在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中腐蝕控制極為重要,也最容易被忽略, 合理的防腐設(shè)計(jì)不僅可以使鋼材的耐蝕性能充分發(fā)揮出來而且可以彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)性能本身的不足。鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)與以下幾個(gè)方面有關(guān)。
1.鋼結(jié)構(gòu)的表面處理：鋼材在軋制過程中,經(jīng)熱處理后表面產(chǎn)生一層均勻的氧化層;同時(shí)鋼材在加工過程中,鋼材表面往往產(chǎn)生焊渣、毛刺、油污等污染物。這些氧化物如不認(rèn)真清除,會(huì)影響防腐涂料的附著力和涂層的使用壽命。鋼材表面處理質(zhì)量,有時(shí)甚至比涂料本身品種性能差異的影響更大,應(yīng)予以重視。
2.合理選材：目前市場(chǎng)上的鋼材品種繁多,依據(jù)不同的使用條件需要選擇不同種類的鋼材。鋼結(jié)構(gòu)腐蝕程度以腐蝕深度表示,通常以mm /a為單位,計(jì)算公式為:K通常與鋼材的面積與時(shí)間有關(guān),進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕設(shè)計(jì)時(shí),要考慮鋼材的均勻腐蝕深度,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的厚度取用需要考慮腐蝕量(材料的年腐蝕深度乘以設(shè)計(jì)使用年限)。
3.防腐涂料的選擇：根據(jù)鋼材腐蝕的電化學(xué)原理,只要防止或破壞腐蝕電池的形成或強(qiáng)烈阻滯陰、陽(yáng)極過程的進(jìn)行,就可防止鋼材的腐蝕。采用防護(hù)層方法防止鋼結(jié)構(gòu)腐蝕是目前通用的方法,常用涂料、塑料、搪瓷等材料,通過涂刷和噴涂等方法,在金屬表面形成保護(hù)膜,使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離,從而防止金屬的腐蝕。
涂料的種類繁多,對(duì)品種的選擇直接影響到防腐質(zhì)量的好壞,一般的涂料選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):
1.鋼結(jié)構(gòu)所處的使用條件及選用涂料的范圍需一致。對(duì)于有酸性介質(zhì),可采用耐酸性能較好的酚醛樹脂漆,而對(duì)于堿性介質(zhì),則應(yīng)采用耐堿性較好的環(huán)氧樹脂漆。
2.涂料的正確配套需注意。由于大部分涂料是有機(jī)膠狀物質(zhì)為基料,涂料每涂一層結(jié)成薄膜后,難免有許多異常細(xì)小的微孔,腐蝕介質(zhì)仍有可能滲入侵蝕鋼鐵。因此,涂料需要涂多層,使微孔減少到最低限度。如過氯乙烯漆可以與磷化底漆或鐵紅醇酸底漆配套使用。
3.根據(jù)構(gòu)件的重要性要考慮結(jié)構(gòu)的主次關(guān)系,分別選用 不同的涂料,或用相同的涂料而對(duì)涂層厚度加以區(qū)別。
4.要達(dá)到良好的防腐效果,在選擇恰當(dāng)涂層厚度。如果涂層厚度薄或不均勻,鋼材表面毛刺的高峰會(huì)露出涂層,涂層就會(huì)有針孔,這些薄弱的地方,往往易生銹腐蝕或涂層起泡脫落。如果涂層過厚,雖然可增強(qiáng)防護(hù)能力,但附著力和機(jī)械性 能都要降低,而且要增加費(fèi)用。
5.盡量選用涂料法進(jìn)行防腐處理。在船舶結(jié)構(gòu)上為了達(dá)到防銹的目的,可以在鐵的基層上鍍鋅,因?yàn)樾枰诟邷丨h(huán)境下進(jìn)行,考慮造價(jià)原因,建筑鋼結(jié)構(gòu)中用鍍鋅防腐很少,只有一小部分構(gòu)件(如欄桿,燈柱等)會(huì)用到。通常用的是涂層法, 涂層法是一種價(jià)格適中、施工方便及適用性強(qiáng)的防腐蝕方法, 在建筑鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。
鋼結(jié)構(gòu)表面處理方法有：
 手工工具除銹、滾動(dòng)鋼絲輪除銹、酸洗除銹、噴砂(丸)除銹、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、熱浸鍍、電鍍、表面合金化以及射流控制真空除銹、激光除銹等。使鋼材表面的 毛刺、電焊藥皮、灰塵、油污等污染物均應(yīng)清除干凈。
然而不可以忽視的還有，鋼結(jié)構(gòu)中特殊鋼中添加了碳以外,又添加了鎳、錳、鉻等微量元素制成的耐候鋼,其失重速度比普通鋼要小2~3倍,其表面在穩(wěn)定的環(huán)境中往往可以形成致密的保護(hù)膜,但在干濕交替環(huán)境下,這種保護(hù)膜依然會(huì)破壞,所以即使是耐腐蝕性好的耐候鋼同樣需要做防腐蝕處理。鋼結(jié)構(gòu)防腐選擇涂料時(shí),除考慮結(jié)構(gòu)使用功能、經(jīng)濟(jì)性和耐久性外, 還應(yīng)考慮施工過程中的穩(wěn)定性、干燥、速度、毒性以及需要的溫度條件等。