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工业建筑的防腐蚀设计与探讨
发布日期:2022-05-31 11:46:12 浏览次数:686

  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。下面就从腐蚀的概念、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。

   1 腐蚀的概念

   建筑的防腐蚀设计是以预防为中心的,根据生产过程产生的介质的腐蚀性、管理水平和维修条件等,分别采用不同的设计方案,综合考虑工程所涉及的各项因素,采取有效的解决措施。对生产影响较大的部位,或者是威胁到人身安全和维修困难的部位,要加强防护。对腐蚀性的分类是根据腐蚀性介质对于建筑材料的破坏程度来分类的,主要是从内外部变化两种因素,对腐蚀性的等级进行综合评定。

   2 工业建筑防腐蚀工程的设计要点

   2.1 正确选择耐腐蚀材料

   防腐蚀工程设计,要将正确选择耐腐蚀材料放在首位。这也就要求相关设计人员要熟练掌握每一种防腐蚀材料的性能优缺点,只有这样,才能根据工程的具体情况选择相适应的材料,以达到“扬长避短”。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。

   2.2 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,都会有管线裹着设备穿过楼面,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,都要对其作防渗处理,否则会严重影响到建筑的使用效果。

   2.3 防腐蚀工程的合理设防   若想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。

   2.4 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。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。

   3 钢筋混凝土结构的腐蚀问题和处理

   3.1 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。

   3.2 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。

   3.3 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;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。四、砌体结构在有腐蚀情况下的选择砖砌体应采用承重页岩砖,其强度等级不低于MU10,当框架结构建筑应采用混凝土中、小型砌块,其强度等级不低于MU10;石砌体应采用质地均匀,未风化的料石和毛石,其强度不低于MU20;砌筑砂浆应采用水泥砂浆或混凝土砂浆,其强度不低于M5。

    4 地面处理应对腐蚀 

  4.1 地面层材料应根据腐蚀性介质进行选择

   地面层材料应根据腐蚀性介质的类别、性质、浓度以及对建筑结构材料的腐蚀性等级条件,结合设备安装和生产中的机械磨损等要求,设计不同的防腐地面。地面面层可分为:块材面层和整体面层。块材面层分为:耐酸石材、耐酸砖、水玻璃胶泥或砂浆、树脂胶泥、沥青胶泥、聚合物水泥砂浆。整体面层分为:水玻璃混凝土、树脂胶泥或砂浆、沥青砂浆、密实混凝土、水磨石等。耐酸碱程度各不相同,与酸碱浓度有很大关系。水玻璃类材料不能用于亚硫酸钠、亚硝酸钠等呈碱性反应的盐类作用地面面层。树脂稀胶泥、树脂砂浆、玻璃鳞片胶泥、水玻璃混凝土、沥青砂浆、软聚氯乙烯板等整体面层以及沥青胶泥砌筑块材面层,适合用于室内。树脂类整体面层、沥青砂浆面层和软聚氯乙烯板面层,不能用于明火作用的部位,一定要远离明火。

   4.2 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,块材面层如图1所示。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。 

  5 结 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。

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