探讨建筑工程中轻钢结构的防腐及防火技术

焦艳 张宗辉 田有为

【摘要】随着现代经济的发展，科技也日新月异，新技术和新材料在不断应用当中，共同推动了建筑工程的快速发展。建筑工程当中，轻钢结构以其独特的自重轻、较强的变形能力以及抗震能力等特点使其应用变得愈加广泛，然而，轻钢结构也存在一定的缺陷，即易受到腐蚀和耐火极限低，若不重视加强这两个方面的防范处理，对于建筑会有很大的影响。基于此，文章就建筑工程轻钢结构防火及防腐技术进行了探讨。

【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。在輕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：

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