钢结构锈蚀.ppt

钢结构锈蚀.ppt

《钢结构锈蚀.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构锈蚀.ppt（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

钢结构的锈蚀钢结构的锈蚀与防护与防护钢结构锈蚀等级和除锈等级A级级全面的覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面全面的覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面B级级已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面C级级氧化皮已经因锈蚀而剥落或可以刮除，并有少量点蚀的钢氧化皮已经因锈蚀而剥落或可以刮除，并有少量点蚀的钢材表面材表面D级级氧化皮已经因锈蚀而全面剥落，并且已普遍发生点蚀的钢氧化皮已经因锈蚀而全面剥落，并且已普遍发生点蚀的钢材表面材表面喷射或抛射除锈等级以字母Sa表示，分别为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3Sa1为轻度的喷射或抛射除锈Sa2为彻底的Sa2.5为非常彻底的Sa3为使钢材表观洁净的手工和动力工具除锈等级以字母St表示St2为彻底的St3为非常彻底的，又分BSt3、CSt3、DSt3火焰除锈等级以字母F1表示-钢材表面应无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅为表面变色（不同颜色的暗影）钢结构的锈蚀根据钢结构周围的环境、空气中的有害成分（如酸、盐等）及温、湿度和通风情况的不同,钢结构的锈蚀可分为两类:

化学锈蚀和电化学锈蚀。

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称为化学锈蚀。

如钢在高温中与干燥的2,2,2,2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,等,其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加。

电化学腐蚀钢材的电化学腐蚀是最重要的腐蚀类型，简单来讲是指铁与周围介质之间发生氧化还原反应的过程。

腐蚀的原因与钢材并非绝对纯净有关，它总是含有各种杂质，其化学组成除铁（Fe）外，还含有少量其它金属（如Mn，V,Ti）和非金属（如Si，C，P，S，O,N）元素并形成固溶体、化合物或机械混合物的形态共存于钢材结构中。

同时，还存在晶界面和缺陷。

因此，当钢材表面从空气中吸附溶有C02，02或S02的水分时，就产生了一层电解质水膜，这层水膜的形成，使得钢材表层的不同成分或晶界面之间构成了千千万万个微电池，称为腐蚀电池。

阳极：

阳极：

（放出电子，氧化反应放出电子，氧化反应）FeFe2+2e-40HO2+2H2O+4e-阴极：

阴极：

（接收电子，还原反应接收电子，还原反应）O2+2H2O+4e-4OH-2H+2e-H2整个腐蚀过程由阳极和阴极反应构成。

结果生成的氢氧化亚铁整个腐蚀过程由阳极和阴极反应构成。

结果生成的氢氧化亚铁Fe（OH）2以下列方程式沉积于钢材表面。

以下列方程式沉积于钢材表面。

2Fe+O2+2H2O2Fe2+4OH-2Fe（OH）2在富氧条件下，在富氧条件下，Fe（OH）2又进一步被氧化成氢氧化铁又进一步被氧化成氢氧化铁Fe（OH）3：

4Fe（0H）2+02+2H204Fe（OH）3Fe（OH）3脱水后变成疏松、多孔、非共格结构的脱水后变成疏松、多孔、非共格结构的Fe2O3（红锈红锈）：

4Fe（0H）+6H2OFe2O3钢材中的钢材中的Fe变成变成Fe2O3体积膨胀体积膨胀4倍。

在少氧条件下，倍。

在少氧条件下，Fe（OH）2氧化不很完全的部分形成氧化不很完全的部分形成Fe3O4（黑锈黑锈），其体积约膨胀，其体积约膨胀2倍。

倍。

钢材在不同环境下的腐蚀钢材在不同环境下的腐蚀1.大气腐蚀2.淡水腐蚀3.酸腐蚀4.碱腐蚀5.盐类腐蚀6.海水腐蚀7.土壤腐蚀8.有机系淡水溶剂的腐蚀9.高温腐蚀10.电腐蚀11.应力腐蚀钢结构锈蚀处理及防腐方法钢结构锈蚀处理及防腐方法新建钢结构原有钢结构新建钢结构防锈涂料敷盖法和金属敷盖法涂料敷盖法和金属敷盖法.涂料敷盖法即在钢材表面敷盖一层涂料，涂料敷盖法即在钢材表面敷盖一层涂料，使之与大气隔绝，以防锈蚀。

主要施工工艺有：

使之与大气隔绝，以防锈蚀。

主要施工工艺有：

表面除锈、涂底漆、涂面漆。

表面除锈、涂底漆、涂面漆。

金属敷盖法即在钢材表面上镀上一层其他金属敷盖法即在钢材表面上镀上一层其他金属。

所镀的金属可使钢材与其他介质隔绝，金属。

所镀的金属可使钢材与其他介质隔绝，也可能是镀层金属的电极电位更低于铁，取到也可能是镀层金属的电极电位更低于铁，取到牺性阳极牺性阳极（镀层金属镀层金属）保护阴极保护阴极（铁铁）的作用。

的作用。

原有钢结构防锈原有钢结构防锈锈蚀程度分级锈蚀程度分级A级级良好良好物体基本没有锈蚀，涂层漆膜还有光泽，物体基本没有锈蚀，涂层漆膜还有光泽，个别物件可有少量锈点；个别物件可有少量锈点；B级级局部锈蚀局部锈蚀构件基本没有锈蚀，面漆有局部构件基本没有锈蚀，面漆有局部脱落，底漆完好，个别物件有少量锈点，或构件边缘、脱落，底漆完好，个别物件有少量锈点，或构件边缘、死角、缝隙、隐蔽部分有锈蚀；死角、缝隙、隐蔽部分有锈蚀；C级级较严重较严重构件局部锈蚀、面漆脱落面积达构件局部锈蚀、面漆脱落面积达20左右，底漆也有局部锈透，其基本金属完好，应进左右，底漆也有局部锈透，其基本金属完好，应进行维护准备工作行维护准备工作.D级级严重严重构件锈蚀面积达构件锈蚀面积达40左右，面漆大片左右，面漆大片脱落，但基本金属没有破坏，应立即进行维护工作。

脱落，但基本金属没有破坏，应立即进行维护工作。

E级级特别严重特别严重基本金属已有锈蚀，应立即测量基本金属已有锈蚀，应立即测量物件断面削弱程度，计算是否需要更换或采取加固等物件断面削弱程度，计算是否需要更换或采取加固等措施。

措施。

原钢结构防锈蚀涂层处理旧漆膜处理表面处理涂层选择涂层施工红丹底漆丹底漆红丹防锈漆在一般的钢结构工程中红丹防锈漆在一般的钢结构工程中,常选用防锈能力强常选用防锈能力强,有有较好的坚韧性、防水性和附着力的油性红丹防锈漆作为较好的坚韧性、防水性和附着力的油性红丹防锈漆作为防锈底漆防锈底漆,醇酸磁漆为面漆醇酸磁漆为面漆。

涂涂层施工施工涂层质量与作业中操作有很大关系，一般涂刷中要注涂层质量与作业中操作有很大关系，一般涂刷中要注意下列事项：

意下列事项：

（1）除锈完毕应清除基层上杂物和灰尘，在）除锈完毕应清除基层上杂物和灰尘，在8h内尽内尽快涂刷第一道底漆，如遇表面凹凸不平，应将第一道快涂刷第一道底漆，如遇表面凹凸不平，应将第一道底漆稀释后往复多次涂刷，使其浸透入凹凸毛孔深部，底漆稀释后往复多次涂刷，使其浸透入凹凸毛孔深部，防止空隙部分再生锈。

防止空隙部分再生锈。

（2）避免在）避免在5以下与以下与40以上以及太阳光直晒下、以上以及太阳光直晒下、或或85%湿度以上情况下涂刷，否则易产生起泡、针孔湿度以上情况下涂刷，否则易产生起泡、针孔和光泽下降等。

和光泽下降等。

（3）底漆表面充分干燥以后才可涂刷次层油漆，间隔）底漆表面充分干燥以后才可涂刷次层油漆，间隔时间一般为时间一般为848h，第二道底漆尽可能在第一道底漆，第二道底漆尽可能在第一道底漆完成后完成后48h内施工，以防第一道底漆之漏涂引起生锈；内施工，以防第一道底漆之漏涂引起生锈；对于环氧树脂类涂料，如漆膜过度硬化易产生漆膜间对于环氧树脂类涂料，如漆膜过度硬化易产生漆膜间附着不良，必须在规定时间内做上面一层涂料。

附着不良，必须在规定时间内做上面一层涂料。

（4）涂刷各道油漆前，应用工具清除表面砂粒、灰尘，）涂刷各道油漆前，应用工具清除表面砂粒、灰尘，对前层漆膜表面过分光滑或干后停留时间过长的，适对前层漆膜表面过分光滑或干后停留时间过长的，适当用砂布、水砂纸打磨后再涂刷上层涂料。

当用砂布、水砂纸打磨后再涂刷上层涂料。

（5）一次涂刷厚度不宜太厚，以免产生起皱、流淌现）一次涂刷厚度不宜太厚，以免产生起皱、流淌现象；为求膜厚均匀，应做交叉覆盖涂刷。

象；为求膜厚均匀，应做交叉覆盖涂刷。

（6）涂料粘度过大时才使用稀释剂，稀释剂在满足操）涂料粘度过大时才使用稀释剂，稀释剂在满足操作需要情况下尽量少加或不加，稀释剂掺用过多会使作需要情况下尽量少加或不加，稀释剂掺用过多会使漆膜厚度不足，密实性下降，影响涂层质量。

稀释剂漆膜厚度不足，密实性下降，影响涂层质量。

稀释剂使用必须与漆类型配套，一般说油基漆、酚醛漆、长使用必须与漆类型配套，一般说油基漆、酚醛漆、长油度醇酸磁漆、防锈漆用油度醇酸磁漆、防锈漆用200号溶剂汽油、松节油；中号溶剂汽油、松节油；中油度醇酸漆用油度醇酸漆用200号溶剂汽油与二甲苯（号溶剂汽油与二甲苯（1：

1）混合剂；）混合剂；短油度醇酸漆用二甲苯；过氯乙烯漆采用溶剂性强的短油度醇酸漆用二甲苯；过氯乙烯漆采用溶剂性强的甲苯、丙酮。

稀释剂用错会产生渗色、咬底和沉淀离甲苯、丙酮。

稀释剂用错会产生渗色、咬底和沉淀离析缺陷。

析缺陷。

（7）焊接、螺栓之连接处、边角处最易发生涂刷缺陷）焊接、螺栓之连接处、边角处最易发生涂刷缺陷与生锈，所以尤要注意不产生漏涂和涂刷不均，一般与生锈，所以尤要注意不产生漏涂和涂刷不均，一般应加涂来弥补。

应加涂来弥补。

工程与事故概况上海市某研究所食堂为上海市某研究所食堂为17.5m直径圆形砖墙上扶壁柱承重直径圆形砖墙上扶壁柱承重的单层建筑。

檐口总高度为的单层建筑。

檐口总高度为6.4m，屋盖采用，屋盖采用17.5m直径的直径的悬索结构悬索结构悬索由悬索由90根直径为根直径为7.5mm的钢铰索组成，预制钢筋混的钢铰索组成，预制钢筋混凝土异形板搭接于钢绞索上，凝土异形板搭接于钢绞索上，板缝内浇筑配筋混凝土，屋板缝内浇筑配筋混凝土，屋面铺油毡防水层，板底平顶面铺油毡防水层，板底平顶粉刷。

粉刷。

使用使用20年后，一天突然屋盖年后，一天突然屋盖整体塌落，经检查整体塌落，经检查90根钢铰根钢铰索全部沿周边折断，门窗部索全部沿周边折断，门窗部分振裂，但周围砖墙和圈梁分振裂，但周围砖墙和圈梁无塌陷损坏。

无塌陷损坏。

原因分析原因分析该工程原为探索大跨度悬索结构屋盖的应用技术的实验该工程原为探索大跨度悬索结构屋盖的应用技术的实验性建筑，在改为食堂之前，一直在进行观察。

改为食堂后，性建筑，在改为食堂之前，一直在进行观察。

改为食堂后，建筑物使用情况正常，除曾因油毡屋面局部渗漏，作过一建筑物使用情况正常，除曾因油毡屋面局部渗漏，作过一般性修补外，悬索部分因被油毡面层和平顶粉刷所掩蔽，般性修补外，悬索部分因被油毡面层和平顶粉刷所掩蔽，未能发现其锈蚀情况，塌落前未见任何异常迹象。

未能发现其锈蚀情况，塌落前未见任何异常迹象。

屋盖塌落后，经综合分析，认为屋盖的塌落主要与钢铰索屋盖塌落后，经综合分析，认为屋盖的塌落主要与钢铰索的锈蚀有关，而钢铰索的锈蚀除与屋面渗水有关外，另一的锈蚀有关，而钢铰索的锈蚀除与屋面渗水有关外，另一主要原因是食堂的水蒸汽上升，上部通风不良，因而加剧主要原因是食堂的水蒸汽上升，上部通风不良，因而加剧了钢铰索的大气电化腐蚀和某些化学腐蚀（如盐类腐蚀）。

了钢铰索的大气电化腐蚀和某些化学腐蚀（如盐类腐蚀）。

由于长时间腐蚀，钢筋断面减小，承载能力降低，当超过由于长时间腐蚀，钢筋断面减小，承载能力降低，当超过极限承载能力后断裂。

至于均沿周边断裂，则与周边夹头极限承载能力后断裂。

至于均沿周边断裂，则与周边夹头夹持，钢索处于复杂应力状态（拉应力、剪应力共同存在）夹持，钢索处于复杂应力状态（拉应力、剪应力共同存在）有关。

有关。

永年县邯临旧线永年县邯临旧线桥台盖梁断裂，桥台盖梁断裂，桥墩钢筋锈蚀严桥墩钢筋锈蚀严重，上部承重构重，上部承重构件边梁钢筋锈断。

件边梁钢筋锈断。

桥面铺装坑槽、桥面铺装坑槽、横裂、露骨严重。

横裂、露骨严重。

人行道严重变形，人行道严重变形，影响行人安全。

影响行人安全。

云南弥渡县城。

通高云南弥渡县城。

通高3.3米，直径米，直径32.7厘米，铁厘米，铁质，重质，重2069千克。

柱身千克。

柱身分分5节浇铸，柱身题记：

节浇铸，柱身题记：

“维建极十三年岁次壬维建极十三年岁次壬辰四月庚子朔十四日癸辰四月庚子朔十四日癸丑建立丑建立”22字，外刻单字，外刻单凸线边框。

建极是南诏凸线边框。

建极是南诏第十一世王世隆的年号，第十一世王世隆的年号，建极十三年即唐咸通十建极十三年即唐咸通十三年（三年（872年）年）