浅谈钢结构建筑防腐保护工程的质量控制

刘海仓

(中国城市建设研究院有限公司， 北京 100120)

引言：钢结构具有强度高、自重轻、施工快等多种优势，被广泛应用在我国建筑事业中，为了保障我国建筑的质量，提高建筑使用年限，提高钢结构的防腐保护成为了建筑行业研究的课题。因此，研究如何加强钢结构建筑防腐保护工程的质量控制，对我国建筑行业具有现实意义。

1 钢结构的特性

（一）钢结构的优点

钢结构具有良好的延展性，它的抗震性能和塑性变形能力都比较好，在建筑中发挥着安全稳定的作用。钢结构的使用能够有效减少柱截面的面积，钢结构的构件更加趋于标准化，将建筑技术上升成为产业化、集成化技术，有利于减少成本，使施工更加符合环保理念。同时钢结构的施工周期更加短，有效的减少了三分之一，能够在很大程度上增加收益。此外，钢结构的自重轻，可以反复利用，更加符合可持续发展理念。

（二）钢结构腐蚀的特点

钢结构建筑中钢材的腐蚀有两个特点，一个是化学腐蚀，一个是电化学腐蚀。其中电化学腐蚀是钢材和周围环境中的介质发生了氧化还原反应，造成了腐蚀。而化学腐蚀是指在钢材表面受到环境影响发生化学反应而产生的腐蚀，化学腐蚀会受到时间和温度影响逐渐加深。在潮湿环境中钢结构表面的纤维组织发生变异、分布不匀，如果收到外力还会发生变形，这让钢结构建筑表面的相邻质点产生了电极电位差。在电极电位比较低的阳极，铁失去电子后变成Fe2+，融合进电解质水膜之中。在阴极区得到电子后和水膜中的氧发生反应，形成了OH-，在和Fe反应变成了Fe（OH）2,之后不断被氧化成Fe2O3，就发生了电化学腐蚀。在大多数钢结构建筑是处于常温环境下，在钢结构发生腐蚀之后，构件表面会逐渐出现很多细小的损伤，并且这些细小的损伤会不断扩大，降低构件截面面积，降低钢结构性能和承载能力。

2 钢结构防腐保护工程的质量控制

（一）建筑钢结构的质量控制

加强钢结构的防腐工程首先挑选更加简单有效的钢结构，使其有利于解决检修防腐相关问题。例如选择圆柱形的钢结构，其表面积相对较小，容易进行防腐处理工作。选择整体性钢结构，要好于分段的钢结构在衔接位置发生腐蚀的情况。其次，最大程度上消除缝隙和死角，特别是钢结构衔接和支撑的缝隙和死角部分，极容易产生腐蚀问题。因此在钢结构设计中，应当焊牢钢结构，使用堵缝剂添堵钢结构的死角和缝隙，减少发生腐蚀的可能。最后加强对钢结构磨损腐蚀的管理，对于处在流动系统里的钢结构，需要减小流体对钢结构的冲击，同时增加钢结构于水流位置的厚度[1]。

（二）防腐材料的质量控制

首先需要对钢结构的性质、浓度、作用进行分析，综合考虑各类防腐材料的防腐性能、力学性能及其他重要性能，才能选择防腐材料。防腐材料被应用在复杂环境中，因此需要进行防腐材料的测试，以作为防腐能力的判断依据，在涂抹防腐材料时，需要涂抹钢结构的表面、底部、中间，还需要合理有效的配置图层融合。

底涂的作用是为了保障防腐材料的附着性，防止钢结构发生锈蚀。因此底漆需要选择具有良好的湿润性，能够渗入焊缝锈痕，并且底漆的厚度要控制好，盖住钢结构表面就好。一般情况下，底漆会选择环氧类、橡胶树脂类、醇酸类、聚氨酯类、车间磷化的底漆。中间部分涂层的作用是连接底涂和面涂，使用溶剂让底漆溶胀，让底层和面层中高分子联结。在很多重防腐涂料系统中，中间层是增加涂层厚度，提高涂层整体的密闭性，中间层是起到屏蔽、缓腐蚀的重要作用。

面漆的作用是美化环境和抵挡紫外线，甚至起到抵抗化学品腐蚀的作用。面层经常用到的是环氧类、氟碳树脂漆、长油醇酸类等面漆。除此之外，还可以使用锌和铝这种金属进行涂层保护，不仅起到密闭作用，也提供了阴极保护，但是随着锌和铝的损耗，保护性能也会减弱。因此，使用锌铝粉、铬酸盐和磷酸盐等无机涂层进行保护，能够实现钢结构的长期保护效果。

(三)防腐涂装施工的质量控制

影响涂装质量的元素有很多，钢结构在涂装施工中需要根据钢结构制作及钢结构的安装工程检验原则，划分出多个检验批，检验的每个环节都是需要有专门的人检查验收，并且做好检验记录。检验记录包括：检验日期、检验日温度、检验湿度、检验人员、施工人员、表面处理等级、表面处理方法、涂层间隔时间、使用工具的情况、稀释剂情况、膜厚度、涂层缺陷、涂层附着力[2]。

对防腐涂装施工的质量控制其实是对施工条件、施工工艺、施工前表面处理、涂层厚度的控制，其中钢结构的表面处理、涂装技术工艺和涂层厚度是关键控制要点。在涂装之前钢结构表面的处理是关键控制项目，对于不同的底漆有不同的除锈等级，例如使用油性酚醛、醇酸类等底漆，除锈等级需要达到St2，使用氯化橡胶等一类底漆，除锈等级需要达到Sa2，使用有机硅等一类底漆，防锈等级需要达到。

另外，合理的钢结构表面粗糙度能够有效提高漆膜的性能，一般情况下，使用常见的涂料，钢结构表面的粗糙度控制在30～75最好，最好不要超过100μm。钢材表面的灰尘也会影响防腐质量，造成涂料附着力变差，还可能因为灰尘吸潮作用而加速腐蚀效果。因此在涂装时，需要保持钢材表面的温度稍高于露点温度，在施工之前必须制定规范的而施工工艺和涂料配比，对膜厚度和层数也要严格控制，涂层过厚将会加大龟裂的可能性，在防腐性和膜层厚度之间需要找到一个平衡点，需要明确厚度的上限，加强底漆施工。与此同时，需要加强对环境的控制，需要保障环境湿度小于85%。

（四）钢结构防腐涂料涂装质量控制

在进行涂装前，需要对钢结构表面进行除锈，在钢结构除锈等级达到国家规定之后，才能实施涂装。在检查时，需要抽取10%钢构件进行检查，同类钢构件应该多过三件。使用铲刀进行检查，根据国家的标准检查除锈是否符合等级。如果对于涂层厚度没有具体要求，那么涂层干漆膜在室外总厚度应该在150μm，在室内的厚度应该是125μm，偏差范围严格控制在25μm以内。使用干漆膜测厚仪进行检查，选取构建上的五处进行检测，每一处的数值选择3个距离5厘米测点的平均值。同时还要检查表面是否有误涂、漏涂、脱皮、生锈等情况。

结论：综上所述，要想实现钢结构建筑防腐保护工程的质量控制，需要做好建筑钢结构的质量控制、防腐材料的质量控制、防腐涂装施工的质量控制、钢结构防腐涂料涂装质量控制，保障钢结构建筑防腐保护工程的质量，提高钢结构的防腐效果，提高钢结构的使用年限，以此保障我国建筑的质量，促进我国建筑行业发展。