轻钢结构在美国最早是称作“预制钢结构建筑”,所有零部件均在工厂预先设计,预先制作,再运输到现场,进行拼装。在今天,它相比混凝土建筑的优势是:自重轻,工期短,绿色环保,抗震性好,内部空间跨度大,布置灵活;缺点是楼面荷载较小。目前广泛用于大型工业厂房、仓库、物流中心、中低层办公楼等。
轻钢结构因壁薄杆细,一经腐蚀会严重降低结构的承载力,特别时薄壁型钢结构的防腐蚀问题更为突出。因此,在设计轻钢结构时,除在结构选型、截面组成以及钢材材质上予以注意外,尚应根据结构所处的环境及其重要程度,提出相应的防腐措施。
轻钢龙骨结构的锈蚀与建筑物周围的环境,空气的有害成分(如酸、盐等),建筑物内的湿度、温度和通风情况有关。轻钢结构不宜用于高湿、高温及强烈腐蚀介质的环境中。
人们造不断总结经验的基础上,逐步认识到一些轻钢结构的腐蚀与防腐蚀的规律。只要采取积极的防腐蚀措施,排除产生腐蚀的根源,轻钢结构的防腐蚀,并不比普通钢结构特殊和困难。其防腐蚀的设计原则如下:
1、油漆防腐
1)防腐原理将纯锌粉溶于溶剂、助剂和成膜物质内形成富锌底漆,被涂刷至待防腐工件上,借助成膜物质成膜固化于工件表面。一方面隔绝腐蚀介质浸人,钢材而达到防腐效果,另一方面富锌漆具有阴极保护作用。
2)油漆涂层性能富锌漆虽属阳极性涂层,但由于其成膜物质为有机物,随着时间延长,环境的千变万化,有机物终究要老化、粉化直至失效,从而会导致锌粉颗粒的氧化、脱落;另一方面由于酸洗、钝化后的基体表面较光滑,使富锌漆的附着力下降,难以得到实际防腐效果。
2、 热浸镀锌
1)防腐原理热浸镀锌是将待镀工件浸人溶融金属锌槽中进行镀覆过程,从而在表面形成纯镀锌层和次表面的锌合金化镀层,实现对钢铁的保护作用。
2)热浸镀锌层性能
①热浸锌涂层较致密,能有效阻碍腐蚀介质浸人基体,实现对钢铁的阴极保护;
②热浸锌涂层较薄,一般只有30-50um,对一些较大型工件可达85um,即使延长浸镀时间,锌层厚度增加不多,同时涂层不均匀,厚度不易控制;
③涂层结合力差,比富锌漆略好。另外热浸锌镀层附着力直接受工件表
面预处理质量影响;
④单一热浸锌镀层防腐寿命较富锌漆长,这主要是因为受其镀层厚度决定的。
3、电弧喷涂防腐
(1)防腐原理电弧喷涂是利用专门的喷涂设备,使喷涂金属丝在低电压大电流作用下熔化,经压缩空气喷吹至预先抛砂除锈的金属构件上形成电弧喷锌、铝涂层,在其上喷刷防腐封闭涂料形成长效防腐复合涂层。金属喷涂层作为阳极对钢铁构件进行阴极保护,其次较厚的涂层也阻止腐蚀介质浸人基体。
(2)涂层特性
①结合力高,它的结合力是富锌漆和热浸锌无法比拟的。除此以外,还按日本工业标准对电弧喷涂层进行冲击弯曲试验等,试验结果不但完全符合标准,而且还被现场工程技术人员称之为“叠层钢板”,非常适合于经常受冲击、振动频繁的煤矿井筒钢结构件长效防腐处理;②寿命长,电弧喷涂层厚度决定了涂层的耐蚀寿命,一般在30一60年以上。
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