浅析工业建筑的腐蚀特性及防护措施

　　摘要：工业建筑是现阶段我国发展最快、投资规模最大的领域，然而,因为建筑物的老龄化、工业污染和其它因素,已有一大批工业建筑过早地出现破坏,建筑的耐老化和抗腐蚀问题变得日益尖锐。建筑学中有“三分设计，七分施工，十二分保养”之说，唯有采取好的防腐蚀手段，才能真正完善建筑的保养问题，如何加速我国腐蚀科学知识的发展，进一步把防腐蚀科学应用于各个领域，不仅对我国现代化建设发展意义深远，而且还能大量节约国家能源、减少灾害隐患、提高社会、经济和环境效益。
　　关键词：工业建筑腐蚀特性；防护措施；腐蚀后修复
　　（一）工业建筑的腐蚀特性
　　关于腐蚀的概念，早期只限于金属腐蚀，后来由于现代科学技术的发展，非金属材料应用日益广泛，才把非金属材料的破坏列入“腐蚀”范畴之内。建筑腐蚀不同于设备管道的腐蚀，建筑构件是由金属材料和非金属材料组成，其腐蚀特性比较复杂。我国基础建筑面临着三个方面的腐蚀危害：来自大环境（自然环境—大气、土壤、水、温度、湿度等），来自小环境（如工业环境中的酸、碱、盐，气、液、固、粉尘等腐蚀介质），以及来自人为制造的腐蚀环境（污染、酸雨、撒盐、滥用海砂等）。建筑腐蚀归根到底表现为建筑材料的破坏，建筑结构种类很多,主要有钢筋混凝土结构、钢结构、木结构和砖混结构。目前，世界上的基础设施仍以钢筋混凝土结构为主体，钢筋混凝土的腐蚀是影响建筑耐久性的主要因素之一，甚至是首要因素。美国近年的腐蚀调查表明，腐蚀对经济的影响，每年达2760亿美元，占国民经济总产值（GDP）的3.1%，与国外比较，我国的腐蚀环境更为严酷，因为我国的认识、技术与管理水平还不够高，我国建筑与基础设施的耐久性与使用安全，将面临更为严峻的考验。
　　（二）腐蚀防护措施
　　1、遵守政策法规与采用先进技术相结合
　　工业建筑的防腐工程是一个系统工程，一个完整的防腐蚀体系至少应该有两个部分构成，其一是国家政策政令、法律法规层面上，其中“以人为本”的教育和管理是最重要的；另一个是技术层面上，包括腐蚀防护方面的工程规范、施工技术、新技术新材料的研究开发与应用等，两个方面都是重要的，我们在实际实施时必须加以综合考虑。政策上我们必须严格遵守《工业建筑防腐蚀设计规范》的有关规定，这些规定都是经验的总结，是科学试验的结晶，只有严格按照规范执行，才能充分保证施工质量。我们在防腐施工过程中要本着“建筑防腐蚀设计应以预防为主，根据生产过程中产生介质的腐蚀性、环境条件、生产、操作、管理水平和维修条件等，因地制宜，区别对待，综合考虑防腐蚀措施。对生产影响较大的部位，危及人身安全、维修困难的部位，以及重要承重构件等应加强防护”的原则，精心设计、积极防护建筑腐蚀；技术上要综合研究各项先进技术和经济因素，提出合理和安全适用的防腐措施，对于每道施工细节都要严格把关，以确保工程质量，尽量杜绝或减少跑、冒、滴、漏等现象，不仅在设计上要采用防腐蚀设计，施工中也要按规范进行防腐蚀处理，否则优秀的设计和优良的施工都难以保证建筑物的使用寿命。
　　2、综合考虑建筑各个方面对建筑的腐蚀破坏
　　2.1基础垫的选择
　　一个拥有良好防腐蚀体系的建筑必定要有一个好的地基，很多时候，防腐工程的失败就在于基层处理不完善，面层的某些缺陷还可以补救，基层一旦出现问题．则是无法补救的，耐蚀性能再好的面层也必须通过与基层的良好结合，才能发挥作用。一个好的基础垫层要综合考虑选用材料的合理性与地面的节点构造的科学性，在材料选择上一般可采用混凝土垫层，对于腐蚀严重的部位，可采用碎石灌沥青垫层；地面的设防范围除生产需要外，一般不作大面积设防，只在有腐蚀介质作用的范围内局部设防，此外一定要做好污水排泄体统，尽量做到腐蚀性液体不渗漏到地基土中，这点对整个建筑的防腐有着至关重要的作用。
　　2.2墙体材料的选择
　　在工业建筑工程中，墙体具有承重、围护和分隔作用，墙体材料的选择也应考虑耐腐蚀介质的要求。在建筑工程中，合理选用墙体材料，对建筑物的功能、安全以及施工和造价等均具有重要意义。目前墙体材料的品种较多，可分为块材和板材两大类，生产防腐材料的厂家也很多，其质量参差不齐，因此在使用前一定要严格审核材料产地、品牌、品种，已有国家标准的应按国家标准要求检验，无国家统一标准的必须经过相关部门鉴定合格后方可使用，新材料的使用，一定要经过科学试验，这种试验不仅是试验室的，而且需要模拟工程的环境条件，证明可靠后才能用于工程上。
　　2.3混凝土材料的选择
　　钢筋混凝土结构耐久性问题越来越引起国内外研究者的关注，钢筋混凝土腐蚀的内因是混凝土本身的多孔性和脆性，又存在干缩裂纹；腐蚀的外因是介质的逐渐侵入，改变了钢筋环境。著名专家P.I.Mehta教授总结世界50年混凝土耐久性状况时说:“影响混凝土耐久性的因素按重要性递减的顺序排列的话，那么它们分别是：钢筋腐蚀、冻融破坏、侵蚀环境的物理化学作用。”可见混凝土中的钢筋锈蚀问题已对钢筋混凝土结构物耐久性构成影响。目前解决此问题采取的方法主要是使用强度等级及致密性好的混凝土、在混凝土中加人适量的外加剂，如阻锈剂、减水剂、缓蚀剂；在混凝土表面涮涂层等。
　　2.3.1提高混凝土的致密性和耐久性
　　混凝土不可能做到完全密实，环境介质还是可以渗入其内，只不过存在难、易和时间长短的题。最大限度地提高混凝土的密实性，对提高混凝土的强度和防止钢筋腐蚀是非常重要的。提高混凝土的致密性和耐久性，首先要合理选用结构材料，控制使用含氯盐（海水、海砂等）的原材料，提高构件自身的耐久性，然后考虑在表面上敷设各种防护层。另外在原钢筋除锈补焊加强后和新混凝土浇筑前，对基脚锈蚀较严重的钢筋表面涂刷一层亚硝酸盐溶液，井在新浇筑混凝土中掺加水泥重量1%的亚硝酸钠钢筋阻锈剂，也可以延缓钢筋锈蚀、提高混凝土的耐久性。
　　3、钢筋表面作防锈处理
　　全世界现存的钢铁及金属设备大约每年腐蚀率为10%，因钢筋腐蚀而造成的损失已引起国际重视，目前美国、欧洲及中东等国家和地区规定在恶劣环境中的工程，钢筋必须作防锈处理。长期保持混凝土的高碱度(至少pH＞11.5)，是钢筋得到保护的起码条件，也是保证混凝土耐久性的关键问题之一；对于钢筋混凝土应限制使用海砂，由于海砂含有不等量的氯离子，能够刺激钢筋锈蚀，我国相关规范不推荐或严格限制使用；另外在钢筋表面敷设涂层能有效缓解钢筋锈蚀现象，实践证明此法可延长建筑物的使用寿命50年以上，目前应用较为广泛的是采用环氧树脂涂层防锈，环氧树脂涂层钢筋具有极佳的化学抗腐蚀性能，涂层与金属粘着力高、干缩小、延性大，能有效阻隔侵蚀物质。
　　（三）腐蚀后修复
　　建筑物的腐蚀是一个客观规律，即使各方面的工作都做得很好，也不能完全阻止腐蚀的产生与发展，对己腐蚀建筑物的修复也必然成为建筑防腐蚀科学中一个重要的组成部分。目前的建筑经费约有近50%的用于已有建筑的修复与维护，而在数年前，这个比例约为30%，而且这样一个比例至少要维持到今后很长时间。
　　1、调查被腐蚀建筑的腐蚀情况
　　被腐蚀建筑的调查，一般采用肉眼观察法，并配以物理仪器或化学分析，测定和判断各种构件，材料内部的变化情况。主要查看内容包括内外墙砌体（包括砖、砌筑砂浆和粉刷）的腐蚀程度、墙身的倾斜和裂缝的实际尺寸、门窗洞口等砖砌体、灰缝和粉刷的剥落程度。腐蚀严重者，根据具体情况可进行必要的强度复核，然后判定墙身拆除，重建或修复补强。
　　2对腐蚀建筑的修复
　　对建筑物的修复工作应建立在对己腐蚀建筑调查研究，科学分析的基础上。无论基础、楼地面、墙面、天棚或钢筋混凝土等腐蚀构件，当旧混凝土面层已软化、风化、变质或严重破坏时，均必须彻底清除其表面腐蚀物，直至坚实层为止。当面积不大时，常用人工铲除；若面积较大时，可用水力冲洗或压缩空气吹喷的方法清除，在彻底清除腐蚀物后再对建筑予以加固或落架维修。
　　
　　
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