钢结构的防锈和防火

钢结构的防锈和防火

在当今社会中，随着科学技术的不断发展，生产力的提高，出现了越来越多钢结构建筑，使现代的建筑越来越坚固。但关于钢结构建筑的维护和保养越来越受到人们的重视，锈蚀和火灾就是两种危害钢结构建筑安全的重要因素。因此，我们就钢结构的防锈与防火进行一下讨论。

钢结构的防锈，除了采用不锈钢和耐大气腐蚀两类特殊钢材的钢结构以外，通常必须采取防锈措施，以保证其使用寿命。钢结构的破坏，往往是由于钢材的腐蚀引起的。钢材的腐蚀现象是钢材与周围介质相互起化学或电化学（短路微电池）作用，使其表面遭受逐步破坏的过程。组成电池的基本条件是钢材两点之间的电位差。钢材某两点材质的不同、受力和变形程度不同、环境湿度和温度不同、氧的供给条件不同等，都将导致电位差，成为组成电池的重要因素。组成电池或决定腐蚀反应的根本条件是电位差、水和氧。钢材受腐蚀后，将在表面产生铁锈，其体积比未锈蚀钢材的体积大2倍以上。当钢结构的环境湿度较高，或干湿反复变化时，都容易促进锈蚀的发展。温度对于钢材锈蚀的发展也有很重要的影响，温度在10摄氏度以下时，腐蚀过程很缓慢；当温度上升至20摄氏度、30摄氏度甚至于更高后，腐蚀速度的增长极为显著。

金属的腐蚀快慢用腐蚀速度来表示；有的用单位时间内金属在单位面积上的重量损失；有的用单位时间内金属表面被腐蚀深度来表示。

当钢结构处于某些高温高湿或有介质环境时，锈蚀问题非常突出。例如，黑色冶金工厂在冶炼生产各个阶段中，排人大气层的氧化物、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等有害气体，对柱、屋架、吊车梁等钢结构构件均有可能产生严重锈蚀。据资料介绍，冶金厂的炼钢车间、轧钢车间的钢结构锈蚀速度为0.06-0.07mm/年，而铸铁机车间最大的锈蚀速度达0.7mm/年。不同的构件，遭受锈蚀的破坏程度也是不同的，如桁架上、下旋弦杆锈蚀速度较快，斜杆较上下弦小10-20%，竖杆较上下弦小40-50%。

为防止钢结构遭受锈蚀而破坏，构件必须涂刷防腐涂料保护屋，并在涂防腐保护层前，采用酸洗、喷砂或用钢丝刷等工具在构件的表面彻底除锈。如采用酸洗，应使构件表面呈铁灰色，并保证表面呈白色，不得存在局部黄色。用钢丝刷除锈，应刷至露出金属表面为止。构件表面在清除铁锈和污垢后，应立即涂刷防腐涂料，否则应采取措施，以防再生锈。防腐涂料的规格和涂刷厚度均符合设计要求。涂刷时工作地点的温度应为5-30摄氏度，相对湿度不大于85%，雨天或构件表面有结露时不宜作业，涂后4小时内严防雨淋。施工图中注明不涂刷的部位均不得涂刷。安装焊缝处应留出30-50mm宽范围暂不涂刷。

火灾是建筑物在使用期间可能遇到的危险之一。钢材是一种不燃材料，然而它的机械性能，如屈服点、抗拉强度及弹性模量毕竟还是温度的函数，温度在300摄氏度以上时，钢材的机械性能开始显著下降。发生火灾后的某一瞬间的温度下，使钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量均降至零，这时的温度称为临界温