钢结构防腐、防锈及防火性能检测

一、钢结构防腐、防锈检测

1.钢结构构件锈蚀、腐蚀的类型及常用防护方法

(1)建筑钢结构的腐蚀类型。

钢材的锈蚀是腐蚀的形式之一,广义而言,钢材的腐蚀包括锈蚀。钢材的腐蚀主要有二类:即电化腐蚀与化学腐蚀。钢材腐蚀损坏可分为四类

1)均匀腐蚀。腐蚀均匀分布于整个钢构件表面,易观察到。此类腐蚀危险性较小。

2)不均匀腐蚀。因钢材中杂质分布不均匀等因素,使得钢材表面腐蚀不均匀。此类腐蚀将使结构和构件产生薄弱截面,对构件受力影响大,故危险性。

3)点(坑)腐蚀。钢材表面有集中腐蚀现象,且向纵深发展,甚至使构件蚀穿,同样削弱构件截面,影响构件承载性能,危险性大。

4)晶间腐蚀。又可分为应力腐蚀及氢脆两种,这两种晶间腐蚀都易使结构或构件发生脆断,而且无明显的前期变形征兆,故对结构破坏危险性很大。

(2)钢结构易腐蚀的部位。

1)埋入地下的地面附近部位。

2)可能积水或遭受水汽侵蚀的部位。

3)经常处于干湿交替环境又未加防护的部位。

4)易积灰又湿度大的部位。

5)难于涂刷防护涂料的部位。

6)结构连接节点部位。

(3)钢结构常用防腐防锈方法

1)表面涂层(即油漆)防护:目前常用的方法

2)表面金属镀层(如镀锌)防护:代价较高,较少用

3)使用耐蚀钢材(如耐候钢)防护:代价昂贵,很少用

(4)钢结构腐蚀程度表示及腐蚀等级标准

金属腐蚀等级标准及应用。金属腐蚀等级标准,是以均匀腐蚀深度来表示。

进行结构设计时,要考虑材料的均匀腐蚀深度,即结构件的厚度等度加上腐蚀裕量(材料的年腐蚀深度乘上设计使用年限)

2．钢构件表面处理检测

钢结构除锈是保证涂层质量的基础,在钢构件涂装前,应对除锈质量等级作以测定。日前常用的除锈方法有抛丸、喷砂、机械、手工、酸洗及火焰除锈等,国家标准已对除锈等级作出规定,钢结构除锈质量的检测与评定标准应遵照执行现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。建筑钢结构除锈等级一般可采用Sa2,当质量要求较高时可采用Sa2（1/2）。

3.涂料性能检测

(1)常温条件下钢结构对涂料性能的要求

1)涂料应具有良好的耐腐蚀性

2)涂膜应具有良好的防水、防潮、防工业大气腐蚀的性能,以及耐紫外线、日照等光照性能

3)涂膜应具有良好的附着力及一定的耐热性

4)涂膜应密实无隙,具有良好的物理机械强度及良好的韧性和抗冲击性能

5)涂层应具有一定的颜色、光泽,具有装饰、美化的功能及标志作用

6)涂膜应能常温固化,干燥较快,适于喷、刷等工艺

(2)涂料性能的检测内容。

1)化学成分分析

测定涂料化学成分是否达到规定要求

2)物理性能测定

检测涂料的黏度、干燥时间及耐盐水性是否达到规定要求

3)涂料涂装试验测定

钢构件涂装试验,测定常温下涂膜的附着能力,是否起泡或脱落;测定涂料的涂刷均匀性,观察涂膜表面质量是否合格;测定涂膜的物理机械强度及韧性在构件变形或有轻度冲击时是否有开裂或局部脱落;测定涂膜在一定湿度(如75%)及一定大气条件下(或特定环境条件下)的耐腐蚀程度

4.涂层质量检测

(1)涂膜缺陷

涂层常见缺陷主要有:显刷纹、流挂、皱纹、失光、不沾、颜色不匀、光泽不良

回粘、剥离、变色退色、针孔、起泡、粉化、龟裂及不盖底等

(2)检测内容

1)核定涂层设计是否合理。涂层设计包括:钢材表面处理、除锈方法的选用除锈等级的确定、涂料品种的选择、涂层结构及厚度设计,以及涂装设计要求。

2)检查涂装施工记录,核定涂装工艺过程是否正确合理。如涂装时的温度、湿度、每道涂层工艺间的间隔时间(包括除锈完后至第一道涂膜的时间间隔)、涂料质量等。

3)检查涂装施工记录,核定涂层结构是否符合设计要求

4)测定涂膜厚度是否达到设计要求。涂膜干膜厚度可用漆膜测厚仪测定

5.构件及节点腐蚀程度测定

(1)钢构件涂层损坏原因的确定

详细检查结构施工及使用纪录,确定钢结构或构件涂层损坏的原因及程度

(2)测定钢构件及节点的锈蚀程度

1)锈蚀等级确定

①未涂装的钢构件

钢构件钢材表面的锈蚀等级可根据现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等及和除锈等》确定,分为A、B、C、D四级

A全面覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面

B已发生锈蚀,并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面

C氧化皮已因锈蚀而剥落,或者可以刮除,并且有少量点蚀的钢材

D氧化皮已因锈蚀而全面剥离,并且已普遍发生点蚀的钢材表面

②已涂装过的钢构件。

已涂装过的钢构件钢材表面的锈蚀等级仍分为A、B、C、D四级:

A—良好。构件基本无锈,仅个别点锈蚀,涂层仍有光泽

B一局部锈蚀。构件基本无锈,面涂层局部脱落,底涂层完好,有少量锈点或锈蚀(如边、角、缝等部位)

C较严重。构件局部锈蚀,面涂层脱落面积达20%左右,底涂层局部透锈,基本完好

D严重。面涂层大片脱落,构件锈蚀面积达40%左右,基本金属未

2)锈蚀程度测定

在有基本金属锈蚀的部位,应测定锈蚀深度,用测厚仪和其他测量工具测量构件断面的削弱量

二、钢结构抗火性能检测

1.构件抗火试验

钢结构的抗火性能可通过其构件的抗火试验进行检验。各种类型的构件(如梁、柱等),应选取不利的进行试验,一般来说,应力较大,两端约束较强的构件对抗火不利。

试件应与结构中的实际尺寸一致,并应模拟实际受载与两端约束情况,采用标准火灾升温,试件的防火措施应与实际结构现场一致。

试验时应尽可能保持炉内温度均匀一致,炉内平均实际升温曲线按时间积分值与标准火灾升温曲线的对应理论值间的相对误差,在实验开始的10min内不应大于15%,在10~30min不应大于10%,在30min以后不应大于5%。另外任意时刻温度偏离不应大于±100℃。

试件的耐火极限以试件失去承载力的时间来确定。

2．防火涂料检测

钢结构如采用防火涂料保护,应符合如下要求

(1)涂层颜色、外观应符合设计规定。

(2)无漏涂、明显裂缝、空鼓现象。

(3)应对涂层厚度进行测定,涂层厚度的测定方法如下:对于厚型涂料可采用针入法测定,对于薄型涂料可采用测厚仪测定。对于不同截面形状的构件应量测构件所有覆有除料的外侧面,钢结构的梁、柱、斜撑等按其不同截面形状,所示各点检测(见图1)。检测时,任定一检测线,按钢结构的形状及图示点检测,然后距已测位置两边各300cm处再按图示①~④点检测。所测三组数据的平均值和小值为检测数据,平均厚度不应小于设计值且厚度值不应小于设计值的85%。