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工業建筑的防腐蝕設計與探討
發布日期:2022-05-31 11:46:12 瀏覽次數:79

  建筑防腐蝕工程是針對來自正常生產工藝過程所致的,因此,必須從材料選擇到防護措施、結構構造等方面,按照國家相關規定進行設計,保證工業建筑的穩定性和強度。另外,還要從建筑內部結構、零部件選型和結構構造方面采取有助于防止腐蝕的措施。根據具體問題具體分析的原則,在考慮到防腐措施以外,還應和工藝、設備、通風、排水等專業一起采取綜合措施,才能取得較好的效果,只有多方面配合協作才能減少和避免廠房建筑結構的腐蝕。下面就從腐蝕的概念、工業建筑防腐蝕工程的設計要點和對相關問題的解決措施這幾個方面進行闡述。

   1 腐蝕的概念

   建筑的防腐蝕設計是以預防為中心的,根據生產過程產生的介質的腐蝕性、管理水平和維修條件等,分別采用不同的設計方案,綜合考慮工程所涉及的各項因素,采取有效的解決措施。對生產影響較大的部位,或者是威脅到人身安全和維修困難的部位,要加強防護。對腐蝕性的分類是根據腐蝕性介質對于建筑材料的破壞程度來分類的,主要是從內外部變化兩種因素,對腐蝕性的等級進行綜合評定。

   2 工業建筑防腐蝕工程的設計要點

   2.1 正確選擇耐腐蝕材料

   防腐蝕工程設計,要將正確選擇耐腐蝕材料放在首位。這也就要求相關設計人員要熟練掌握每一種防腐蝕材料的性能優缺點,只有這樣,才能根據工程的具體情況選擇相適應的材料,以達到“揚長避短”。設計人員要深入認識防腐蝕工程材料的技術性能,才能靈活運用這些防腐蝕材料,保證防腐蝕工程的整體質量。在以往的工程案例中,經常出現由于材料選擇不當導致工程質量發生問題的現象,因此,相關設計人員應該對其給予足夠的重視。

   2.2 防腐蝕工程的防滲性和整體性

   防腐蝕工程不僅對耐蝕性有所要求,更要妥善處理工程的防滲性與整體性,如果處理不當,就會影響防腐蝕工程的功效。各類防腐蝕材料在使用過程中,要考慮采用的耐腐蝕的防滲隔離層能否保證防腐蝕工程的防滲能力,所以大部分的工程都會采用瀝青、橡膠這類材料作為防滲隔離層。我國大部分的防腐蝕工程都會在建筑結構中,設置分開的變形縫,都會有管線裹著設備穿過樓面,在槽罐本體上也會設置管道的出口。這些細節部位的結合和縫隙,都要對其作防滲處理,否則會嚴重影響到建筑的使用效果。

   2.3 防腐蝕工程的合理設防   若想對防腐蝕工程進行合理設防,就要將生產實際需求作為主要的依據。因此,生產廠家提供的資料和數據必須真實準確,設計人員才能合理地設計方案,避免不必要的損失。一般情況下,防腐蝕工程的造價都很高,尤其是工業建筑,其范圍較大,所以在進行防腐蝕設計時,應該注意對易受防腐蝕部位的保護,且不能任意擴大設防范圍,增加工程建設成本。

   2.4 耐腐蝕涂料的配套 

  我國業界將涂料防護層主要分為四種:一是底涂層;二是中間漆;三是面涂層;四是無顏填料的面層涂料,這四種結構都具有其特殊的功能。需要注意的是,對涂料防護的設計應該考慮到涂層之間的結合,盡量選用涂層之間能夠結合良好的品種配套,并具有較強的附著力。   此外,還要提高相關設計人員的專業素質,使其對各類防腐材料的性能及優缺點了如指掌,這樣才能根據各項工程的特點進行合理和科學的設計,有效避免工業建筑中存在的結構問題等。同時,也希望國家對此予以高度重視,完善技術標準,加強規章制度的推行力度,規范防腐蝕工程的施工,只用這樣,才能在一定程度上保證工程的質量。

   3 鋼筋混凝土結構的腐蝕問題和處理

   3.1 腐蝕介質對于鋼筋混凝土的結構腐蝕 

  腐蝕介質的機理主要分為鹽、酸、堿三類,會因為種類的不同而不同。鹽性腐蝕介質通過結晶致使體積膨脹,對于水泥的內部來講在產生一定壓力之后,其混凝土就會慢慢進入剝落狀態,從而對鋼筋形成腐蝕。而酸性腐蝕介質會對混凝土的表面層進行破壞,然后對鋼筋表面進行腐蝕,造成鋼筋生銹的現象。堿性腐蝕物主要是在進入混凝土后,對混凝土的結晶產生破壞。這三種介質都會對結構進行或多或少的破壞,導致構件自身出現剝落、開裂以及鋼筋強度下降等現象。

   3.2 對于結構本身的防腐特征 

  構件的腐蝕程度與混凝土的保護層厚度及密實度有關,與周圍環境也有密切的關聯。經實驗表明,鋼筋混凝土結構構件的保護層厚度,會對構件的耐久性產生直接的影響。當其厚度大的時候,其腐蝕程度很小,如果保護層厚度足夠大的話,是不會對鋼筋造成腐蝕的。在濕度較大的地區,如果沒有考慮環境因素而采用正常的保護層厚度設計的話,就容易出現混凝土的保護層開裂以及剝落現象。所以,要根據實際情況適當對保護層的厚度進行加大,提高構件自身的防腐蝕功能。

   3.3 混凝土結構的防腐措施

   混凝土上部結構除了會受到液相腐蝕介質的屋蓋之外,還有其他構件。例如,樓板、房梁等都是受氣相介質所腐蝕。在設計時,可以采取相關的措施將構件的防腐功能進行提高。首先,在結構計算過程中,可對鋼筋的保護層厚度均在規定的量上統一增加5~8mm,并對其斷面保持不變;其次,在對柱和房屋主梁的強度計算上,將其鋼筋量增加,預留出相應的防腐蝕構件儲存量;再次,根據實際情況適當增加主要受力構件的斷面;然后,提高混凝土強度,降低水灰比;最后,大跨度混凝土結構盡量選擇預應力構件。四、砌體結構在有腐蝕情況下的選擇磚砌體應采用承重頁巖磚,其強度等級不低于MU10,當框架結構建筑應采用混凝土中、小型砌塊,其強度等級不低于MU10;石砌體應采用質地均勻,未風化的料石和毛石,其強度不低于MU20;砌筑砂漿應采用水泥砂漿或混凝土砂漿,其強度不低于M5。

    4 地面處理應對腐蝕 

  4.1 地面層材料應根據腐蝕性介質進行選擇

   地面層材料應根據腐蝕性介質的類別、性質、濃度以及對建筑結構材料的腐蝕性等級條件,結合設備安裝和生產中的機械磨損等要求,設計不同的防腐地面。地面面層可分為:塊材面層和整體面層。塊材面層分為:耐酸石材、耐酸磚、水玻璃膠泥或砂漿、樹脂膠泥、瀝青膠泥、聚合物水泥砂漿。整體面層分為:水玻璃混凝土、樹脂膠泥或砂漿、瀝青砂漿、密實混凝土、水磨石等。耐酸堿程度各不相同,與酸堿濃度有很大關系。水玻璃類材料不能用于亞硫酸鈉、亞硝酸鈉等呈堿性反應的鹽類作用地面面層。樹脂稀膠泥、樹脂砂漿、玻璃鱗片膠泥、水玻璃混凝土、瀝青砂漿、軟聚氯乙烯板等整體面層以及瀝青膠泥砌筑塊材面層,適合用于室內。樹脂類整體面層、瀝青砂漿面層和軟聚氯乙烯板面層,不能用于明火作用的部位,一定要遠離明火。

   4.2 塊材面層結合層材料的選擇也要考慮防腐的要求   地面一般可分為塊材面層和整體面層,塊材面層如圖1所示?;铱p采用樹脂膠泥、水玻璃膠泥等剛性材料時,結合層要采用剛性材料,不要采用瀝青膠泥、瀝青砂漿等柔性材料?;铱p采用瀝青膠泥、水玻璃膠泥、聚合物水泥砂漿時,耐酸磚面層的結合層應與灰縫一致。 

  5 結 語

   綜上所述,工業建筑防腐蝕工程設計是一項復雜的工作,要想做好防腐蝕結構設計必須認真執行有關規范,總結實際工程經驗,吸取新的科研成果,采用新材料,從而達到技術先進,實用安全,經濟合理的目的。在設計中,從總圖布置到建筑構造、結構體系的選擇到地面面層及結合層的選擇,都應考慮整個過程中防腐蝕設計的理念。這樣不但能提高建筑物的安全性,而且也能提高建筑物的使用壽命,最終得到一個既安全經濟、使用壽命又長的工業建筑物。

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