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(yè)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。金屬噴涂層與防腐涂料涂層的復合涂層的防護壽命較金屬噴涂層和防腐涂料防護層二者壽命之和還要長,為單一涂料防護層壽命的數倍。
重防腐長效涂料由底漆、中間漆和面漆構成。
從長效經濟性考慮,噴鋁涂層為經濟,但一次性投入大,施工良好的涂層可在10年內無需維修。環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆及丙烯酸聚氨酯長效防護系統具有較佳的經濟性。
無機覆蓋層主體結構納米化:在無機防腐涂層或表面處理層的情況下,使用某些特殊方法,可以使覆蓋層呈現納米結構,從而帶來一系列膜層性質的變化。通常,覆蓋層在化學性質上相對鋼基體總是惰性的。如要達到好的防蝕效果與長久不失效,就要求它與基體的結合強度要高,覆蓋完整,孔隙率與缺陷少,均勻性好,耐沖擊,具有高的強度與一定的韌性。其中韌性與一定的形變能力是重要的。許多情況下無機涂層失效的主要原因就是它的韌性差。當然還有結合力的總量。納米結構無疑會使無機覆蓋層的與強度得到改善,從而提高它的抗失效能力。由于形變協調性增加,還會提高它與鋼表面的結合強度。還應注意到,一般涂層防腐靠的是它對介質的傳輸減緩和界面鍵合的作用,有時通過合適組分加入,也可有鈍化和陰極保護作用。對這些作用,層結納米化也不可避免地帶來有益或無益的影響。
鋼結構自防護腐蝕產物形態(tài)控制:耐候鋼相對于碳鋼有較好的耐大氣腐蝕性能,一般不需要表面處理就具有抗蝕性,因而得到廣泛應用。原因在于其表面形成的腐蝕產物阻礙了腐蝕介質的進入,從而保護了基體。但它也存在腐蝕失效問題。近年研究發(fā)現,通過表面懺悔處理,可以得到更加致密的腐蝕產物層,使防蝕性能得到大幅度提高。研究表明,所得產物具有納米結構。這里的關鍵是如何能夠有效地人為控制腐蝕產物的形態(tài)。
鋼結構防腐前期處理:
通常采用機械處理法,主要包括噴丸法和拋丸法。噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進行表面處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸容易使薄板工件變形,且無法徹底清除油污。清理效果的還應是噴砂,適用于工件表面要求較高的清理。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進行除銹清理的方法。H型鋼構件焊接完成后進入拋丸除銹封閉空間,可以對鋼構件表面的中銹以下程度的表面進行拋丸除銹,拋丸除銹工藝除具有除銹作用以外,還可以消除H型鋼構件焊接完成以后產生的殘余應力,改善鋼構件施加荷載后的受力狀態(tài)。采用拋丸除銹設備,與采用傳統的手工除銹、噴砂除銹相比,具有鋼結構抗腐蝕年限更長、改善構件應力狀態(tài)的特點。但拋丸受場地限制,在工件內表面易產生清理不到的死角,設備結構復雜,葉片等零件磨損快,一次性投入費用高。