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浅谈工业建筑中的防腐设计

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【摘 要】建筑防腐蚀工程是针对来自正常生产工艺过程所致的,因此,必须从材料选择到防护措施、结构构造等方面,按照国家相关规定进行设计,保证工业建筑的稳定性和强度。另外,还要从建筑内部结构、零部件选型和结构构造方面采取有助于防止腐蚀的措施。根据具体问题具体分析的原则,在考虑到防腐措施以外,还应和工艺、设备、通风、排水等专业一起采取综合措施,才能取得较好的效果,只有多方面配合协作才能减少和避免厂房建筑结构的腐蚀。下面就从工业建筑防腐蚀工程的设计要点和对相关问题的解决措施这几个方面进行阐述。

【关键词】防腐设计;工业;建筑;结构;应用

一、工业建筑防腐蚀工程的设计要点

1.1 防腐蚀工程的合理设防;

合理设防首先要了解生产过程中使用或产生的各种腐蚀性介质的特性,了解其腐蚀的原理,区分腐蚀等级。GB50046-2008《工业建筑防腐蚀防腐蚀设计规范》将各种介质对建筑材料长期作用下的腐蚀性分为强腐性、中腐性、弱腐性、微腐性4个等级。同一形态的各种介质同时作用于同一部位时,腐蚀性等级应取最高者。对防腐蚀工程进行合理设防,就要将生产实际需求作为主要的依据。因此,生产厂家提供的资料和数据必须真实准确,设计人员才能合理地设计方案,避免不必要的损失。一般情况下,防腐蚀工程的造价都很高,尤其是工业建筑,其范围较大,所以在进行防腐蚀设计时,应该注意对易受防腐蚀部位的保护,且不能任意扩大设防范围,增加工程建设成本。

1.2重点处理防腐的关键部位;

腐蚀性介质在使用过程中可能出现跑、冒、滴、漏等现象,所以最容易受到腐蚀的部位是设备平台或者厂房地面层,如果这些腐蚀性介质与地基里的化合物产生化学反应,会使地基强度降低,严重时会使地面塌陷;而有的介质与土壤里的化合物反应后会产生新的化合物,使地基膨胀,严重时会使地面裂缝或翘曲。在采用钢结构的厂房中,普通钢构件在大气和潮湿环境下产生电化学反应,腐蚀破坏;在一些特殊介质环境中,钢结构更易腐蚀破坏。所以要熟练掌握一个设计中防腐的重点部位,并做重点处理。

1.3保障防腐蚀工程的防渗性和整体性;

防腐蚀工程不仅对耐蚀性有所要求,更要妥善处理工程的防渗性与整体性,如果处理不当,就会影响防腐蚀工程的功效。各类防腐蚀材料在使用过程中,要考虑采用的耐腐蚀的防渗隔离层能否保证防腐蚀工程的防渗能力,所以大部分的工程都会采用沥青、橡胶这类材料作为防渗隔离层。我国大部分的防腐蚀工程都会在建筑结构中,设置分开的变形缝,都会有管线穿过楼面,在槽罐本体上也会设置管道的出口。这些细节部位的结合和缝隙,都要对其做防渗处理,否则会严重影响到建筑的使用效果[2]。

1.4耐腐蚀涂料的配套

我国业界将涂料防护层主要分为四种:一是底涂层;二是中间漆;三是面涂层;四是无颜填料的面层涂料,这四种结构都具有其特殊的功能。需要注意的是,对涂料防护的设计应该考虑到涂层之间的结合,尽量选用涂层之间能够结合良好的品种配套,并具有较强的附着力。此外,还要提高相关设计人员的专业素质,使其对各类防腐材料的性能及优缺点了如指掌,这样才能根据各项工程的特点进行合理和科学的设计,有效避免工业建筑中存在的结构问题等[1]。同时,也希望国家对此予以高度重视,完善技术标准,加强规章制度的推行力度,规范防腐蚀工程的施工,只用这样,才能在一定程度上保证工程的质量。

1.5块材面层结合层材料的选择也要考虑防腐的要求

地面一般可分为块材面层和整体面层。灰缝采用树脂胶泥、水玻璃胶泥等刚性材料时,结合层要采用刚性材料,不要采用沥青胶泥、沥青砂浆等柔性材料。灰缝采用沥青胶泥、水玻璃胶泥、聚合物水泥砂浆时,耐酸砖面层的结合层应与灰缝一致。设计人员要深入认识防腐蚀工程材料的技术性能,才能灵活运用这些防腐蚀材料,保证防腐蚀工程的整体质量。在以往的工程案例中,经常出现由于材料选择不当导致工程质量发生问题的现象,因此,相关设计人员应该对其给予足够的重视。

二、钢筋混凝土结构的腐蚀问题和处理

2.1 腐蚀介质对于钢筋混凝土的结构腐蚀

腐蚀介质的机理主要分为盐、酸、碱三类,会因为种类的不同而不同。盐性腐蚀介质通过结晶致使体积膨胀,对于水泥的内部来讲在产生一定压力之后,其混凝土就会慢慢进入剥落状态,从而对钢筋形成腐蚀。而酸性腐蚀介质会对混凝土的表面层进行破坏,然后对钢筋表面进行腐蚀,造成钢筋生锈的现象。碱性腐蚀物主要是在进入混凝土后,对混凝土的结晶产生破坏。这三种介质都会对结构进行或多或少的破坏,导致构件自身出现剥落、开裂以及钢筋强度下降等现象。

2.2 对于结构本身的防腐特征

构件的腐蚀程度与混凝土的保护层厚度及密实度有关,与周围环境也有密切的关联。经实验表明,钢筋混凝土结构构件的保护层厚度,会对构件的耐久性产生直接的影响。当其厚度大的时候,其腐蚀程度很小,如果保护层厚度足够大的话,是不会对钢筋造成腐蚀的。在湿度较大的地区,如果没有考虑环境因素而采用正常的保护层厚度设计的话,就容易出现混凝土的保护层开裂以及剥落现象。所以,要根据实际情况适当对保护层的厚度进行加大,提高构件自身的防腐蚀功能。

2.3 混凝土结构的防腐措施

混凝土上部结构除了会受到液相腐蚀介质的屋盖之外,还有其他构件。例如,楼板、房梁等都是受气相介质所腐蚀。在设计时,可以采取相关的措施将构件的防腐功能进行提高。首先,在结构计算过程中,可对钢筋的保护层厚度均在规定的量上统一增加5~8mm,并对其断面保持不变[3];其次,在对柱和房屋主梁的强度计算上,将其钢筋量增加,预留出相应的防腐蚀构件储存量;再次,根据实际情况适当增加主要受力构件的断面;然后,提高混凝土强度,降低水灰比;最后,大跨度混凝土结构尽量选择预应力构件[4]。混凝土结构外露的钢制预埋件、连接件的防护,应根据腐蚀性等级、重要性和检查维修困难程度进行包裹或其他措施。

三、结束语

综上所述,工业建筑防腐蚀工程设计是一项复杂的工作,要想做好防腐蚀结构设计必须认真执行有关规范,总结实际工程经验,吸取新的科研成果,采用新材料,从而达到技术先进,实用安全,经济合理的目的。在设计中,从总图布置到建筑构造、结构体系的选择到地面面层及结合层的选择,都应考虑整个过程中防腐蚀设计的理念。这样不但能提高建筑物的安全性,而且也能提高建筑物的使用寿命,最终得到一个既安全经济、使用寿命又长的工业建筑物。

【参考文献】

[1]秦光伟,吴国辉. 探讨防腐设计在工业建筑结构中的应用[J]. 黑龙江科技信息,2014,31:272.

[2]冯春亮. 工业建筑防腐问题及处理[J]. 中外企业家,2013,29:191+193.

[3]孙立雷. 浅谈工业建筑防腐设计与施工[J]. 山西建筑,2009,18:141-142.

[4]朱柳. 浅议工业建筑防腐控制的若干问题[J]. 广西城镇建设,2009,05:51-53.