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鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)有哪些？
鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù) 橋梁上鋼結(jié)構(gòu)有鋼管樁\鋼箱梁和鋼制拉索等承重結(jié)構(gòu),以及鋼圍堰\(yùn)承臺底板以及螺栓緊固件\焊接結(jié)構(gòu)等. 橋梁上幾乎所有的鋼結(jié)構(gòu)都受到力學(xué)和化學(xué)的共同作用,這導(dǎo)致腐蝕對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更嚴(yán)重的危害. 鋼箱梁\鋼制拉索所處的腐蝕環(huán)境主要是海洋大氣區(qū),腐蝕因素主要是汽車尾氣和海水蒸汽,在這一環(huán)境中鋼箱梁和鋼制拉索的腐蝕形式以均勻腐蝕和點(diǎn)蝕為主. 由于海洋大氣環(huán)境非常潮濕\鋼結(jié)構(gòu)表面的電解質(zhì)溶液充足,當(dāng)異種金屬結(jié)構(gòu)相連時(shí)鋼結(jié)構(gòu)還較容易發(fā)生電偶腐蝕. 德國漢堡的Kohlbrand Estruary橋,由于斜拉索腐蝕嚴(yán)重,建成的第三年就更換了全部的斜拉索,耗費(fèi)資金為原造價(jià)的四倍,達(dá)6000 萬美元. 要防止斜拉索的腐蝕的主要手段就是要將其與腐蝕環(huán)境隔離,防止在斜拉索表面形成電解質(zhì)的液膜. 目前已有鍍層\化學(xué)涂層\套管壓漿法和封閉索等多種防腐手段. 鋼箱梁處于大氣環(huán)境中,防腐方法主要采用涂層防護(hù),防腐涂料的性能更大影響著鋼廂梁的使用壽命. 鋼管樁是橋梁基礎(chǔ)的承重結(jié)構(gòu),且不可更換,是更需要關(guān)注的腐蝕防護(hù)結(jié)構(gòu).鋼管樁跨越多種腐蝕區(qū)域,腐蝕性更強(qiáng)的是飛濺區(qū),全浸區(qū)和海泥區(qū)的腐蝕性相對較弱. 但是,這兩個(gè)區(qū)域的腐蝕因素卻比較復(fù)雜,處于全浸區(qū)的部分受到海水中溶解的氣體\海水流速\懸浮泥沙\溫度\壓力\海洋動植物\微生物活動\海洋資源開采\漁業(yè)作業(yè)\遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)榷喾N因素的影響,而海泥區(qū)影響腐蝕的因素有微生物\含水量\土壤電阻率\離子濃度等. 鋼管樁的防護(hù)采用過熱噴涂涂層,挪威1975 年建成的Troms 海濱橋,在鋼樁暴露于浪花飛濺區(qū)的部分上噴涂160μm 厚的鋁金屬涂層,然后再涂裝封閉涂料進(jìn)行防護(hù). 一年后在鋼樁上出現(xiàn)直徑達(dá)2-6cm 鼓泡,鼓泡中發(fā)現(xiàn)紅銹,且大部分表面出現(xiàn)裂紋. 隨著有機(jī)涂層技術(shù)的發(fā)展和性能的提高,有機(jī)涂層開始大規(guī)模用于橋梁鋼管樁的防腐. 上世紀(jì)90 年代后期,國內(nèi)防腐界開始在碼頭鋼管樁上應(yīng)用熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層.該涂料在某種程度上與鋼管形成了化學(xué)結(jié)合,使其具有良好的防腐性能. 涂層厚度設(shè)計(jì)為400μm-500μm,經(jīng)過近20 年的使用,涂層依然處于良好狀態(tài).
除了使用高性能涂層外,陰極保護(hù)也是鋼管樁保護(hù)的必要手段,由于裸鋼在海水中對陰極保護(hù)電流的需求很大,工程中一般采用外加涂層和陰極保護(hù)聯(lián)合防護(hù)的方法對鋼管樁進(jìn)行防護(hù). 在對鋼管樁進(jìn)行陰極保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮這種情況,當(dāng)承臺鋼制底板與鋼管樁之間的絕緣性不好時(shí),鋼制底板也會接收到陰極保護(hù)電流,使鋼管樁的保護(hù)電流不足,影響極保護(hù)的效果.
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