大氣環境下的鋼結構受陽光、風沙、雨雪、霜露及一年四季的溫度和濕度變化作用,其中大氣中的氧和水分是造成戶外鋼鐵結構腐蝕的重要因素,引起鋼結構腐蝕的工業氣體含有SO2、CO2、NO2、CI2、H2S及NH3等,這些成份雖然含量很小,但對鋼鐵的腐蝕危害都是不可忽視的,其中SO2影響,CI2可使金屬表面鈍化膜遭到破壞。這些氣體溶于水中呈酸性,形成酸雨,腐蝕金屬設施。
金屬鋅、鋁具有很大的耐大氣腐蝕的特性。在鋼鐵構件上噴鋅或噴鋁,鋅、鋁是負電位和鋼鐵形成犧牲陽極保護作用從而使鋼鐵基本得到了保護。目前用噴鋁涂層來防止工業大氣、海洋大氣的腐蝕,其特點如下:
(1)噴鋁涂層與鋼鐵基體結合力牢固、涂層壽命長,長期經濟效益好;
(2)工藝靈活,適用于重要的大型及難維修的鋼鐵結構的長效防護,可現場施工;
(3)噴鋅或噴鋁涂層加防腐涂料封閉,可大大延長涂層的使用壽命,從理論和實際應用的效果來看,噴鋅或噴鋁的涂層是防腐涂料的底層。
鋼材銹蝕時,伴隨體積增大,嚴重的可達原體積的6倍,在鋼筋混凝土中會使周圍的混凝土脹裂。埋入混凝土中的鋼材,由于混凝土的堿性介質(新澆混凝土的pH值為12左右),在鋼材表面形成堿性保護膜,阻止銹蝕繼續發展,故混凝土中的鋼材一般不易銹蝕。預應力鋼筋一般含碳量較高,又多是經過變形加工或冷加工的,因而對銹蝕破壞較敏感,特別是高強度熱處理鋼筋,容易產生銹蝕現象。所以,重要的預應力混凝土結構,除了禁止摻用氯鹽外,還應對原材料進行嚴格檢驗。
在各種腐蝕控制方法中,主要選用不同表面處理與施加防腐涂層的方法來對大型鋼結構進行防護。到目前為止,應該說大多情況下防護效果還遠不理想,主要是存在由于化學與力學失效引起的覆蓋層壽命問題。因此開發高性能、長壽命、并在新形勢下滿足環保要求的表面改性a技術與防腐產品,是一項重要的任務。而解決這樣的問題,離不開高技術與新思路和采用。
