浅谈钢结构防腐和防火的技术要求及监理控制要点

浅谈钢结构防腐和防火的技术要求及监理控制要点摘要：在日常生活中，我们经常看到一些钢结构的设备、建筑构件使用没有多长时间，就会出现大面积返锈现象，严重影响了钢结构的使用寿命，有的甚至由于锈蚀严重未能及时进行处理而发生质量和安全事故。另外，由于钢结构的防火措施不得当，未能达到规定的耐火要求，在火灾发生时钢结构构件首先破坏，给人民的生命财产造成很大损失。诸如此类的案例不胜枚举。因此，钢结构的防腐和防火质量显得至关重要。本文通过多年的工程监理实践，了解钢结构腐蚀的特点和防腐方法、防火保护材料及工作原理，总结出钢结构工程在防腐和防火方面的技术要求和监理控制要点。

关键词：钢结构防腐和防火原理施工方法技术要求监理控制要点

1．钢结构的防腐：

1.1钢结构防腐的特点：

1.1.1钢结构构件在大气环境中，只要与氧气和水分同时接触，就会在钢结构构件表面形成许多微小的阴极区和阳极区，使钢材的表面形成电化学腐蚀，这是由钢材的材料性质所决定的。钢材表面的电化学腐蚀的产物中，最初产生的是FeO2，FeO2在空气中进一步氧化，生成钢材腐蚀的最终产物Fe2O3（即铁锈）。由于FeO2和Fe2O3均为疏松多孔的物质，在钢材表面不能形成完整致密的保护层，不能阻止氧气和水分的侵入并与钢材表面继续接触，所以，钢材的锈蚀是连续的。另外，由于钢材在锈蚀过程中形成许多锈坑，进一步增加了氧气和水分与钢材接触的表面积，加剧了锈蚀的速度，因此，钢材的锈蚀又具有扩散性。

1.1.2空气湿度、空气中存在的硫化物、灰尘、煤尘及盐分的污染等，均对钢结构的腐蚀速度有影响。其中空气相对湿度是影响钢结构腐蚀速度的主要因素，而且当钢材表面出现腐蚀产物后，即使相对湿度较低，腐蚀过程也会加剧；大气环境中的硫化物和氯化物气体及灰尘等污染物对钢材腐蚀速度的影响，主要是通过提高钢材表面水膜的导电性及增强钢材表面和腐蚀产物的吸湿性，从而加剧钢结构的腐蚀。由此可见，不同使用环境中的钢结构，具有不同的腐蚀速度及特点，这就要求在进行防腐设计时必须充分考虑其影响因素，不能一概而论。

1.2钢结构的防腐方法：

钢结构防腐的方法很多，一般包括改变钢材材性、电化学防腐蚀以及使用金属或非金属涂层的防腐蚀方法。

1.2.1改变钢材材性的防腐蚀方法是指在钢材中加入合金元素，以达到阻缓钢材腐蚀

的目的。在设计钢结构构件时选用耐候钢等抗腐蚀能力强的钢材就属于这种方法。

1.2.2电化学防腐蚀保护法主要是指阴极保护法。目前该技术已经比较成熟，已经成为地下钢铁设施防护的最重要和最经济的措施。

1.2.3在钢结构的涂层防腐蚀措施中，涂层涂料可以是油漆涂料、塑料、氧化物、磷酸盐、金属和复合材料（金属与―电化学复合性。目前在钢结构建筑物中，以涂料防腐措施应用面最广，也是目前最经济和最简便的防腐方法。

1.3钢结构涂料防腐的组成和作用：

防腐涂料层基本上由底层涂料、中层涂料和面层涂料组成，各层有其各自的主要用途。其中：底层涂料主要是作为涂料层与钢材表面的附着基础，所以它对钢材表面和上层涂料之间必须有良好的粘结能力，一般采用附着力较强的具有阻隔或电化学保护作用的涂料；中层涂料主要是为了增加涂层厚度，增强涂层保护效果，一般采用橡胶型涂料。但在一般空气环境中可以不用中层涂料；面层涂料是直接与大气环境接触的，必须要有较好的耐候性、致密性和抗渗性等。因此，在钢结构工程设计中，应根据结构的实际使用环境以及构件外形的特点，选用不同的涂层组合、正确的涂料品种以及适当的涂层厚度。既不能忽视涂装设计的重要性，也不能盲目追求高标准，造成不必要的浪费。实践证明，设计合理、施工正常的涂装对保护钢结构构件具有很大的作用，在一般大气环境中可使用10～20年。而质量不好的涂装，使用1～2年就会出现大面积返锈。因此，重视涂装设计，加强施工管理是保证涂装工程质量的重要环节。

1.4涂料防腐技术要求及监理控制要点：

1.4.1钢结构构件涂装前表面处理非常关键，只有保证涂料与钢材表面具有良好的附着力，才能使涂层与钢结构构件成为一个整体，起到保护构件防止腐蚀的作用。为此，监理工程师必须根据设计图纸规定的防腐要求及采用的除锈方法严格控制施工单位的表面处理质量。

1.4.2钢材表面的除锈方法基本有手工和动力工具除锈、喷射或抛射除锈、火焰除锈和酸洗除锈四种方法。各种除锈方法又有各自的除锈标准等级。确定除锈标准，不仅要依据设计要求，而且应该与所使用的涂料相适应，对于低档次的涂料可以采用较低的除锈标准。监理工程师必须根据设计图纸对钢结构表面的除锈等级要求掌握相应的除锈标准，对现场除锈情况严格过程控制，确保工序质量。

1.4.

2.1手工和动力工具除锈我国分为St2级和St3级两级标准：

St2级：要求除去钢材表面疏松的氧化铁皮，表面显露金属光泽；

St3级：要求彻底除去钢材表面疏松的氧化铁皮，表面露出明显的金属光泽。

1.4.

2.2喷射或抛射除锈，我国分为Sa1、Sa2 、Sa2.5、Sa3级四个除锈等级。

1.4.

2.3火焰除锈：以字母“FI”表示，只有一个等级。

1.4.

2.4酸洗除锈：我国目前未制定明确的除锈等级。

1.4.3涂料涂装的方法一般有刷涂、流涂和喷涂三种。对各种涂料的施工有不同的工艺要求，涂装工艺的确定必须根据涂料说明书通过检验确定。在钢结构施工中，现场补涂部分也应制定相应的涂装工艺，严格按照工艺执行。监理工程师应按照设计规定的涂料、涂装遍数、涂层厚度等严格过程工序的检查验收，确保施工质量符合设计和规范要求。当设计对涂层厚度没有要求时，应按以下指标进行控制：

1.4.3.1涂层干漆膜总厚度：室外为150μm，室内为125μm，允许偏差为-25μm。

1.4.3.2每遍涂层干漆膜厚度的允许偏差为-5μm。

2.钢结构的防火：

2.1钢结构防火保护材料工作原理和技术要求

2.1.1防火涂料：钢结构防火涂料是专门用于喷涂钢结构构件表面、能形成耐火隔热的保护层，以提高钢结构耐火极限的一种耐火材料。按其阻燃作用的原理分为膨胀型和非膨胀型两种。其中：膨胀型防火涂料又称为薄涂型涂料，涂层厚度一般为2～7mm，有一定的装饰效果，所含树脂和防火剂只有在受热时才起防护作用。其工作原理为：当温度升高至150～350℃时，涂层能迅速膨胀5～10倍，从而形成适当的保护层。施工方法如同刷油漆一样进行。非膨胀型涂料为厚涂型防火涂料，它由耐高温硅酸盐材料、高效防火添加剂等组成，是一种预发泡高效能的防火涂料。涂层呈粒状面，密度小，导热率低。涂层厚度一般为8～50mmm，通过改变涂层厚度可以满足不同耐火极限的要求。