理论教育 连续热浸镀锌钢筋技术优化方案

连续热浸镀锌钢筋技术优化方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:针对热浸镀锌钢筋生产率低、镀层厚且现场施工的问题,国际锌协会组织研究开发了连续热浸镀锌钢筋工艺。当钢筋逐段通过锌液小槽时,槽内的液相锌即可与浸没部分的钢筋进行反应而获得热浸镀锌层,镀锌后的钢筋通过一个圆形气刀,以控制镀层厚度及质量。

连续热浸镀锌钢筋技术优化方案

针对热浸镀锌钢筋生产率低、镀层厚且现场施工的问题,国际锌协会组织研究开发了连续热浸镀锌钢筋工艺。通过该工艺,可以获得性能优良、成本适宜的连续镀锌钢筋。

1.作用原理

使用含少量铝(质量分数为0.2%)的锌浴对钢筋进行连续热浸镀锌生产,所获得的镀层几乎均为纯锌层,仅在Zn与Fe界面有一层厚约0.1μm的三元合金层(Fe2Al5Znx)。由于这种镀锌层具有很薄的合金层(与连续热浸镀锌板材组织结构类似),使得镀层黏附性好,所以在弯曲或拉伸时镀层不会出现开裂或剥落。

同时,钢筋镀锌时浸没于熔融锌浴中的时间很短,通常仅为4~5s。这就能使所有等级的钢(普通结构钢和高强度钢)在热浸镀锌时避免了脆变的风险。事实上,在钢筋浸入锌浴之前,矫直带给钢筋的任何冷加工应力在经过预热处理后已基本释放。所用等级的钢筋(包括高强度钢),都能获得与纯锌层保护性能基本相同的镀层。

2.连续热浸镀锌工艺

钢筋连续热浸镀锌工艺包括喷砂、前处理,预热、流动式浸锌,再经气刀吹抹后即可获得热浸镀锌钢筋(见图4-11)。其中喷砂是采用机械方法去除钢筋表面锈蚀及油污。前处理有两种方法:一种是采用助镀法,这种方法后续预热及热浸镀锌部分都不需要特殊环境气氛,采用氯化锌等特殊助镀剂溶液,即可实现含高铝(质量分数为0.2%~10%)锌浴的热浸锌而不出现漏镀。但这种方法受预热处理温度的限制,并且产生的副产物较多。这种方法成本低,适用于较低线速度(18m/min)的生产。另一种方法是采用还原气氛法,即不需要采用化学处理,而是采用还原气氛(一般为95%氮气+5%氢气)的感应预加热。这种方法适用于锌或锌铝合金镀层,对预热处理没有限制,同时产生的副产物少,但是成本较高。该方法具有较高线速度生产和无需助镀的优点。预热采用感应加热,将钢筋温度加热到较高温度,从而使热浸镀锌浸入时间从几分钟缩短至几秒。预热温度和感应加热气氛决定于前处理方式的选择。(www.daowen.com)

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图4-11 钢筋连续热浸镀锌工艺

流动式浸锌是将底部锌浴采用锌泵抽取至上部固定的锌液小槽中,小槽的两端都用带孔的板封住,钢筋可以从板上的孔中通过,槽内的液态锌可通过小孔流回锌浴中。当钢筋逐段通过锌液小槽时,槽内的液相锌即可与浸没部分的钢筋进行反应而获得热浸镀锌层,镀锌后的钢筋通过一个圆形气刀,以控制镀层厚度及质量。随后可进行水冷及钝化处理。如果需要,还可以进一步涂覆环氧树脂而在钢筋表面获得环氧树脂热浸镀锌双涂层。

目前连续热浸镀锌钢筋在国内外已有实际生产应用,相关标准有GB32968—2016《钢筋混凝土用锌铝合金镀层钢筋》、GB33240—2016《钢筋混凝土用锌铝合金-环氧树脂复合涂层钢筋》,以及参考美国标准ASTMA1094《混凝土钢筋结构用连续热浸镀锌说明》。

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