随着钢结构在厂房工程中的大量应用,而相应的对钢结构或钢构件的腐蚀防护并未引起足够的重视,给社会资源带来巨大的损失和消耗。每年由于腐蚀造成的经济损失是一个惊人的数字:我国目前每年腐蚀造成的损失高达2000多亿人民币,损耗钢材约1000万吨,同时,腐蚀也严重影响着结构的安全。如何延缓控制腐蚀的发生与发展,降低因腐蚀造成的经济损失,提高钢结构的使用寿命显得尤为重要。
厂房工程一般均处于户外,环境恶劣,钢结构必须采用高性能长效的防腐方法。防腐方法的选择必须按照全寿命周期内“资源节约、环境友好”的原则,控制全寿命周期成本,并尽量采用节能、环保材料。
钢结构的腐蚀机理
钢材的锈蚀是一个电化学过程,这个过程需要4个条件,通常称之为“ACME”,它们分别是阳极(Anode)、阴极(Cathode)、金属接触(Metallic Pathway)以及电解质和氧气(Electrolyte & Oxygen)。当这4个条件同时存在时,钢铁便发生锈蚀。
在阳极,铁释放电子形成Fe2+;在阴极,水中溶解的氧吸收来自阳极的电子而生成氢氧根离子OH-,电子由阳极不断流向阴极,产生腐蚀电流,在钢结构表面形成氢氧化铁薄膜:
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
Fe(OH)2再与水、氧结合生成氢氧化铁即铁锈:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(1)长效性。厂房因需要常年生产运转,维修难度比较大,不可能经常停工检修。因此,必须采用长效防腐方案,尽量做到较长使用期内免维护。
(2)适应性。防腐方案必须充分考虑各种腐蚀条件,以具有良好的适应性。
(3)变形小。厂房屋面中钢结构构件,往往采用螺栓连接,构件在防腐施工过程中易发生变形,造成钢结构安装精度不够或安装不上,因此,防腐施工应尽可能减少构件变形。
(4)节能、环保、寿命长成本小。
钢结构防护机理及常用防腐方法
(1)阻断钢材的电化学反应
钢结构防腐的关键,不在于简单的除锈,那是治标不治本。如果能阻断金属基材的电化学腐蚀反应,在这基础上通过隔绝外部空气而实现阻止金属基材的化学腐蚀反应,这样便能实现对金属基材的整体保护。REMAKE金属基自修复底面涂料能通过化学反应,把金属基材表面的铁锈转化为致密的氧化膜,另外其涂料引入了阴极保护的方法,在其内部添加了活性较强的金属元素,具有阳极牺牲保护作用,这些元素能优先于铁被氧化,从而彻底的阻断了金属基材被进一步氧化腐蚀。
(2)隔绝防护。
涂料的隔绝保护作用是通过降低电解质和氧气从外界渗入到达钢结构表面的速率来达到对钢结构进行保护的目的。隔绝作用使钢结构孤立于周围的环境。REMAKE表面隔离涂料具有高效的密封作用,其形成的涂层能有效的阻绝外部空气、水、腐蚀性物质和金属基材直接接触,根本上防止了金属基材被氧化腐蚀。
(3)缓蚀防护。
利用缓蚀机理对钢结构进行保护的涂料一般都含有能减缓腐蚀过程的缓蚀填料。缓蚀填料能在钢结构的表面形成一层很薄的保护氧化层,使湿气的渗透性降低,从而提高钢结构的使用寿命。
目前在钢结构中常用的防腐蚀方法是律马科金属基修复系统,它是国际上最新一代的金属基材防护系统,技术领先,它源自美国,由REMAKE金属基自修复底面涂料和表面隔离涂料组成,此系统通过阻断锈蚀的金属基面的电化学反应和化学反应,从而达到对金属基材的长期保护。REMAKE理念已广泛地被金属屋面防腐专家和钢结构工程公司所接受,并在实际项目中得到了很好的应用效果。
近年来,律马科REMAKE金属基自修复系统也在厂房钢结构防腐工程中得到了普遍应用,随着技术进步,在国外广泛应用的这项美国新技术已开始在国内厂房屋面防腐工程建设中应用。
律马科REMAKE金属基自修复系统跟以前的金属屋面防腐措施相比,它具有高效的密封作用,其形成的涂层能有效的阻绝外部空气、水、腐蚀性物质和金属基材直接接触,根本上防止了金属基材被氧化腐蚀。它能够较好地贯彻钢结构屋面优化设计理念,适应金属厂房工程的特点,具有良好的综合性价比和竞争力,应用前景广阔。REMAKE金属基自修复系统防腐性能优越,耐候性广,施工后能保证10年以上涂层完好,具有明显的经济、社会效益。
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