結(jié)構(gòu)大氣腐蝕、局部腐蝕、應(yīng)力腐蝕的類型和機(jī)理,以及

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1、摘要：本文綜述了鋼結(jié)構(gòu)腐蝕與防護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀，重點(diǎn)闡述了鋼結(jié)構(gòu)大氣腐蝕、局部腐蝕、應(yīng)力腐蝕的類型和機(jī)理，以及鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕措施，指出了鋼結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；腐蝕；防護(hù)AReviewonCorrosionandProtectionofSteelConstructionsZhangQifuHaoXiaodong(CentralIron&SteelResearchInstitute,Beijing100081,China)Abstract:Thispapersummarizescorrosionandprotectionofsteelconstructions,s

2、tressingonprinciplesofatmosphericcorrosion,selectivecorrosionandstresscorrosion,alsomethodsofcorrosionprotectionandfuturedevelopmentofit.Keywords:steelconstruction;corrosion;protection1前言據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年由于腐蝕原因使全球大約損失10%～20%的金屬，約合7000多億美金[1]。若以我國(guó)2005年產(chǎn)粗鋼3.494億噸計(jì)算，則一年的最低腐蝕量為0.3494億噸，相當(dāng)于我國(guó)一家大型鋼鐵企業(yè)的年產(chǎn)量

3、。同時(shí)，我國(guó)鋼材消費(fèi)主要集中在建筑、機(jī)械、汽車三大領(lǐng)域，占全部消費(fèi)量的78%左右，其中建筑業(yè)用鋼量占我國(guó)鋼材消費(fèi)總量的59%以上，2005年的消費(fèi)量達(dá)到1.3924億噸，預(yù)計(jì)2010年的消費(fèi)量將會(huì)達(dá)到1.664億噸，如圖1、2所示。因此建筑用鋼材的金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失尤為巨大?！　′摻Y(jié)構(gòu)作為建筑業(yè)用鋼量最大的一種施工方式，具有自重輕、抗震性能好、節(jié)能效果好、工業(yè)化程度高等一系列優(yōu)點(diǎn)[2-3]，隨著我國(guó)政府對(duì)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的政策從過去限制用鋼到鼓勵(lì)合理用鋼的轉(zhuǎn)變，鋼結(jié)構(gòu)取代鋼筋混凝土或磚混結(jié)構(gòu)作為當(dāng)代建筑業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用空間，鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕問題也隨之變得愈加突出。

4、因此，從節(jié)約有限資源和能源的角度出發(fā)，鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展顯得尤為重要。本文從介紹鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕類型、腐蝕機(jī)理和影響因素出發(fā)，重點(diǎn)討論了腐蝕防護(hù)技術(shù)，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。2鋼結(jié)構(gòu)的類型按目前通常的分類，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)包括高層鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、空間鋼結(jié)構(gòu)、住宅鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、公共設(shè)施用鋼結(jié)構(gòu)6大子類[2-5]。2.1高層鋼結(jié)構(gòu)高層鋼結(jié)構(gòu)一般指10層以上或18m以上，主要采用型鋼、鋼板連接或焊接成構(gòu)件，再經(jīng)連接、焊接而成的結(jié)構(gòu)體系。有專家測(cè)算，小高層鋼結(jié)構(gòu)用鋼量可控制在每平方米50公斤以下，其工程造價(jià)增幅即可控制在10％左右，但綜合效益十分可觀

5、，并將推進(jìn)住宅生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式的變革，拉動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而隨著體系化、產(chǎn)業(yè)化水平的提高，性能價(jià)格比也會(huì)提高，成本將會(huì)有所降低。同樣超高層鋼結(jié)構(gòu)體系也具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，符合未來建筑業(yè)的發(fā)展方向。2.2輕鋼結(jié)構(gòu)輕型鋼結(jié)構(gòu)是指以彩涂鋼板作為屋面和墻面，以薄壁型鋼作檁條和圈梁，柱與梁以焊接H型鋼為原料，現(xiàn)場(chǎng)用螺栓或焊接拼接的門式剛架為主要結(jié)構(gòu)的一種建筑體系。這種體系由工廠制作，現(xiàn)場(chǎng)按要求拼裝形成，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①輕質(zhì)高強(qiáng)，抗震性能好；②有利于環(huán)保，其回收率接近100%；③材料性能好，結(jié)構(gòu)質(zhì)量有保證；④工業(yè)化程度高，施工快，有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；⑤不可燃、不助燃、不開裂、不生霉菌、不蠕

6、變、少維護(hù)、防火性能好。2.3空間鋼結(jié)構(gòu)空間鋼結(jié)構(gòu)主要是指網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)及其組合結(jié)構(gòu)和雜交結(jié)構(gòu)。這是一類受力合理、剛度大、重量輕、桿件單一、制作安裝方便的空間結(jié)構(gòu)體系，在近一二十年來獲得蓬勃發(fā)展，并在大跨度、大柱網(wǎng)的公共和工業(yè)建筑中得到廣泛應(yīng)用，例如我國(guó)國(guó)家體育館、北京農(nóng)展館等。2.4住宅鋼結(jié)構(gòu)近5年以來，以輕型框架和冷彎型鋼骨架為主要承力構(gòu)件的住宅鋼結(jié)構(gòu)逐漸在國(guó)內(nèi)得到認(rèn)可，由于其易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化制作，而與之相配套的墻體材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料，屬綠色環(huán)保性建筑，可再生重復(fù)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，具有綜合經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，因此鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)的研究成果

7、必將大大促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，直接影響著我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和前途[4]。2.5橋梁鋼結(jié)構(gòu)研究表明，結(jié)構(gòu)跨度越大，自動(dòng)在全部載荷中所占比重也就越大，減輕自重可以獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效果。因此，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高而且質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于大跨橋梁特別突出[5]。近十年以來，我國(guó)建設(shè)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁約20余座，用鋼量很大。隨著人們對(duì)于環(huán)保和鋼鐵資源循環(huán)利用等戰(zhàn)略問題重要性越來越準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，鋼結(jié)構(gòu)在橋梁建設(shè)方面會(huì)有非常廣闊的空間。2.6城市交通、環(huán)保等公共設(shè)施用鋼結(jié)構(gòu)在“八五”、“九五”期間，公路建設(shè)迅速，每年增長(zhǎng)約3000km，大量的城市交