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一般而言,金屬、混凝土、木材等材料受周圍環境介質的影響而發生的化學、電化學和物理等反應,而引起的變質和破壞統稱為腐蝕,其中也包括上述因素與機械因素、生物因素等的共同作用。金屬腐蝕的主要對象,其中尤以鋼鐵的腐蝕最為常見,危害、損害性極大。
一、腐蝕的概念及分類
(一)腐蝕的概念
腐蝕是材料與其環境間的物理化學作用引起材料本身性質的變化,如鐵的生銹是金屬腐蝕的普遍形式,又如氫氧化鈉破壞肌肉和植物纖維。材料的腐蝕是包括材料本身和環境介質兩者在內的一個具有反應作用的體系,腐蝕反應的場所,首先是材料和腐蝕性介質之間相界面處。材料包括金屬和非金屬材料,如碳鋼及其合金、有色金屬、塑料、混凝土和木材等,在一個腐蝕系統中,對材料行為起決定性作用的是化學成分、組織結構和表面形態。材料的周圍環境介質包括與其接觸的氣體、液體和固體以及周圍環境條件,如溫度、壓力、速度、光照、輻射、生物條件等。這個作用包括化學的、電化學的、機械的、生物的以及物理的作用。
采用科學的方法防止或者控制腐蝕的危害作用的工程,稱為腐蝕工程。
(二)材料腐蝕的分類及特征
材料腐蝕的現象和機理比較復雜,材料腐蝕的分類方法也有許多,根據不同的起因、機理和破壞形式而有各種方法。以下介紹幾種常用的分類方法。
1.按腐蝕機理分類
通常材料腐蝕按照腐蝕機理可以分為金屬化學腐蝕、金屬電化學腐蝕、結晶腐蝕、物理化學復合腐蝕。
(1)化學腐蝕:是指金屬表面與非電解質直接發生純化學反應而引起的破壞、其特點是在反應過程中沒有電流產生。如鋁在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蝕,鎂或鈦在甲醇中的腐蝕、物理化學復合腐蝕。
(2)電化學腐蝕:是指金屬表面與離子導電的介質發生化學反應而產生的破壞。在反應過程中有電流產生,腐蝕金屬表面上存在著陰極和陽極。陽極的反應是金屬原失去電子而成為離子狀態轉移到介質中,成為陽極氧化反應。陰極反應是介質中的去極化劑吸收來自陽極的電子,成為陰極還原過程。這兩個反應是相互獨立而又同時進行的,稱之為一對共軛反應。有陰陽極組成了短路電流,腐蝕過程中有電流產生。如金屬在潮濕大氣、海水、土壤及酸、堿、鹽溶液中的腐蝕均屬這一類。電化學腐蝕比較普遍,對金屬結構的危害比較嚴重。
(3)結晶腐蝕:是指因酸、堿、鹽等腐蝕介質侵入到建筑物或材料內部生成結晶鹽,由于結晶鹽的體積膨脹作用使建筑物或材料內部產生應力而引起的破壞現象。結晶腐蝕是工業廠房、非金屬設備常見的腐蝕類型。
(4)物理化學復合腐蝕:是指因機械與化學復合作用而引起的破壞現象。如火炮發射引起炮身管的腐蝕等。
2.按腐蝕破壞形式分類
按腐蝕破壞形式可分為全面腐蝕和局部腐蝕,局部腐蝕又可細化為小孔腐蝕(即點蝕)、應力腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、選擇性腐蝕、晶間腐蝕等。
(1)全面腐蝕:又叫均勻腐蝕,指腐蝕遍布于材料結構的整個表面上,其特征表現為金屬質量減少,壁厚減小,非金屬體積膨脹,韌或脆性能減退或失去。腐蝕雖然同樣發生在整個材料便面上,但各部分的微觀腐蝕速度實際上并不均等。
(2)小孔腐蝕:又稱為點蝕,在金屬表面上腐蝕成一些小而深的孔,蝕孔的深度大于直徑,嚴重的可將設備腐蝕穿透,蝕孔上部往往被腐蝕產物覆蓋。不銹鋼和鋁合金在海水中受到的破壞就是小孔腐蝕的典型實例。
(3)應力腐蝕:是指在機械應力(外載荷或內部殘余應力)和腐蝕介質的共同作用下,金屬材料發生的腐蝕破壞。如應力腐蝕開裂、腐蝕疲勞等。
(4)電偶腐蝕:電位不同的金屬或合金互相接觸,并在一定介質中所發生的的電化學腐蝕稱為電偶腐蝕。電偶腐蝕造成負電位的金屬或合金部件加速腐蝕破壞,破壞一般集中在連接部位附近。
(5)縫隙腐蝕:由于金屬表面的縫隙內滯留介質引起的電化學腐蝕破壞稱為縫隙腐蝕。
(6)選擇性腐蝕:多元合金在腐蝕介質中,較活潑的先溶解,因而造成材料強度而大大下降,這稱之為選擇性腐蝕。如黃銅脫鋅等屬此類腐蝕。
(7)晶間腐蝕:是指腐蝕破壞沿著晶粒邊界進行,使晶粒之間失去合力,使材料喪失強度。
(8)磨損腐蝕:是由于機械因素(湍流、漩渦、流體沖擊、空化作用、微振摩檫等)和腐蝕介質共同作用造成的腐蝕破壞,其特征是形成密集的凹坑或溝槽。免費論文,腐蝕控制。。
(9)氫損傷:是指氫進入金屬內部造成的腐蝕破壞,它包括氫脆、氫鼓泡、氫破裂、氫腐蝕等。免費論文,腐蝕控制。。
3.按環境狀態分類 按產生腐蝕的環境狀態,可以將腐蝕分為自生環境中的腐蝕和工業環境介質中的腐蝕,其中自生環境中的腐蝕又可分為大氣腐蝕、土壤腐蝕、淡水腐蝕、海水腐蝕、微生物腐蝕;工業環境介質中的腐蝕分為酸性溶液腐蝕、堿性溶液腐蝕、熔鹽腐蝕、液態金屬腐蝕、特殊工業介質腐蝕等。
事實上,在工業設備或建筑的實際腐蝕行為中,普遍存在的是兩種或多種腐蝕類型共同作用,所采用的控制方法也往往不局限于單一方法措施,而是包括選材、選型、表面控制、環境介質控制等綜合防腐蝕體系。
(三)腐蝕因素
材料的腐蝕是一個復雜的物理化學過程,所涉及的影響因素也很多,總結起來,可以分為內部因素、外部因素、內外結合因素三大類,內部因素指涉及到材料自身的材質、結構、性能等因素;外部因素指環境因素,如溶液酸堿度、介質溫度、壓力、速度、應力、雜散電流、土壤含水量、溶液雜質等;內外結合因素指涉及到材料和環境相互作用影響的因素,如埋地管道的管地電位等。
二、金屬腐蝕控制方法
腐蝕控制技術涉及面廣,內容也十分豐富。材料防腐蝕的基本原則是:針對腐蝕產生的原因和影響腐蝕的各種因素,從實際出發,以預防為主和進行重點保護,防止或減少腐蝕而造成的經濟損失。在生產實踐中應用最多的腐蝕控制技術可歸納為以下幾類。
(1)合理選材。根據不同介質、操作條件、材料的性質等,選用合適的金屬或非金屬代用材料。
(2)表面覆蓋層。表面覆蓋層是在金屬表面采用涂刷、噴涂、貼襯、參透、施鍍等方法覆蓋上耐腐蝕性較好的金屬或非金屬層,將金屬表面與介質隔離以減緩金屬的腐蝕。這是多數防腐蝕工程施工中使用的方法,因其簡便實用,噴涂或刷涂防腐涂料是工業設備、設施在線不停產進行防腐施工的主要措施。
(3)電化學保護。電化學保護是利用電化學原理來減緩金屬的腐蝕速度。電化學保護分為陰極保護和陽極保護。陰極保護就是將被保護金屬進行外加陰極極化以減緩或防止金屬腐蝕,它分為犧牲陽極法和外加電源法。陽極保護是對被保護金屬進行陽極極化以減緩或防止金屬腐蝕。
(4)添加緩蝕劑。添加緩蝕劑是向介質中添加少量能夠阻止或減緩金屬腐蝕的物質以保護金屬材料。緩蝕劑不改變介質的性質,往往用量很小,大多在1%左右,但效果顯著,緩蝕劑根據存在狀態可分為液態緩蝕劑、氣態緩蝕劑、固態緩蝕劑。免費論文,腐蝕控制。。
(5)金屬表面轉化。金屬表面轉化是用化學和電化學的方法將金屬表面進行氧化、磷化、鈍化轉化等,在金屬表面形成一層保護層,隔離金屬基體與腐蝕介質,以減緩金屬的腐蝕。
參考文獻
1、張清學、呂今強主編,腐蝕施工管理及施工技術.北京:化學工業出版社,2005
2、吳濤主編,施工項目經理工作手冊.北京:地震出版社,1999
1引言
在工程建筑中,電氣安裝是極為重要的一部分,因此,在安裝過程中要重視施工方法的應用,提高施工安裝質量。另外,還要及時解決施工中存在的質量問題,并根據常見的質量問題,提出有效的質量控制方法,以提高建筑電氣防雷接地工程的施工質量,有效規避建筑電氣安裝的安全及質量問題。
2建筑電氣防雷接地施工工程概述
建筑電氣防雷接地施工主要是將建筑物的接閃器以及相關控制電子系統感應器安置在建筑工程中,然后通過電子系統的安置發揮觸導釋放作用,將雷電主動通過相關引線導入到地下,從而實現防雷接地的作用。建筑電氣防雷接地工程系統包括雷電接收裝置、接地線、接地裝置,這3部分系統的具體安置是有順序的,并應通過相關建設標準進行施工。
3建筑電氣防雷接地施工中的質量問題
在防雷接地施工安裝中容易出現外部防雷以及內部防雷設置的問題,內部系統的安裝質量容易出現弱電系統、等電位連接、過電壓保護等質量問題,外部防雷質量出現接地材料、引下線以及接閃器等質量問題,在具體的安裝設置容易出現以下5種質量問題。
3.1弱電系統的質量問題
在建筑電氣防雷接地安裝中,要建立多個弱電系統,要求電阻值控制在0.5~1贅,但受實際建設施工環境的影響,在實際建設中容易出現多種問題,使電阻值居高不下,導致在具體的施工中,電阻值難以達到標準范圍,由此經常出現各種質量問題,因此,在實際建設中,要使用不同的建筑材料有效地降低電阻值,促使達到施工標準要求[1]。
3.2接地體材料的質量問題
建筑電氣防雷接地安裝中,要重視接地體材料(見圖1)的應用,但在實際安裝中,材料的使用容易出現各種問題。一般來說,接地體材料經常使用導電性高、耐腐蝕的新型材料,但在實際環境中,由于在埋藏鋼材時,在空氣的作用下,鋼材容易被氧化,導致使用年限逐年縮短,在建筑過程中,鋼材容易出現各種問題,因此,在建筑電氣防雷接地施工中,要重視材料的選擇,盡量選擇可替代的建筑材料,以提高建筑質量。
3.3避雷帶的質量問題
避雷針的質量問題也是影響建筑質量的關鍵因素之一。避雷針能將雷電電流通過雷電接線裝置傳導到地下,從而避免建筑物遭受雷擊。根據《建筑物防雷設計規范》(GB5057—2010)的要求,鋼管作為避雷針的外部裝置,應控制在逸2.5mm,并且應用不銹鋼鋼管。因此,選擇合適的外部裝置,提高避雷針的質量,可以避免防雷建材的質量問題。
3.4引下線的質量問題
在建筑電氣防雷接地施工中,引下線的質量也是重要的影響因素,要將所有的環境影響因素控制在合理的范圍內。引下線主要行使導流作用,其中主要是應用在建筑內部施工中,在應用上,引下線的材料以及埋線方式都會影響建筑質量,因此,要重視建筑引下線的質量。
3.5接地裝置的質量問題
接地裝置主要是通過避雷針、接地線、引下線等裝置共同構成建筑防雷接地體系,與避雷針裝置共同構成一個防雷系統,發揮防雷作用。在裝置的連接中,要重視引下線以及接地裝置的連接質量,還要測定合適的電阻值,提高安裝水平。
4建筑電氣防雷接地施工質量控制方法
4.1防雷接地施工材料的選擇
建筑電氣防雷接地施工材料的選擇,要堅持物優價廉的原則,以提高材料的質量,如在接地體材料的選擇上,要選擇代導電性高、耐腐蝕性好的新型材料,由于鋼材在與土壤接觸時,容易出現腐蝕現象,可以對鋼材進行防腐蝕加工,或應用其他的有色金屬復合材料(石墨、鋼鋁復合物)等,通過化學穩定性的提高來延長其使用年限。
4.2接地方法的應用
防雷接地施工中,要應用較好的接地方法,以提高接地效率。在具體的施工中,要進行實地測量,并按照相關施工標準進行實時測量,將電阻值控制在1贅[2]。在實際接地中,由于各種外部因素的影響,電阻值難以達到預期標準,這就需要人工接地來補充不足之處,另外,還要重視焊接作用,提高焊接的程度,杜絕出現夾渣等意外情況,以提高焊接質量,同時還要做好焊接耐腐蝕防護工作,避免焊接部位長期在空氣的影響下出現脫落的情況,還要在焊接部位上進行標記,明確焊接部位,提高焊接水平。
4.3引下線的具體施工
在防雷接地施工中,施工人員要嚴格按照設計圖紙進行各項操作,如在施工前標好防雷引線點,按照防雷引線點進行操作,確定結構柱的鋼箭位置。另外,還要重視弱電系統的安置,由于弱電系統的各條線路都是規整在強弱電箱中,因此,要重視電箱的緊密性問題,確保電箱設備不出現外露現象,還要將電線設備與地下相連接,避免出現意外導電情況。
4.4避雷針的支架建設
防雷接地施工中,還要重視避雷針系統的安裝質量。在防雷接地裝置上,可以使用側位打眼技術安裝避雷針裝置,整個支架的設置一定要按照相關標準進行。如先確定支架打眼的位置,然后在距離墻10cm的地方使用電錘完成打眼工作,將支架的兩端放置在打眼孔內,并用水泥漿和螺絲進行支架固定,然后與接地線等地下裝置連接起來,形成完整的防雷系統。
5結語
在防雷接地施工中,應要做好防腐蝕工作,提高建材的質量以及使用年限,另外,還要按照設計圖紙進行施工,重視接地方法的應用,并提高避雷針支架的安裝質量,以此全面提高施工質量,實現現代建筑行業的健康發展。
【參考文獻】
中圖分類號:TG171文獻標識碼: A 文章編號:
1引言
鋼結構在大氣環境中,由于受到大氣中水分、氧和其它污染物的作用而被腐蝕。大氣中的水分吸附在鋼材表面上而形成的水膜,是造成鋼材腐蝕的決定因素。而大氣中的相對濕度和污染物的含量是影響大氣腐蝕程度的主要因素[1]。
實踐證明,在一定的溫度下,大氣的相對濕度如果保持在60%以下,鐵的大氣腐蝕是很輕微的,但當相對濕度增加到某一數值時,鐵的腐蝕程度就會突然升高,這一數值稱為臨界濕度。在常溫下,一般鋼材的腐蝕臨界濕度為60-70%。然而由于自然腐蝕試驗由于受試驗周期和試驗區域的限制,不利于試驗結果的取得和推廣。本文通過介紹自然環境試驗和試驗室環境試驗的方法,為建立、完善和發展鋼材腐蝕研究方法提供參考。
2 自然環境試驗
自然環境試驗是在典型和(或)極端自然環境條件下對產品及材料、工藝、構件進行的環境適應性試驗與研究。按試驗方法,自然環境試驗可分為自然暴露試驗、戶外自然加速暴露試驗。
自然環境下的大氣暴露試驗是自然環境試驗最通常的試驗方法。按暴露方式可分為戶外暴露和室內暴露:
a.戶外暴露:試樣直接靜置暴露在戶外自然大氣環境中。其朝向根據場地的實際情況和試驗目的而定,確保試樣面向太陽。但近年來根據實際需要,也有采用不同朝向暴露,如迎海暴露、迎主導風向暴露、斜坡暴露等。試樣根據實際需要,可以選用任意暴露角。當前試驗用得較多的暴露角有當地地理緯度角、略低于地理緯度角、45o角等。
b.室內暴露:包括半封閉暴露和封閉暴露,主要考核評價金屬材料、非金屬材料、覆蓋層和防銹包裝在戶內儲存條件下的耐蝕性能,確定保護性覆蓋層和防銹包裝的有效保護期。
由于大氣暴露與貯存試驗周期長,實驗室模擬加速試驗又難以重現真實自然條件下的結果,近二十年來,國內外研制了在自然條件下加速暴露的各種試驗設備,以適應大氣腐蝕研究的需要。戶外自然加速暴露試驗方法是在大氣暴露試驗方法的基礎上,人為強化并控制某些環境因素,來加速材料的大氣腐蝕。
目前,戶外自然加速暴露試驗可分為:追光式跟蹤太陽暴露、聚光式跟蹤太陽暴露、黑框暴露、玻璃框下暴露、加速凝露暴露、噴淋加速暴露。
a.追光式跟蹤太陽暴露:在大氣環境中,把暴露架增加轉動控制系統,制作成活動暴露架對太陽跟蹤轉動,充分利用太陽的能量,強化光和熱的效應,從而加速暴露面上試樣的老化速度。采用該試驗方法對涂膜進行試驗,結果顯示一般比朝南45o角的暴露,試樣的老化速度快2~3倍。
b.聚光式跟蹤太陽暴露:該試驗是在追光式跟蹤太陽暴露裝置上,增加帶反射鏡的系統,陽光射到反射板上,經聚光反射到試樣表面,增大試樣受到的太陽輻射量,并可以鼓風和噴水,大大縮短了暴露時間。通過這種暴露試驗的塑料比朝南45o角暴露的試樣,最大老化速度快10倍,涂料快6~12倍。
c.黑框暴露:在暴露架上增加吸收太陽熱量黑框、使熱量聚集在試樣上,增加其熱效應,加速熱老化過程。
d.玻璃框下暴露:在暴露架的試樣表面,覆蓋一層玻璃,使陽光能自由透射,但把雨水和塵埃物質等隔開。這種試驗可對一些環境因素的作用進行研究。如酸雨影響、沙塵影響;同時,對室內或車內使用的材料和制品,能達到好的自然模擬加速效果。
e.加速凝露暴露:該試驗白天利用太陽光照射樣,夜間以冷凍機降溫,強制試樣表面凝露,增加金屬材料的腐蝕速度。
f.噴淋加速暴露:在暴露架上增加噴水裝置,定時向試樣噴水,增加試樣表面潤濕時間,來加速大氣腐蝕[2]。
3 試驗室環境試驗
實驗室環境試驗是在實驗室通過人工方法模擬自然環境條件,對產品及材料、工藝、構件進行的環境適應性試驗與研究。由于自然腐蝕試驗周期長,試驗區域性強, 不利于試驗結果的推廣和應用。為此, 國內外學者采用了大量試驗室內的短期加速腐蝕試驗, 并與自然腐蝕相對照,進而提出了許多加速試驗方法:
1)鹽霧試驗方法
鹽霧試驗最早是由J A Capp于1919年提出,該方法借助于壓縮空氣把鹽溶液吸入噴嘴,噴成細霧狀充滿鹽霧箱空間,沉降在箱內放置的試樣上,因NaCl鹽霧是強腐蝕并伴有氧和水分,可起到加速材料腐蝕破壞的作用。1962年ASTM正式制定了3種鹽霧試驗標準:中性鹽霧試驗(NSS法)、醋酸鹽霧試驗(AASS法)和銅醋酸鹽霧試驗(CASS法)等3種[3]。它主要用來模擬海洋環境對材料的腐蝕,有時為了模擬工業大氣或城市大氣,還采用腐蝕性氣體以加速試件的腐蝕。
2)腐蝕膏試驗(CORR試驗)
腐蝕膏試驗具有過程快速、重現性好,與室外大氣腐蝕具有一定的相關性等優點,可用于裝飾性鉻鍍層的加速腐蝕實驗。該方法是將含有腐蝕性膏泥均勻地涂敷在試樣上,待干后,將試樣放入潮濕箱內進行腐蝕試驗。
3)電解腐蝕試驗(EC法)
又稱電化學快速銹蝕試驗,通常的方法為:試件浸泡在3%-5%NaCl溶液中,將連接試件的導線與恒定直流電源的陽極相接,而直流電源的陰極則與溶液中的另一種金屬相接,通過NaCl溶液形成回路,使試件銹蝕。此方法銹蝕速度較快,但以均勻銹蝕為主,與自然腐蝕有較大差異。
4)濕熱試驗方法
環境的溫度、濕度是影響大氣腐蝕的主要因素,此方法是在高溫、高濕條件下使試件表面凝聚水份,強化腐蝕環境,從而加速試樣的腐蝕,可分為恒定濕熱試驗(溫度為40+2。C,相對濕度為95+3%)和交變濕熱試驗(高溫為40+2。C,低溫為30+2。,相對濕度為95+3%)兩種。為了進一步加速大氣腐蝕還采用凝露腐蝕試驗,它同樣在高溫、高濕條件下,不同的是在試件架內通循環冷卻水,使水汽更容易在試件上凝結,因而加速銹蝕,此試驗一般用來模擬濕熱地區材料的大氣腐蝕[3]。
5)干濕周浸循環試驗
Pourbaix首先提出用該方法研究大氣腐蝕,這種方法將試件周期性地浸入不同的溶液中來模擬不同的大氣環境,如蒸餾水、NaCl溶液,浸潤一段時間后取出試件,用熱吹風或干燥箱烘干試件,使試件處于干濕交替出現的狀態,更好地模擬金屬在雨淋日照下的真實條件,重現了金屬表面經歷的3種大氣腐蝕狀態:浸潤―潮濕―干燥試驗方法,此方法適用于究大部分材料在各種自然環境中的腐蝕情況。
6)周期噴霧復合腐蝕試驗
各種單一的鹽霧試驗對大氣曝露的模擬性不好,S B Lyon[4]等人認為在加速試驗上用干濕交替法比用鹽霧試驗的相關性更好,把濕度和凝露作為研究的重點,能使加速試驗的結果更接近自然暴露的試驗結果,其主要原因是鹽霧試驗不具有“濕潤―干燥”的循環過程,而在自然大氣條件下,試樣上由雨、霧等形成的液膜有一個由厚變薄、由濕變干的周期性循環過程,這是大氣腐蝕過程的基本特點。因此,后來提出了帶有干燥過程并周期性地鹽水噴霧的鹽霧復合試驗方法,與單純鹽霧試驗相比,這種方法可更好地模擬和加速大氣腐蝕,它能較真實地再現自然環境,更接近材料在自然大氣環境中的腐蝕情況[3]。
7)多因子循環復合腐蝕試驗
由于材料在自然環境中受到的是多種復雜因素的綜合作用,因而要更真實的再現材料在自然大氣中的腐蝕,必須盡可能的將大氣中的環境因素綜合起來考慮。 近幾年,模擬大氣腐蝕的加速試驗方法向多因子復合加速腐蝕試驗方向發展,這也是以后加速試驗發展的方向。如日本利用CASS試驗機改裝成復合試驗機,可進行潮濕、噴霧、通SO2 、干燥的循環試驗;美國的Q - PANEL制造的Q - FOG循環腐蝕試驗機可進行鹽霧、干燥、有規則的停頓等循環試驗;北京航空材料研究所研制了8 因子加速試驗裝置,能夠模擬在自然環境條件下干濕交替的過程,且可通入腐蝕性氣體,具有光老化及腐蝕―老化綜合試驗條件,已成功應用于18 種標準腐蝕試驗中[5] ,與戶外數據相比具有良好的一致性[3]。
4 結論
鋼材腐蝕后,不僅僅造成截面面積減少,而且因為種種原因使其力學性能發生變化,這些變化可能導致服役的中、老結構的耐久性、抗力、破壞形態發生重大變化。本文介紹了自然環境試驗和試驗室環境試驗兩種方法用來加速模擬鋼材腐蝕,但兩種方法都存在一定的局限性。因此,為了不斷深化鋼材腐蝕原理及規律的認識,必須運用和改進現有的研究方法,建立新的研究方法,為今后鋼材腐蝕性能退化研究提供參考。
參考文獻
涂湘湘.實用防腐蝕工程施工手冊 [M]北京:化學工業出版社,2000。
唐倫科.自然暴露試驗與加速腐蝕試驗的相關性及防護設計研究[D]重慶:重慶大學碩士論文,2006.
中圖分類號:TU511.3+5 文獻標識碼:A 文章編號:
壓型彩鋼板的組成及使用要求
壓型彩鋼板是薄板經過冷壓或者冷軋而成型的鋼材,它應用的板材種類非常多,包括不銹鋼板、鍍鋁鋅板、鋁鎂合金板、鈦合金板等。由于壓型彩鋼板的結構特性,它具有造型美、強度高、價格低、質量輕、建造周期短等優點,在工程建設中受到青睞,成為圍護結構、樓板等建筑物的重要建筑材料。壓型彩鋼板一般采用烤漆工藝進行處理,可以根據不同的建筑要求涂裝你不同的顏色。根據不同的功能要求,壓型彩鋼板也有不同的分類,常見的分類有波形、雙曲波形、V型等。壓型彩鋼板的制作樣式有很多種類,可以根據所要使用的要求制成各種形狀。屋面和墻面的建筑中常用板厚為0.4~1.6毫米的壓型彩鋼板,承重樓板和筒倉的建筑中常用板厚為2~3毫米及以上厚度的壓型彩鋼板。
壓型彩鋼板的用途十分廣泛,可以用作內外裝飾材料,也可用作民用住宅樓的樓面結構。但是壓型彩鋼板最重要的用途還是在于廠房或者展覽館、火車站等公用建筑。壓型彩鋼板的外形美觀、設計合理、安裝操作簡便,因而具有很高的實用性、經濟性與市場占有率。
由于建筑材料的使用對環境有一定的要求,所以在不同的地理環境條件下,壓型彩鋼板的使用壽命也有所不同。壓型彩鋼板由于板件的剝膜效應,只要其整體不發生較大規模的損壞,它的使用能力就不會喪失。因而壓型彩鋼板的設計允許一定范圍內的局部屈曲,在使用上更加靈活。
在北方地區,冬季漫長并且寒冷,在這種較為嚴峻的條件之下,對于建筑材料的使用有更加嚴格的要求。在嚴寒或者寒冷地區,當地的建筑必須采取節能措施,在保證室內熱環境質量的前提下,建筑設備的能耗必須控制在一定的范圍之內。壓型彩鋼板的連接時其建造廠房及其他建筑的主控項目。若壓型彩鋼板的保溫工作沒有做好,那么在冬季將會呈現外部彩鋼板結冰而內部的彩鋼板結霜的情況,這關乎建筑物的使用壽命以及使用效果。同時,建筑材料必須適應嚴寒地區密封性、漏水性以及冷凝水的要求。應對這些問題,我們在論文中進行了相信的分析以及應對對策。
壓型彩鋼板使用中的密封問題及對策
壓型彩鋼板進行屋面施工的主要過程為:檀條安裝屋面底層板安裝鋼絲網、防潮貼面及保溫棉安裝上層板固定支座安裝屋面上層板安裝。
在檀條的安裝中,采取由屋面低處向屋面中心施工的方式,這是整個屋面系統的基礎,也是使用壓型彩鋼板建造廠房的基本工序。屋面底層板的安裝包括鋪設板材、板材安裝連接節點的處理。將已經選定的下層板根據版圖提升至檀條的上端再進行固定,才連接點處理問題上采取螺釘方式,這樣能夠更好地保證廠房的氣密性,這是防治廠房內部的水蒸氣進入保溫層的有效措施。在鋼絲網、防潮貼面及保溫棉安裝中,有幾點注意事項:一是在鋪設上層的保溫棉時,要事先在屋面固定位置開口將固定座穿入;二是要等到保溫棉充分回彈到自身尺寸時在進行測量,這樣可以保證測量的準確度;三是要實現保溫棉與屋面板的平行施工,這樣做是為了保證進行廠房的建設時盡可能地減少受外界環境的影響。在上層板固定支座安裝中,首先要進行測量放線,其次要進行固定座的安裝,最后需要檢查安裝質量并進行修正,實現此工藝的要點是屋面板固定支座需要首先鑄造成型一個整體,并且在支座安裝時,底部應當安放絕緣墊,從而有效降低“冷橋”效應帶來的影響。在屋面上層板安裝中,所遵照的工藝流程是:堆放就位(堆放時為了保護鋼板的表面,應當在其下放置好墊塊)安裝固定(在這一步中,我們應當抑制室內外溫差的傳遞速度,防止“冷橋”效應的產生)屋板面的現場施工(這是上層板固定支座安裝種最重要的一步)檢驗及調整(需要檢驗板材與固定座是否完全連鎖并調整屋板面的平行度,最后要咬口固定)。
密封性的問題時壓型彩鋼板使用過程中非常重要的一部分,通過以上工藝可以良好地解決這一問題。
壓型彩鋼板使用中的房屋漏水問題及對策
目前我國大部分壓型彩鋼板屋經過調研發現存在漏水嚴重的問題,尤其是在南方地區,漏水主要集中在雅興板搭接、屋面采光帶、水泥墻面相連等部位。
彩鋼板屋面漏水主要原因是由于材料自身的特性而引發的漏水。眾所周知的,金屬的導熱系數是比較大的,當外界環境的溫度發生較大的變化時,彩鋼容易收縮變形,在接口處產生較大的位移,從而使其物理性質發生改變,也就是人們常說的熱脹冷縮,這樣就容易發生漏水的現象。這種問題在嚴寒地區發生地尤為嚴重,也是我們在使用鋼材作為建筑材料時不得不去考慮的。其次是因為房屋結構設計或者板型缺陷而引發的漏水。在如今越來越激烈的市場競爭中,施工方為了追求降低造價,節省原料,在結構設計師,減小房屋坡度,產生積水、漏水現象。還有就是目前在我國輕鋼結構設計時,并未考慮地區氣候差異而采用不同的防水措施,例如在南方梅雨環境下的防水措施以及沿海地區季臺風環境下的防水措施,有其各自的結構特點,要選用適合本地區的防水材料,這也是產生漏水的原因之一。總之產生彩鋼板房屋漏水的原因還有很多,這里就不一一列舉了。那么對于壓型彩鋼板房屋在嚴寒地區的漏水問題,我們應當采取以下的措施予以解決:
首先我們應該進行合理的結構設計,綜合考慮造價,屋頂坡度,板型等多種因素,求得最佳的方案,這是解決這一問題的首要關鍵。除了考慮結構設計之外,我們就還要充分考慮建筑物所在地區的氣候特點,采用合適的防水措施以及材料。其次由于金屬屋面材料的特性,我們可以借鑒國外的先進經驗,選用適合金屬屋面的防水材料,比如說采用有較高粘結強度、好的追隨性以及耐候性極佳的材料做粘結帶。彩鋼板鋼結構房屋脊部位漏水,我們應該把屋脊蓋板做寬些,另外坡度找大點;或者搭接處敷設膠泥或硅膠。這些都是解決壓型彩鋼板在房屋漏水問題上的有效據舉措。
壓型彩鋼板使用中的冬季冷凝水問題及對策
在使用壓型彩鋼板建造建造廠房時,必須要考慮到車間內外部環境的影響。氣溫、溫度、濕度以及地理條件都是所要考慮的因素。為了解決這一問題,在寒冷地區使用壓型彩鋼板時,應當采取雙層保溫棉,并且加強防腐蝕工作。在冬季,由于室內外溫差較大,極易產生冷凝水,尤其是在車間的四角部位,因為室內熱空氣沿縫隙與外界板面進行相遇,所以在這些部位冷凝水最為嚴重。另外,在鋼天溝下部也存在點狀分布的冷凝水,這也是由于熱空氣遇冷形成的。
為了解決這一問題,我們必須要采取相應的措施。應對第一種原因產生的冷凝水,我們可以在下層板之間的縫隙處采用中性的硅酮密封膠進行密封。應對第二種原因產生的冷凝水,我們采取閉泡塑膠填實的方法,并且用角鋼托舉。壓型彩鋼板必須是屋面梁安裝完成之后以及外墻基層驗收合格后進行。經過生產實踐,我們采取的措施的確起到了一定的防治效果。但是單純靠堵的方式,不能夠從根本上解決這一問題,我們還需要再生產工藝上進行提升。通過綜合措施的防治,才能更好地解決問題。
壓型彩鋼板使用的建議
彩鋼板長用于建筑物的墻面以及屋面,具有裝飾性強、成型靈活、施工速度快、外形美觀、重量輕、易于工業化、商品化生產等優點。但其也有需要注意的地方。
在安裝壓型板的時候,測量屋面沿長度、坡度方向的尺寸,以山墻面為基準,定出屋脊中心線,并以該線長度方向的伸縮縫處垂直線作為基準線,從基準線向山墻的方向每隔7一段距離劃出記號,按此方向將整個屋面長度方向均勻度量。 墻面板、山墻包角及墻梁應采用M6 自鉆螺絲連接,山墻檐口包角處還應該采用泡沫塑料外封頭。擋風板、波形板與泛水搭接波峰處最好用連接螺栓固定。 墻角開口部位的泛水板應安裝在內側,并用M6 自鉆螺絲將墻面板、泛水板一起緊固在墻筋上。將建筑密封膏涂敷在泛水板間的接縫處,墻面上外露的螺栓均滿涂防銹漆或密封膏。此外還需要注意防火措施采用防火性能比較好的巖棉作為芯材。在搭建過程中,芯材要遠離電焊、氣焊等明火作業在使用過程中,一些熱源、火源不要緊挨著鋼板。要保持一定的距離。電線、電纜最好不要從芯材中穿過,如果需要穿過,應該加保護套管,彩鋼板房至少應保持6米的安全距離
綜上所述,壓型彩鋼板的質量對維護工程的防水效果以及耐久性有著非常重大的影響,合理地使用壓型彩鋼板可以建造效果十分優良的建筑。我國目前的工業項目對于鋼結構廠房的需求不斷增加,而壓型彩鋼板因為它優良的質地受到廣泛的青睞,必將成為新型建筑材料的佼佼者。
【參考文獻】:
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