是无法得到保证。
三、钢结构建筑防腐保护工程的质量控制的具体措施
1.钢结构在最大程度上避免出现缝隙和死角的现象
在钢结构的死角和缝隙处，会经常出现腐蚀的现象，尤其是在钢结构的连接和支撑的地方，很容易使钢结构出现缝隙和死角的现象。因此，在设计钢结构中，对钢结构进行制定时，要将其焊死，或者进行施工的过程中，将钢结构的缝隙和死角用堵缝剂将进行填堵，这样对钢结构缝隙的腐蚀现象能够有效的防治。
2.减少钢结构出现磨损腐蚀的现象
钢结构在处于流动系统的过程中，要尽量避免由于湍流、涡旋和流体等对钢结构进行冲击，这样可以减少钢结构的腐蚀磨损。因此进行流速设计时，要保证设计合理，保证截面积和流体的方向不会出现变动。当液体中的气泡等对钢结构进行冲击时，钢结构的磨损强度会增加，因此设计的过程中，对钢结构的排除和分离要进行考虑，对钢结构的承受力进行增加。
3.选择合理的防腐材料
进行防腐材料的选择时，对钢结构能够承受的受腐蚀的性质、浓度、作用反映要进行具体的分析，要将具体的材料的防腐性能、供应次数、物理性能等进行相互结合，对具体的防腐材料进行确定，其次要对防腐材料的使用进行试验，保证防腐材料能够对钢结构后起到切实可行的保护措施，进行防腐涂层涂抹时，对钢结构的底部、中间、表面等都要进行涂抹，保证涂层配置等的良好结合。
4.对有机涂料的保护体系进行完善
在钢结构进行防腐的保护措施的确定时，要针对具体的环境进行具体的分析，对处于特殊地区的钢结构，比如沿海地区，由于沿海地区受海洋空气的影响，比较潮湿，钢结构的金属部位就容易出现腐蚀现象，出现腐蚀的原因受到了温度、含盐量、湿度等多方面因素的影响，有的钢结构会出现很严重的腐蚀现象，如果采用合适的有机涂料的配套体系，对此现象就能进行有效的控制和防止，这样可以对钢结构的防腐性能进行有效的提升。
5.尽量选择简单合理的钢结构形状和形式
采用圆柱形的钢结构形式便于对防腐的处理和检修，圆柱形钢结构形式具备着简单的结构、较小的表面积，易干钢结构防腐处理。在钢结构防腐处理时，要对钢结构主体部分的完整性进行简单的处理。钢结构分段结构的连接部位没有较高的耐蚀性，处于防腐性最薄弱的部位。因此，钢结构要保证整体结构的完整，如果不能进行有效的抑制，要将腐蚀部位与其他部位进行分离，这样有利于钢结构的拆除工作，也有利于其维修和防腐保护。
综上所述，建筑行业在其不断发展的过程中，对钢结构材料的使用是很多的，虽然在使用的过程中会出现问题，钢结构防腐保护的难度也在不断的加大，但是随着科技的不断发展，防腐的技术也会不断的发展，最终能够满足钢结构建设的需求，做好钢结构的防腐保护工作。
参考文献：
[1]李佳宁,吴二强.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,2013,12:64.
关键词：钢结构建筑；防腐；防火；维护技术
中图分类号：TU391文献标识码： A
近几年来，我国钢产量不断增长，为全球第一大粗钢产量生产国，这已经是中国连续十二年钢产量居世界第一。随着钢铁行业的快速发展，钢结构建筑在全国各地发展起来，为了使钢结构建筑的使用寿命有效提高，需要对钢结构建筑做好维护工作。钢结构在建筑的应用较迟，因此在实际工程管理、施工技术和维护技术等方面的经验还尚欠缺，需要不断的积累，要向拥有先进技术及工艺的国家去学习与借鉴，以此来逐步完善我国钢结构建筑施工技术与管理体系。由于钢结构建筑使用寿命的长短直接受其维护力度和技术支持的影响，所以钢结构建筑的维护对钢结构建筑的使用寿命起着不可或缺的责任。
一、钢结构建筑的优缺点
1.优点：（1）钢结构建筑施工技术施工周期短，工厂流水线生产规模较大，现场只需要进行安装，节省了大量的周期作业。（2）与混凝土结构相比较而言，钢结构具有承载性能好、抗侧弯等能力。（3）钢结构建筑产品能够实现回收再利用，避免了建筑垃圾大规模形成。（4）刚结构建筑比较环保节能，在施工过程中产生的粉尘较少，噪音较小。（5）经济效益高，不仅能大大节省成本，而且在环保节能适宜居住方面等等都有良好的表现。（6）建造钢结构建筑很容易实现标准化和构件加工的全自动化，因此能大大提高施工效率，缩短工期。
2.缺点：（1）耐火性能较差，采用钢结构技术的钢材原料导热系数要比一般钢筋混凝土导热系数高，从而使温度一超出其极限熔点后就会使其逐渐丧失建筑刚度和强度。所以在设计过程中技术配套的防火设计也就成为了重点设计部分。（2）耐腐蚀性一般，钢材本身就是含铁成分居多，钢结构出现锈蚀，必然会引起建筑应力分布不均，影响了建筑结构整体安全性，使其钢结构的塑形变形破坏提前发生。因此，在设计阶段，需要对钢结构的防腐性能进行全面的考虑。
3.钢结构建筑的特点：（1）钢结构建筑的承载强度高，抗震性能好，安全性较高对地基处理要求低，节省了费用，在较大变形下不致于倒塌，安全性远高于其他工程结构。（2）钢结构建筑能合理的布置功能区间，使建筑平面能够合理分隔，灵活方便，创造开放式建筑。（3）钢结构可工厂化批量生产，现场安装，不必支模拆模，节省支模材料，同时钢材为绿色环保建材，施工过程可避免钢筋混凝土湿式施工所造成的环境污染和噪声污染。
二、钢结构建筑受腐蚀的原因
钢结构建筑受腐蚀主要是一些两方面的原因：一是电化学腐蚀，电化学腐蚀的主要原理在于电解质的溶液与钢结构表面形成腐蚀电流，最终作用于钢结构，使得钢材表面出现锈蚀，所以在各种合金元素与铁元素标准电极位不相容的情况下，变化成腐蚀电池的两极，再加上空气中养分以及水分等元素侵入钢材中时，使得接通了所有腐蚀电池的两极，最终发生电化学反应的腐蚀。二是化学腐蚀，化学腐蚀是只非电解质溶液与干燥气体互相作于在钢结构的表面，从而形成锈蚀，总的来说，形成腐蚀的外部因素在于空气中的湿润度以及空气中存在的有腐蚀性物质。一般情况下，空气湿度处于在50%之下时，出现钢结构腐蚀的几率相对来说较小。
三、钢结构建筑的防腐
由于曝露在空气中的钢结构抗腐蚀性较弱，极易出现锈蚀现象。这不仅会对钢结构的安全造成影响，造成一定的经济损失，严重时还会危害人民群众的生命财产安全，因而对钢结构建筑进行维护工作时，在防腐方面要多加关注。
（1）涂抹具有物理屏蔽功能的防锈漆。利用涂抹具有物理屏蔽功能的防锈漆，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而缓解钢材的电化学反应，增强钢材的抗腐蚀功能。在钢材表面使用金属涂层，比如电镀、热镀、喷镀等，或者在钢材制品的表面涂上一些抗腐蚀的非金属材料，如：机油、沥青或者塑料等，通常采用比较普遍的非金属涂层就是涂刷油漆，比如醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料等。（2）改变金属结构组织，改造成介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，耐候钢，即耐大气腐蚀钢。（3）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。（4）在钢结构上涂抹阴极保护型防锈颜料。这一类防锈颜料的作用在于防止钢材表面上防锈漆的电极电位更小于铁元素时，其铁元素电极电位变成阴极，从而保护钢材中的电化学不受腐蚀。（5）采用最常用的金属保护方法：镀锌法，通过镀锌而形成的保护膜来增强钢结构的抗腐蚀性。
四、钢结构建筑的防火
钢材料的耐火性较差，在空气中温度达到450℃以上时，其屈服强度下降至正常情况的一半以上，而当温度高于500℃时，钢结构可以说是已经不存在所有的刚度以及强度，因此对于处于高温环境下的建筑钢结构，只需几分钟就会到达其临界点，届时则会完全丧失其支撑能力，严重时出现建筑物坍塌现象。所以，提高在维护工作中的防火技术是十分必要的。
（1）在钢结构空心且封闭的构件中填充水，在发生火灾时，结构构件能够吸收热能，并且运用封闭空间中的水汽的蒸发来消耗热能，或是通过构件内的自动循环将热能完全消耗，将钢结构的温度控制在90℃~100℃之间。在理论上，冲水冷却法是保护钢结构最好的方法，但其要求钢材中设有空心封闭空间，但这一类钢材的应用相对较少，所以此法不适用与普通的钢结构建筑。（2）对于钢结构建筑中安装一个能够阻隔火源的屏障，充分屏蔽火浪的冲击，从而起到保护钢结构的作用。在重点部位安装隔火屏障的设计也是相对来说较为经济有效的钢结构保护方法。（3）对钢结构进行防火颜料的涂抹，而且防火颜料在目前所有建筑的钢结构中被广泛应用，防火颜料主要分为膨胀类和非膨胀类两类，膨胀类防火颜料即薄型防火颜料，而非膨胀类防火颜料可以称为隔热防火颜料，隔热性能良好，耐火时间也比膨胀类防火颜料耐火的时间长。
五、钢结构建筑的维护技术
1.采用喷砂结合电动钢刷除锈工艺，彻底除去以前的铁锈和喷皮。2.在加固的钢构件上进行涂层清理，涂层必须全部打磨干净，后在钢板表面均匀的涂刷芳纶纤维胶，按照设计好的尺寸剪裁好芳纶纤维布贴平。3.采用电动钢刷进行人工除锈，要保证做到彻底除锈，对腐蚀较严重的钢结构建筑，采用原子灰加固，干燥后再采用两遍环氧富锌防锈底漆。
六、在钢结构维护中应该注意的问题
1.提高钢结构建筑维护的技术水平，钢结构建筑的维护技术是十分必要的，只有对建筑的缺陷和钢结构建筑可能出现的问题有针对性的进行检测，才能从根本上解决钢结构建筑寿命短容易被腐蚀和不耐高温等的缺点。每个技术人员都必须具备这种维护技能，合理预测钢结构建筑的缺陷。
2.对钢结构建筑的维护需要较高的技术水平，因此对技术人员要求较高，在钢结构建筑维护过程中要注重加强对员工的技能培训，争取做到理论与实践相结合，使员工能够掌握好理论知识的同时掌握专业技能，并在培训期间制定一定的激励制度，使员工能够有很高的积极性对待培训，实现提高员工自身的专业能力和素质。
结语
钢结构建筑的使用寿命和钢结构建筑的维护技术有着直接的关系，钢结构建筑能否为社会提供安全稳定的建筑有着不可或缺的责任。因而要加强对钢结构建筑的维护工作，使钢结构建筑更好地为社会和大众服务。
关键词：民用住宅；钢结构；防锈处理
Abstract: This paper introduces the significance of the development of steel structure residential, expounds the antirust processing principle and method of steel structure residence, to provide help for the durability of steel structure residence.
Key words: residential; steel structure; antirust processing
中图分类号：TU71
0前言
住宅钢结构体系是一个潜力非常庞大的产业,也是推广应用建筑钢结构最大的突破口。目前我国每年新建城镇住宅4亿平方米、其中按1%～5%采用钢结构体系进行测算,每年住宅钢结构体系的使用面积达到400～2000万平方米,按耗钢50kg/m2测算,每年用于住宅钢结构体系的钢材达到20～100万t,从这个角度看,民用住宅（多层、高层住宅）钢结构产业有巨大的发展空间。
1、住宅钢结构体系是一项绿色环保产业
首先钢结构材料可再生利用,大气污染物少。钢结构的废弃料可以回炉炼钢,再生利用,既解决建筑垃圾污染问题,同时又节约了资源。钢结构建造过程中有害气体(CO2)排放量只相当于混凝土结构的65%。其次，工厂化生产,现场施工周期短,最大限度地减少了施工工地对环境的影响。钢结构工程其一半以上的工期是工厂加工制作,现场工期可以缩短50%以上,同时钢结构工地很少使用砂、石、土和水泥等散料,避免了尘土飞扬、污染环境的问题。此外住宅钢结构体系可以带动其他“节能环保”型建筑材料的推广应用。由于其连接的灵活性,各种“节能环保”型的围护材料都可以采用。住宅钢结构建筑可以实现体系化和产业化根据建筑外观要求、室内空间使用功能及结构抗震性能等条件进行建筑功能和结构体系的最优化设计,设计出结构合理、平面及空间布局恰当、面积利用系数佳的最优化方案, 然后选用先进的配套建材和配件, 实现住宅钢结构体系, 并根据不同的要求形成系列化住宅建筑产品。建筑物的结构和水、暖、电、厨卫等部件定型化、产品化, 最后形成设计、施工一条龙产业化。住宅钢结构的体系化和产业化技术是可行的, 市场是有潜力的, 其综合经济效益和社会效益非常可观。
2、钢结构建筑的防腐防锈蚀工作
基于以上阐述住宅钢结构在国民基础建设中的重要发展战略意义，钢结构建筑的防腐防锈蚀工作尤为重要。钢结构耐腐蚀性较差，的钢结构在大气作用下会产生锈蚀。腐蚀不仅造成自身的经济损失，并且使结构构件截面减小，承载力降低，影响结构的安全。因此，防止结构过早腐蚀，对提高其使用寿命，具有重要意义。对钢结构住宅采取良好的防腐措施可以更好的吸引购房者，推动住宅钢结构的发展。
3、住宅钢结构的防腐方法
从能量变化的观点看问题，金属遭受腐蚀之后，把存在于内部的化学能转变成电能（电化学腐蚀）或热能（化学腐蚀）而放出。结果使金属从热力学不稳定的原子态，转化成热力学稳定的离子态，金属的能量降低。显然，这是一个自发发生的过程，因此，要防止钢材生锈，就必须设法阻止其表面腐蚀电池的电化学反应过程，或者以另一种电极更低的金属原子代替铁原子作为阳极，而铁原子受到保护不发生电极反应。根据以上原理，钢材的防腐方法主要有以下几种：
1）物理屏蔽作用的防锈漆。例如铁红底漆、云母氧化铁底漆、铝粉漆等。这类防锈漆的防锈颜料有良好的屏蔽作用，能阻挡水分等化学介质渗到钢铁表面，因而减缓电化学反应的速度和延迟发生锈蚀的时间。其特点是价格便宜，但防锈期限仅在5年左右，不适合用于钢结构住宅建筑中。
2）依靠化学钝化作用，使钢材表面形成一层钝化膜。如磷化膜或具有阻蚀性的络合物，这些在钢材表面形成的钝化膜或络合物的标准电极电位较铁为正，从而能延缓钢材的腐蚀过程。这类防锈漆主要有红丹漆、铅酸钙漆、含磷酸盐防锈颜料的油漆等，这类防锈漆防锈性能好，价格便宜，但铅系防锈漆和铅酸盐防锈漆的毒性大，亦不适合用于住宅建筑中。
3）阴极保护型防锈漆———富锌底漆。当防锈漆整层漆膜的电极电位比铁元素更负时，钢结构中的铁成分便变成阴极，受到电化学保护不会腐蚀。富锌漆就是利用锌的电极电位是-0.76V，比铁的电极电位-0.44V更低，当富锌漆底漆中的锌足量时，即在钢材表面形成一层锌粉膜，并与底层钢材紧密接触，这样，锌作为阳极被腐蚀，而铁作为阴极受到保护。富锌底漆一般分为环氧富锌底漆和无机富锌底漆2种。环氧富锌底漆以环氧树脂作为主要成膜物质对钢材表面有极强的附着力，与适宜的面漆配套，其防护期可达10年以上。无机富锌底漆又分为溶剂型与水基型两类。与优良面漆配套后，前者防护期可达15年以上，后者更长。
4）金属镀层保护。在钢材表面施加金属保护层，以提高钢材表面的抗腐蚀能力。最常用的是镀锌，镀锌主要是通过形成致密的保护膜和锌置换作用来防腐蚀。镀锌包括热浸镀锌和常温镀锌。
a.热浸镀锌是将经过脱脂、酸洗、溶剂处理等前处理工序的钢材迅速投入460℃左右的熔融锌中进行热浸，经过适当的时间后，清除掉镀锌槽表面上的悬浮的氧化物，并从干净的熔融锌液中将镀锌件提出。热浸镀锌面有金属光泽，属活性较大的表面，涂膜的粘结力不是很好，为加强涂膜质量应加强对基底处理和底漆的涂料选择。
b.所谓热喷镀铝锌就是向高速气流中滴入熔融状态的铝锌等金属，金属被粉碎成微小的粒子喷敷在构件上，形成金属保护膜，这就是喷镀，属于电弧喷镀的范畴。这种方式防腐效果很好，一般可达30 年以上，适合用于钢结构住宅中。
总结
防锈蚀是钢结构建筑中的重要的部分，他们关系到建筑物的造价和使用寿命，对于住宅钢结构而言，也是房地产商和购房者非常关心的方面。根据钢结构住宅的具体情况选择，不同的防腐措施，是可以在满足要求下降低造价的。建筑防腐蚀工程质量检验评定标准GB50224-95《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》中3.2.1条规定,一级钢结构表面的质量,规定为:合格—表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。优良—在合格的基础上, 任何残留的痕迹只能是点状或条纹状的轻微色斑。二级钢结构表面的质量规定为:合格—表面无可见的油脂、污垢,没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。优良—在合格的基础,紧附氧化皮、点蚀锈坑或旧漆等斑点状残留物在10000平方毫米的面积内不超过1/3。表面处理是涂料防腐蚀工程施工的重要工序,表面处理可列为独立工程,不论作何种安排,表面处理是涂装防护工程的质量控制的关键点,作为独立工程,环环抓住,才能保证表面处理质量,保证整个住宅钢结构防护工程的质量要求。
参考文献:
[1] 建筑防腐蚀工程质量检验评定标准，GB50224—95.
[2] 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级，GB8923—8.
[3] 东嘉一.钢结构防锈防腐涂装和涂料的选择.
关键词:轻钢；建筑；防腐；防火
中图分类号： TU391 文献标识码： A 文章编号：
轻型钢结构是指以彩涂钢板作为屋面和墙面，以薄壁型钢作檩条和圈梁，柱与梁以焊接H型钢为原料，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑体系。这种体系由工厂制作，现场按要求拼装形成。轻钢结构建筑由于具备预制化程度高、建筑周期短、建筑风格灵活、施工过程有利于环保等优点,而越来越多的得到推广和应用。轻钢结构建筑虽然优点很多,但任何事物都有它的两面性,轻钢结构建筑也存在易漏水、易锈蚀、防火及保温性能差。所以研究和探讨轻钢结构的防护技术,有效的提高轻钢结构建筑的防腐、防火性能,目的在于发挥优势,克服弱点。
1轻钢结构建筑的防腐
轻钢结构建筑的防腐可分为钢构件的防腐和围护系统的防腐两大部分。
(1)钢构件的防腐
钢构件的防腐处理大部分在工厂制作时完成。防腐处理可分为除锈涂底漆中层漆面漆几个工序来完成。根据轻钢结构建筑的用途、地理位置、气候条件的不同,来确定防腐方案和各个工序的基本要求。
抛丸(或喷砂)处理的钢构件表面一般要达到国家标准Sa2.5级以上,最低不低于Sa2级,处理后的构件8小时内要开始涂刷底漆,底漆一般采用红丹醇酸防锈底漆、无机富锌底漆和环氧富锌底漆,防腐能力较好的是富锌底漆,干漆膜中锌粉含量可达到80%以上,起到很好的阴极保护作用,防止电化锈蚀。中间漆多采用鳞片状的中层漆,漆膜颜料呈层状排列,可以提高涂层的屏蔽作用,加大了水汽、二氧化碳渗透阻力,起到了增强防腐蚀效果的作用,而面漆多采用醇酸调合漆、脂肪族聚氨脂漆,或防腐蚀性能更好的环氧面漆和氟碳漆。
就目前我们国内的现状来看防腐工艺的要求和材料的选用,大同小异,而防腐涂料本身的质量,却是大相竞庭。同一种油漆不同的生产厂家不同的品牌,甚至同一种品牌的质量和价格相差很大,因为油漆的生产厂家以小、散、低的私营企业占了相当大的比重,而一些不规范的钢结构生产企业,为了降低成本,不惜牺牲质量而选用低档次的防腐涂料,造成了工程质量的低劣。另外,管理部门对防腐涂料的生产企业和相关产品没有严格的质量分级,缺乏强制性的监督机制,也给市场造成了混乱,对规范化生产的企业造成了很大的冲击,至使一大批曾经知名的涂料生产厂家先后破产、倒闭。现在国内仍保留较大生产规模的企业有:上海开林造漆厂、石家庄市油漆厂、浙江市金华造漆厂。合资及外资企业主要有:深圳海虹、上海国际、广州佐敦等。
(2)围护系统的防腐
围护系统的防腐,主要是彩板部分,它的表面涂层的处理是在彩板的专业制造厂家完成的。作为轻钢结构建筑的设计和生产厂家,主要是根据不同的建筑用途、不同的地理位置和气候条件选用不同的品牌、型号和表面特性,目前常用的彩板品牌和生产厂家有上海宝钢、澳洲BHP、台湾烨辉、韩国朴相等等。
2轻钢结构建筑的防火
钢结构的锈蚀是一个较为缓慢的过程,是一种由表及里的破坏,易于直接观察,所以常常会受到重视,而火灾是一种突发性的事件,防火是对这一突发事件的预防措施,如果不发生火灾,也许昂贵的投资永远都发挥不了作用。再就是因为钢结构本身不会燃烧,所以从表面上看轻钢结构建筑应有很好的防火性能。因此,人们往往会怀有侥幸心理,而忽视了防火的重要性。事实上防火能力差恰恰是轻钢结构建筑的一大弱点,钢结构建筑如果遇到火灾,一旦火情使周围环境达到一定的温度,钢构件将在瞬间失去80%的机械强度,造成建筑物的倒塌。9.11恐怖事件中,美国的国贸大厦双子座大楼瞬间倒塌,就是因为大火使钢结构失去了强度而造成的。在国内也不乏由于火灾而引起的钢结构建筑垮塌的事例,如天津市体育馆火灾、上海文化广场火灾、北京友谊火灾等等,所以就轻钢结构的防护而言防火与防腐缺一不可,甚至防火比防腐更为重要。
轻钢结构建筑防火处理的工序与基本要求与防腐处理大同小异只不过其最后一道工序,防火涂料的施工必须在钢结构安装完成后,现场涂刷。
防火处理分为除锈(抛丸/喷砂)涂底漆中间漆涂防火涂料几个施工步骤,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。
目前防火涂料的生产厂家比较多,施工水平也是参次不齐,管理比较混乱,缺乏统一的检验标准和管理监督机制,消防部门的管理只是一种行政制度,没有规范的技术检验手段和严格的质量评定能力。造成国内的防火涂料产品普遍存在防火性能低、容易脱落,装饰性差,耐久性差等几大问题,与国外的同类产品比较存在较大的差距。
3轻钢结构建筑防护技术的发展方向
我国的轻钢结构建筑防护技术存在着很大的发展空间。低处理表面、高性能、绿色无污染的防护技术是未来的发展方向，主要表现在下面几个方面：
⑴开发利用节能型、低污染和高性能的防护涂料,如重防腐涂料、超薄型高耐火极限的防火涂料,应该是这一技术的发展方向。
⑵开发低处理表面带锈防腐涂料,如SLH系列超低处理表面涂料,使其同时具备稳定、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,降低了成本,大大方便了现场施工。
⑶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。
参考资料：
[1]马健、王猛、孙学军，钢结构的腐蚀现状和防护发展，建筑结构，2009
[关键词]钢结构工程 防腐涂装 质量检测
中图分类号：TD831 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0128-01
引言
近些年来，建筑行业的整体规模都在迅速扩大；面对新的形势，钢结构建筑物也受到了更多的关注。这是由于，钢结构表现为独特的施工优势，然而也存在较大可能遭受外界的腐蚀。在湿度较大的沿海地带或者工业密集带，钢结构都很可能遭受外界空气带来的腐蚀，从而减损建筑物本身的性能[1]。在情况严重时，受到腐蚀后的钢结构还会带来人身伤害，增大了建筑企业遭受的各种损失。为了改进现状，对于建筑物的钢结构有必要运用适当的防腐措施，针对防腐涂装进行实时性的检验与检测。通过运用质量检测的措施和手段，就能保证防腐涂装与钢结构本身性能相符，确保从根源上消除钢结构遭受腐蚀的隐患。
一、防腐涂装操作的基本原则
钢结构具备优良的建筑性能，因而适合运用于现阶段的高层建筑建设与施工。目前很多企业都选择了钢结构作为基本的建筑物结构，这是由于钢结构体现了很高的稳定性以及抗震性，同时也有利于提升建筑物整体的承载性能。如果对于钢结构运用适当的措施来完成防腐处理，就能确保从根源上消除钢结构腐蚀的质量隐患，确保钢结构建筑物本身的安全性[2]。
目前的状态下，对于建筑物的钢结构可以选择多样的防腐处理模式，其中的典型为防腐涂装。但是实质上，防腐涂装的相关操作流程并没有真正实现完善。如果忽视了质量检测，那么钢结构的表层很可能带有锈迹，对此还要运用二次处理的流程来加以完善。由此可见，开展钢结构施工的关键就在于检验防腐涂装本身的质量，通过运用全方位的质量检验措施来保证钢结构质量。依照现行的技术流程，防腐涂装应当符合特定的附着力指标，同时还需确保最基本的涂装质量、产品性能以及基层处理质量。
二、质量检测的关键点
（一）面漆与防锈底漆
从涂装操作的角度来讲，涂装面漆应当构成其中的核心与关键，进行面漆涂装的价值就在于保护钢结构，以此来阻隔空气水分与钢结构本身。面漆除了能保护建筑结构之外，还具备特定的美化效应。具体在施工时，针对不同类型的面漆涂料应当予以慎重选择，确保符合特定的面漆涂刷效应。作为施工方应当因地制宜，在此基础上选择适合用于涂刷的面漆类型[3]。
对于钢结构而言，结构遭受腐蚀的根源就在于电化学腐蚀。具体在冶炼操作中，操作人员通常就会把合金元素或者碳元素加入钢结构中。然而实质上，合金元素与铁元素具有各不相同的电位电极，因而两类元素的腐蚀性也会具有差异。某些情况下，如果钢材表面吸附了较多氧气或者水分，那么就会接通电池两级。这种状况下，金属就会减少自身的能量，这是由于离子态的金属具备相对稳定的特征。因此可以得知，如果要从根源上防控钢结构锈蚀的现象，那么有必要运用适当的措施来消除电化学反应。在必要的时候，金属原子可以用来代替铁原子从而构成电位较低的阳极，而阴极仍然可以用铁原子来构成。
（二）完善涂装操作
首先是表面处理。具体在涂刷钢结构之前，应当选择优质的涂料，这是由于涂料性能与钢结构本身的质量具有内在联系。一般来讲，针对钢结构可以选择抛丸或者喷砂的措施来辅助处理，通过这种措施来清理表面的污水、灰尘或者锈迹等，确保钢结构表层的清洁度[4]。
其次是涂料的配套。在开始施工前，应当选择适合用于本次施工的喷涂工具，常见的工艺型应当包括静电喷涂、空气喷涂、高压喷涂以及辊涂等。相比而言，各种类型的涂刷工艺都具备各不相同的特征。对于涂料还应当调整粘度，确保经过喷涂就能获得均匀度较高的漆膜。某些情况下，如果涂料本身的粘稠度较小，那么很可能出现流挂现象；如果粘度太大，就会出现堵塞或者起皱等不良现象。
第三是强化现场监管。如果要进行较大规模的现场涂装，则有必要运用全方位的现场监管措施。具体的流程为：企业有必要开展全方位的人员培训，针对施工现场予以严格控制。喷涂操作很可能威胁到现场环境，对此应当密切关注涂装现场的整体环境，运用适当的环保措施。
（三）运用新型的厚膜涂料
最近几年，厚膜涂料正在受到更多的关注，这类涂料具有底面合一的特征，因此表现为独特的技术优势。常见的涂料类型为环氧沥青漆、粘度较高的沥青漆与无溶剂漆等。一般情况下，涂料漆至少应当具备70%或者更高的固体含量，在施工时并不需要借助额外的稀释剂来完成。在必要的时候，施工人员可以借助高压喷涂机来完成刷涂操作[5]。此外，环氧树脂本身具备很高的粘附性特征，这种状态下的钢材与涂刷层就能密切结合在一起，对于腐蚀性的外部介质进行了有效的阻隔。
三、结语
与其他工程相比而言，钢结构本身更需要防腐涂装作为保障，对此应当全面运用防腐措施。从现状来看，对于钢结构可以选择多样化的防腐处理，在开展质量检测的前提下确保防腐涂装的优质性。作为质量检验的负责人员，应当意识到质量检验在保证钢结构防腐质量上的价值与意义，在此前提下，选择适当的措施来构建防腐涂装。企业应当密切结合工程设计、施工验收以及资质检验等各个层面，综合运用多样化的措施来保障钢结构的稳定性，提升防腐涂装的效能。
参考文献
[1] 孙凤梅，李任雄，孔明.针对钢结构工程中防腐涂装质量的检测研究[J]. 赤子（上中旬），2014（13）：296.
[2] 李华钊.浅析钢结构工程防腐涂装质量检测现状及其改进[J].低碳世界，2016（18）：185-186.
[3] 王辉蓉.钢结构工程防腐涂装质量检测现状[J].工程质量，2014（02）：42-46.
中图分类号：TU511．3+8
文献标识码：B
文章编号：1008-0422(2006)04-0183-04
收稿日期：2006-03-09
作者简介：欧蔓丽，女(7973-)，湖南株洲人，湖南工业大学土木系工程师，湖南大学工程硕士，主要从事结构工程研究。
1 概述
近年来随着钢材产量的稳步增加，钢结构的使用越来越多。钢结构建筑较钢筋混凝土建筑具有施工便捷、抗震性能好、对环境污染少、环保可回收等诸多方面的优点，它适合各种工程结构，随着钢产量的增加和应用技术的深入，钢结构的应用越来越广泛，已经成为国际上的发展趋势。
钢结构建筑的抗火灾能力和防腐蚀能力较混凝土建筑较差，虽然钢材本身不会燃烧，但是并不耐火，耐火极限仅为15min，由于在发生火灾时高温的影响将使钢材的强度迅速降低不能保持建筑结构所要求的强度。当这些材质的钢结构本身温度超过了550℃，钢材的屈服强度会降低很多，甚至超过50％以上；当温度在600℃以上是，钢材将完全丧失承载能力。据统计2001年美国和日本的火灾伤亡于已经占到国民经济总值的0．8％和0．78％[1]。1993年我国共发生火灾38094起，死亡2476人，伤5977人，直接经济损失11．2亿元(不含军队、森林火灾)；1994年我国共发生火灾39337余起，死亡2765人，伤4249人，直接经济损失12．44亿元[2]；1996年我国共发生火灾36856起，死亡2225人，伤3428人，造成直接经济损失10．3亿元[3]。
钢材的腐蚀是一种不均匀的破坏，腐蚀的发展很快，一旦在钢结构的表面发生，腐蚀的蚀坑会由坑底向纵深迅速的发展，使钢结构产生应力集中，而应力集中现象又会加快钢材的腐蚀，这是一种钢材腐蚀的恶性循环，腐蚀使钢材的抗冷脆性能下降、疲劳强度降低。钢结构建筑在自然环境下，受腐蚀会有一定的减薄现象，特别是南方空气潮湿或人为恶劣环境的情况下，减薄现象更为严重，我国南方110mm厚公交车板在涂装的情况下有的部位半年内就可腐蚀穿透。在美国由于腐蚀造成的不安全事故约占整个不安全事故的31．8％，我国约为25％～30％。腐蚀不仅造成安全隐患，而且也给经济发展带来巨大的损失。日本腐蚀工程学会(Japan Soc~etyOfCorroslon Enqi-neermg)和日本腐蚀控制协会(JapanAssociat 40nOfCorroslonContr01)共同进行调查表明：?997年全日本腐蚀损失为39380亿日元，占当年国民生产总值(GNP)的0，77％；2001年我国因腐蚀问题造成的损失多达4000亿元，损失钢材1000多万t[4]。钢材的防腐一直是科学界研究的重点，目前虽然有控制腐蚀的措施，但是每年世界钢铁总量的30％左右仍变为无用的废铁。据统计，全世界因腐蚀所造成的损失比火山地震等自然灾害造成损失的总和还大。
面对由于火灾和腐蚀对结构造成的经济损失，国内外在发展钢结构的同时，也在不断完善钢结构防火保护技术的开发和防腐蚀性能的改进。
2 耐火耐候钢的历史
2．1耐火钢的历史
耐火耐候钢是指钢材具有耐高温、耐恶劣气候、耐腐蚀强度的性能。耐火钢是指其常温力学性能、焊接性能与现有普通钢一致，并且要求在高温600℃以下1―3h其屈服强度不低于常温的2眉的钢材；耐候钢是指暴露在大气条件下，表面可逐渐形成一层非常致密且附着力很强的稳定锈层阻止外界腐蚀介质的侵入，减缓了金属继续腐蚀的速度的钢材。耐火钢是日本最早开始研究，20世纪80年代日本研究者通过在钢中添加微量的Cr、Mo、Nb等合金元素开发出了耐火温度为600％的建筑用耐火钢，该钢在600℃的高温下屈服强度能保持在常温下的67％以上，如SM400FR和SM490FR，应用非常广泛，此钢种在日本建筑行业的需求量日益增加，现在欧美、韩国、澳大利亚等发达国家也相继开发了耐火钢的研究和生产。我国自1993年开始研制，近十年取得了良好的成绩，2001年武钢研制出了WGJ510C2钢，其各项力学性能比同期美国、日本的同等钢材要强；鞍钢研制成功了Cr-Mo-Nb-V系的490级高性能耐火钢，马钢的建筑用耐火H型钢、宝钢、攀钢的高性能耐火钢相继研制生产；
2．2耐候钢的历史
耐候钢是指暴露在大气条件下，表面可逐渐形成一层非常致密且附着力很强的稳定锈层阻止外界腐蚀介质的侵入，减缓了金属继续腐蚀的速度的钢材。耐候钢的研制起源于欧美，20世纪初欧美的科学家就发现Cu能够改善钢铁在空气中的耐腐蚀性能，1993年美国的U．S．Steel公司首先研制成功了抗腐蚀高抗拉性能的低合金钢――Corten钢，并于60年代不涂漆直接应用于建筑和桥梁，其中应用最普遍的是高P、Cu加Ni的CortenA系列和以Cr、Mn、Cu合金为主的Corten B两种系列，这两种钢材在美国、日本和欧洲得到了广泛的应用。我国从上个世纪60年代开始研制耐候钢，并且发展了一些钢种，如上海钢铁一厂研制的10PCuRE系列，鞍山钢铁厂研制的08CuPVRE系列和武钢的09CuPTi系列。积极开发和研制新一代高性能的建筑用耐火耐候钢，对于满足市场的需求和培育我国钢铁工业新的经济增长点具有十分重要的意义。
3 目前国内外钢结构的主要防火方法
目前国内外钢结构的主要防火方法有很多，这些方法从原理上来说主要有截流法和疏导法两种。从防火的措施保护主要有外包层保护、冷却―空心型钢结构、屏蔽―钢结构保护、膨胀材料保护、耐火钢的应用[5]。
3．1钢结构的防火方法从原理上分类简介
3．1．1截流法
截流法的原理是截断或阻滞火灾产生的热流量向构建的传输，从而使构件在规定的时间内升温不超过其临界温度。具体做法是在钢构建的表面设置一层保护材料来隔离火灾的高温，保护材料要选用导热系数较小，而热容较大的材料。截流法又可以细分为包封法、屏蔽法、水喷淋法、喷涂法等。其中喷涂法施工简单、重量轻、耐火时间长、不受钢结构几何形状的影响经济实用等特点，应用得非常广泛。防火涂料就是喷涂法最常用的防火材料，它不仅具有一般涂料的保护和装饰作用，还具有防火的特殊功能。我国已经颁布了两本规范《钢结构防火涂料应用技术规范》(CECS24：90中国
建设标；隹化协会)和《钢结构防火涂料通用技术条件》(GBl4907―94国家质量监督局)。我国自20世纪80年代以来，已经先后研制出厚涂型(H类)和薄涂型(B类)两种钢结构防火涂料，并得到了广泛的应用。
3．1．2疏导法
疏导法与截流法不同，疏导法是把热流量传导到钢构建上，然后设法把热量导走或消耗掉，是构建温度不会达到临界的高温，起到保护钢构件的作用。目前疏导法只有一种方法，那就是充水冷却保护法，具体的方法是在由高位水箱、供水管网或消防车提供冷却水，使之充满封闭的钢构建中，火灾中热量传递给水依靠水的蒸发或通过水的循环带走热量，蒸汽由专用的排气口排出，使钢构件的温度控制在100℃左右。但是这种方法还会增力口构件的自重，使钢构建锈蚀或水结冰，因此要在水中掺加阻锈剂和防冻剂。
3．2钢结构的防火方法从保护措施上分类简介
3．2．1外包层保护
即用现浇混凝土外保或在钢结构表面涂抹砂浆等形式形成护层的方法。现浇成型的实体混凝土外包层通常通过钢丝网或钢筋来加强，来限制收缩的裂缝，保证外壳的强度。砂浆可以是石灰水泥或是石膏砂浆。钢管混凝土就是很好的应用。
3．2．2冷却―空心型钢结构
即在钢结构内采用充水循环冷却的保护方法，它是抵抗火灾的最有效的防护措施。就是前面所见的疏导法。
3．2．3屏蔽―钢结构保护
即将钢结构构件设置在耐火材料组成 的墙体或顶棚内的保护方法，这种方法很经 济，应用中只要增加少量的耐火材料即能达 到防火的目的。
3．2．4膨胀材料的应用
采用钢结构膨胀型防火涂料涂刷在构件外面保护构件，受热时这些材料膨胀在钢结构表面形成保护层。
4 目前国内外钢结构的主要的结构防腐处理
钢结构在空气中使用，大气产生腐蚀是很自然的现象，钢结构的防腐处理主要的方法有四种：①长效法，采用热镀锌、热度锌(铝)复合涂层进行结构表面处理，防腐年限为20―30a；②涂层法，即在结构表面涂(喷)油漆或其他防腐涂料，耐久年限一般为5―10a；③对水下或地下的钢结构采用阴极保护即电化学保护，阴极保护是一种延长阳极寿命的保证钢材料不受氯化物等污染环境侵蚀的保护方法，阳极是向钢材料分布抗腐蚀保护电流的硬件，如钛条网根据美国的防腐蚀学会所作的试验，一条活性钛条网阳极的寿命很容易超过75a，阴极保护安装简单、维修费低，被国内外很多水下和地下工程采用，取得了良好的防腐蚀效果；④采用本身具有防腐蚀能力的的耐候钢6)。
5 耐火耐候钢的发展
随着建筑业的发展，钢结构的建筑日益增加，国际上关于钢结构的防火规范和防火工艺设计也日益受到人们的重视，钢结构的腐蚀对于结构造成的减薄、穿透而造成的安全隐患问题，它已经成为保证建筑结构安全的必要保证措施之一，世界各国都有相应的防火要求规范和防腐蚀的要求，为了提高普通建筑用的钢结构抵抗火灾和防腐蚀的能力，必须进行拟定的保护措施，传统的喷涂、复合涂层、外保法等防护措施不仅延长工期、提高建筑成本、增加建筑重量，而且施工也不很方便，因此能够耐高温、耐恶劣气候、耐腐蚀强度性能的耐火耐候钢的研制与应用能够很好的解决这一问题。
根据钢材的合金化原理，并且借鉴国外耐火耐候钢的成分分析研究，我国的宝钢、武钢、马钢、攀钢、鞍钢等钢厂积极开发新一代高性能的耐火耐候建筑用钢，以满足日益增加的市场需求。
5．1武钢钢铁集团于2001年开始自主开发研制成功了具有国际领先水平的高耐火性、高耐候性、高Z向性的建筑耐火耐候钢材，钢材的耐候性能于美国的Cor-ten钢相当，是普通钢材的2～8倍；耐火性能相当于日本的FR钢，能保证在600％高温下的屈服强度不低于标准钢材屈服强度的2／3，武钢耐火耐候钢材的力学性能与冷弯性能技术要求见表1、2。
普通的Q235钢、Q345钢的屈服强度在300～400℃温度下就已经急剧下降，钢材已经软化，达不到正常的承载力要求。厚度为10mm和50mm的WGJ510C2钢板取横向拉伸试验，试件在100KN电子拉伸试验机上进行高温拉伸试验，随着温度的升高度为10mm和50mm的WGJ10C2钢的屈服强度下降平缓，在600℃下屈服强度的平均值为265Mpa和250Mpa，均高于常温下钢材屈服强度的2／3，满足国家标；隹建筑钢板的耐火要求，在700℃的高温下仍然有212Mpa左右，1080℃条件下可以保持215h不屈服。这一钢种集高耐火性、高耐候性、高Z向性能和能承受大线能量焊接于一体，填补了国内空白，属技术首创，其技术性能指标达到国际领先水平。目前该钢种已经成功的应用到上海中国残疾人体育艺术培训基地和中国国家大剧院的建设得到了各方的高度赞扬。
5．2马钢的耐火钢以低碳为成分设计原则，先后开展了Mn-Mo-Nb、Mo-Nb-Cr、Mo-V-Ti、TiMo-Cr-Ti等合金系列，以及Nb-V-Ti-Re微合金化钢。经过马钢公司的不断探索研究，最终确定了耐火钢的成分，Q345级耐火钢的成分以及性能见表3。
马钢的建筑用耐火H型钢的性能指标如下：
耐火性能：os(600℃)≥2／3as室温，即Os(600℃)≥217Mpa
室温力学性能即其他质量指标满足普通建筑用钢标准的要求
抗震性：室温O√as
焊接性能：良好或优于普通建筑用钢
5．3攀枝花钢厂的攀钢钢研究院研制生产出了具有自主知识产权的高强热轧耐火耐候钢，此钢材具有低屈强比、抗层状撕裂和良好的焊接性能等特点，又具有耐火性、耐候性等功能特点，600℃的高温时屈服强度不低于常温的2眉，能够不用或者少用防火涂料。
5．4宝钢集团从钢材的特定金属成分、表观结构和微观组织出发，开发研制了”绿色环保”型耐火耐候钢，其耐火性能与美国的FR钢材相当，能够保证钢材在600℃的高温时屈服强度不低于常温的2／3。其耐候性能于美国的Cor2ten钢相当，是普通钢材的2～8倍，可以在一般的气候条件下使用。并且可以提高涂装的性能几倍到几十倍，耐候钢上涂层的失效年限远远高于普通钢材。
5．5鞍钢自从2000年开始研制，已具备400级、490级系列耐火钢的生产技术考虑到生产的需求和建筑钢材的低成本、高性能和场地焊接的要求，采用钢水预脱硫转炉冶炼炉精练连铸成品厂控制轧制+控制冷却检验(探伤)入库的生产工艺路线，鞍钢大量投入生产了Cr-Mo-Nb-V系列的490级高性能耐火钢表4。
鞍钢的耐火钢完全达到了钢结构防火的要求，在600℃的高温状态下，试件经历2．5min的保温后进行拉伸，钢材的屈服强度仍然满足规定的要求。
目前国内许多钢厂都在积极进行新一代高性能的耐火耐候建筑用钢的研制和生产，这能够满足国内钢结构日益增加的发展。
6 耐火耐候钢与普通涂层钢材的经济对比
耐火耐候钢主要是采用Cu、Ni、Cr、Si、P、Nb等多种合金元素，以提高钢材的耐火、耐候的性能。但是合金元素的应用必然提高钢材的生产成本表5。
虽然耐火耐候钢的生产采用了多种合金元素，提高了钢材的成本，但是房屋骨架中的普通钢材在抵抗火灾和防腐蚀时，必须进行拟定的保护措施，传统的喷涂、复合涂层、外保法等防护措施不仅延长工期、提高建筑成本、增加建筑重量，而且施工也不很方便表6。
因此耐火耐候钢不仅经济节约，而且施工简单、节约工期，并且具有良好的力学和化学性能，是钢结构建筑首选的高耐火性、高耐候性、环保型的新一代钢材。
7 结束语
随着建筑业的发展，钢结构在各类结构中应用得越来越广泛。随着合金化技术的研究改进，加入一定Cu、N1、Cr、Si、P、Nb等多种合金元素的钢材可以达到高耐火性、高耐候性能。耐火耐候钢在施工时，可以不用或者采用薄涂型涂料，这样不仅可以大大的节约维护的成本、缩短施工周期，而且还可以减少结构的自重，增加了建筑在火灾情况下的安全性、在腐蚀坏境下的耐腐蚀性能。耐火耐候钢对降低建筑总成本，增加建筑的安全性能，具有非常明显的经济和社会效益。随着耐火耐候钢的不断改善和研发，它的优势会越来越明显，在建筑业会得到更加广泛的应用。
参考文献：
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[2]么达．钢结构抗火设计研究．硕士学位论文。天津大学．2003．
[3]李国强，蒋首超，林桂祥．钢结构抗火设计与计算[M]．中国建筑工业出版社，2000．
[4]甄毅．钢结构防腐及耐候钢在建筑工程中的应用[儿工业设计与建设，2005(1)41―44．
[5]李国强．多高层建筑钢结构设计IMl．中国建筑工业出版社，2004．
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