4.6　钢结构防腐

4.6.1　钢结构的防腐原理及防腐措施

防腐是所有钢结构建筑都需要解决的问题。钢材的腐蚀主要是由于空气中的湿气和酸碱性物质与铁元素发生化学反应而导致铁被氧化。腐蚀程度与相对湿度和大气中侵蚀性物质含量密切相关（图4-20）。钢材腐蚀的发生率可以用被动的或主动的保护方法加以限制。

图4-20

防止氧气或酸碱性物质与钢材接触的表面涂层能起被动的保护作用。但即使是涂层上十分微小的裂缝或气孔，也可能成为有害物质的入口，这样即开始发生锈蚀，而且会迅速发展，因为锈蚀过程伴随着体积的增大，使保护性涂层涨裂，进一步加重了锈蚀。因而单一使用表面保护涂层的被动保护，不是一种适宜的方法。

主动的保护由一种含金属的涂层形成，此金属可先于铁元素与氧化合，从而保护钢材不受侵蚀。然而单用这种涂层也不是一种适宜的保护方法，因为它们所经受的氧化过程，甚至能把保护性金属耗尽。

由此可见，一个能在长时期内连续起作用的保护系统，必须由主动的保护外覆涂层加上被动的防止钢材被氧化的涂层共同组成，前者可以由一层或多层底漆或金属底层涂料构成。罩面可以是一层饰面油漆。

4.6.2　钢结构防腐涂层的种类

4.6.2.1　防锈漆的选用

一、防锈漆的选用原则

1．在给定的产品保护对象的运行条件和环境中，涂层应有良好的化学稳定性和对机械作用的承受能力。

2．防锈漆与底材（钢材）的适应性。主要表现在防锈漆对底材的侵蚀性、附着力等方面。值得注意的是，通常在防锈漆外需做防火处理，防锈漆与防火涂料的相容性也应在设计选料中加以考虑。

3．涂装工艺符合被保护对象的生产条件和所处环境。涂料施工有刷漆、喷涂、辊涂等各种方法，施工中应选择条件可能，符合用户生产作业要求的工艺和涂料品种。

4．综合考虑费用问题。应将一次性费用和长期维护费用综合考虑，选择产品种类。

二、防锈漆的品种。

常用防锈漆主要包括以下三类:

1．普通防锈漆。如铁红防锈漆、红丹防锈漆、磷酸锌防锈漆等。

2．锈面防锈漆。直接涂在去除上层浮锈的底锈上的底漆，主要作用是把锈“惰性化”，使其呈稳定状态，并能很好地附着在钢铁表面上，起到防锈底漆作用。

3．富锌底漆。其防锈机理是牺牲阳级。因为锌在很宽的温度范围内的电极电位比铁高，作为阳级的锌被氧化，保护铁不被腐蚀。富锌底漆包括无机富锌和环氧富锌。(www.daowen.com)

以上几种底漆以富锌底漆防腐效果为好，在大气条件下，寿命可达15年以上。同时价格也较贵。锈面防锈漆多用于旧建筑翻修，红丹防锈漆因含有有毒成分氧化铅而不宜用于住宅建筑。

4.6.3　钢结构防腐制作过程

一、表面处理

钢材只有经过表面彻底清理，去除铁锈、轧屑、油污等污染物，油漆或金属的底层涂料才能牢固地附着在钢材表面并对它起有效的保护作用。钢构件在做防腐处理前必须经过机器喷砂除锈，一方面应清除污物，另一方面应正确地应用研磨和喷砂条件以保证所清除的钢材表面具有一定的粗糙程度，以保证涂层能很好地附着在钢材表面。

二、底漆涂层

钢材在经过喷砂处理后应立即涂上底漆涂层，以避免大气对母材的氧化。这一工序应在钢构件出厂前在加工车间内全部完成。钢构件在施工安装过程中，不可避免地发生磕碰损伤，以及现场焊接对底漆造成的破坏，都应及时予以修补。

三、罩面层，外包层

为了阻止侵蚀性物质进入到基底涂层上，以免引起它们过早变质，罩面涂层必须满足一定的要求。即与底漆良好的附着力和具有一定的耐久性。

1．油漆。对于暴露在空气中的钢结构，罩面油漆是一种有效的主动性外保护层，油漆可以有不同的种类和颜色，同时可以起到装饰作用。通常外露钢结构在做完防腐底漆后，应先做防火处理，油漆应该是防火涂层之后的最后一道工序。

2．外包层。一层4～5cm厚的钢丝网抹灰外包层，能保证钢材可靠的防腐性，并具有一定的防火作用（90min）。

4.6.4　防腐保护层的维护

现代防护涂层产品种类众多，均具有较好的耐久性。如采用富锌底漆，在正常气候条件下，寿命可达到15年以上，在空气干燥而清洁的有利环境下的使用寿命还要延长；相反，在侵蚀性大气环境中，如污染严重的工业区或海滨城市，这一时限将缩短。但如果是采用防腐底漆加油漆罩面的做法，无论怎样，一次性防腐措施都无法满足住宅建筑使用寿命期的要求（我国规定住宅建筑的使用寿命为50～70年）。因此在钢结构住宅中，钢结构防腐工程的维护是必须要考虑的因素。

通常在饰面期使用年限的末期，不需要更新整个防护系统，而只需再做一次罩面涂层。隔一定时期，对钢结构工程重新油漆一遍。虽然耗费资金，但并非无利，因为除了增加耐久性外，新的油漆涂层可以改善建筑物的外观。

更加有效的方法应该是按规定的间隔时间检查钢构件的罩面油漆质量，比如一年一次，并随时修补所发现的任何微小损害。这种维护方法与在使用期末整体更换油漆保护系统相比，认真而又熟练的维修，可以大大减低年度经费，大约可降低达50％。

4.6.5　不同部位的不同防腐措施

由于住宅建筑的房产权归购房者个人拥有，同防火保护一样，物业单位对钢结构防腐措施的维护也受到一定限制。在做防腐设计和施工时，应考虑到不同使用空间和部位的不同维护方式。

1．在各户内空间中的钢构件应尽量采用包覆式保护做法。混凝土有足够的耐久年限和强度，浇捣密实的混凝土保护层或厚度达5cm的钢板网抹灰可以保证在住宅全寿命期内不发生破坏，从而保证其内部的防腐底漆免遭破坏。

2．在住宅的公共空间内如门厅、走廊、公共楼梯间等部位，可根据设计构想展现建筑结构特点，局部暴露钢结构，采用涂刷饰面油漆的外保护做法，由物业管理单位按照维修管理规定定期检查维护。当然也可以全部采用混凝土包覆式保护做法。