建筑幕墻防腐設(shè)計(jì)

1、建筑幕墻防腐設(shè)計(jì) 摘要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，幕墻被廣泛使用到建筑工程建設(shè)中去，為了能夠保證幕墻的質(zhì)量，要對(duì)其防腐問(wèn)題極其重視。本文簡(jiǎn)單闡述了建筑幕墻的防腐設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：建筑幕墻；防腐設(shè)計(jì)；廣泛應(yīng)用； 中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 引言 建筑幕墻作為一種建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和裝飾性結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)理念越來(lái)越趨向節(jié)能、環(huán)保和健康。但是，建筑幕墻在使用過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)材料尤其是金屬材料，會(huì)與空氣中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)腐蝕破壞，影響幕墻功能的正常發(fā)揮。因此，做好建筑幕墻的防腐設(shè)計(jì)是十分必要的。 1、我國(guó)建筑幕墻的種類(lèi) 1.1玻璃幕墻 玻璃幕墻按照型材材料可以分為鋼型材、鋁合金型材和鋼鋁型材組合等

2、玻璃幕墻；按照幕墻面板固定方式可以分為明框、半隱框和隱框等玻璃幕；按照玻璃面板支撐方式可以分為托板支撐、四點(diǎn)支撐、夾板支撐、六點(diǎn)支撐和多點(diǎn)支撐等玻璃幕墻；全玻璃幕墻可以分為兩種:吊掛式和落地式；按照支撐結(jié)構(gòu)可以分為鋼結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)、玻璃肋支撐、自平衡索桁架和索桿結(jié)構(gòu)等點(diǎn)支撐玻璃幕墻。 1.2人造板幕墻 人造板幕墻按照結(jié)構(gòu)形式可以分為單元式、構(gòu)件式和點(diǎn)支撐等人造板幕墻;按照功能可以分為裝飾型和圍護(hù)型等人造板幕墻;按照面板的材料大致可以分為陶板、石材蜂窩板、微晶玻璃、纖維水泥板、瓷板、混凝土板和木纖維板等幕墻。 1.3石材幕墻 石材幕墻按照面板封閉方式可以分為封閉式和開(kāi)敞式等石材幕墻;按照面板的支

3、撐固定方式可以分為鋼銷(xiāo)式、嵌入式、通槽式和短槽式等板邊支撐石材幕墻以及背插式、背卡式、穿透式和背栓式等跨中支撐石材幕墻。 1.4金屬板幕墻 金屬板幕墻按照面板封閉方式可以分為封閉式、遮蔽式和開(kāi)敞式等金屬板幕墻;按照幕墻面板材料可以分為鋁單板、蜂窩鋁板、鋁塑復(fù)合板、不銹鋼板、彩鋼板、銅合金板、琺瑯?shù)摪?、鈦合金板和鋅合金板等幕墻。 1.5單元式幕墻 單元式幕墻按照幕墻面板材料可以分為玻璃幕墻、人造板幕墻、石材幕墻、金屬板幕墻和組合幕墻;按照面板支撐結(jié)構(gòu)形式可以分為明框和隱框等幕墻;按照單元構(gòu)件接口方式可以分為對(duì)接型、粘接型、插接型和連接型等幕墻。 1.6雙層幕墻 雙層幕墻按照結(jié)構(gòu)形式可以分為單元式

4、和構(gòu)件式等雙層幕墻;按照通風(fēng)方式可以分為內(nèi)通風(fēng)和外通風(fēng)等雙層幕墻 1.7采光頂 采光頂按照面層材料可以分為玻璃和聚碳酸酯板等采光頂；按照支撐結(jié)構(gòu)方式可以分為單元式、構(gòu)件式和點(diǎn)支式等采光頂。 2、幕墻防腐蝕設(shè)計(jì)原則 幕墻工程的防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：（1）桁架、柱、主梁等重要鋼結(jié)構(gòu)件和矩形閉口截面桿件的焊縫，應(yīng)采用連續(xù)焊縫。角焊縫的焊腳尺寸不應(yīng)小于8mm；當(dāng)桿件厚度小于8mm時(shí)，焊腳尺寸不應(yīng)小于桿件厚度。閉口截面桿件的端部應(yīng)封閉。（2）在腐蝕性氣態(tài)和固態(tài)介質(zhì)作用下，鋼材宜采用耐候鋼。（3）連接鋼結(jié)構(gòu)采用的材料（如焊條、螺栓、節(jié)點(diǎn)板等構(gòu)件材料）耐腐蝕性能應(yīng)高于構(gòu)件主體材料的耐腐蝕性能。（4）

5、根據(jù)JGJ1022003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范第3.1.2條規(guī)定：“金屬材料和金屬零配件除不銹鋼及耐候鋼外，鋼材應(yīng)進(jìn)行表面熱浸鍍鋅處理，無(wú)機(jī)富鋅涂料處理或采取其它有效的防腐措施”。它明確了需要表面防腐處理的鋼種類(lèi)為碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（不含不銹鋼和耐候鋼），表面防腐處理不限于熱浸鍍鋅。（5）由于兩種不同的金屬直接接觸時(shí)容易產(chǎn)生電偶腐蝕，在設(shè)計(jì)中必須考慮在不同金屬的聯(lián)接處或接觸面采取絕緣措施，通常采用尼龍墊、石棉墊進(jìn)行隔離，避免不同金屬的直接接觸；鋁與鋼鐵連接的固定件，宜采用不銹鋼或鋁合金制作；也可采用適當(dāng)?shù)耐繉踊蚪饘馘儗訉?duì)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。（6）鋁及鋁合金與水泥材料接觸時(shí)，應(yīng)在鋁及鋁合金

6、材料的表面涂刷耐酸、耐堿、耐水性?xún)?yōu)良的瀝青涂料、聚氨酯涂料、氯化橡膠涂料、環(huán)氧瀝青涂料等隔離。 3、建筑幕墻的防腐設(shè)計(jì) 3.1防腐材料選擇 為了減少建筑目前中金屬材料的腐蝕情況，保證幕墻的建設(shè)和使用質(zhì)量，可以選擇防腐蝕材料取代傳統(tǒng)的鋼材等，在兼顧強(qiáng)度、機(jī)械加工性能等物理性質(zhì)和防腐的化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，充分考慮施工成本。目前在建筑幕墻設(shè)計(jì)中，常用的防腐材料主要包括:(1)不銹鋼。不銹鋼多是在鋼鐵中加入鎳(Ni)、鉻(Cr)等金屬元素而成，按照不同元素的摻入量，分為不同的牌號(hào)。為了增強(qiáng)不銹鋼的耐大氣腐蝕性，在幕墻設(shè)計(jì)中，可以在不銹鋼中增加鉻和鉬(Mo)的含量。以Cr+3Mo作為不銹鋼耐腐蝕性指標(biāo)，對(duì)

7、不同的不銹鋼材料進(jìn)行對(duì)比，鐵素體(不銹鐵)的耐大氣腐蝕性要由于奧氏體(不銹鋼)，而且在成本方面更加優(yōu)越，因此在建筑幕墻設(shè)計(jì)中，鐵素體的應(yīng)用相對(duì)更加廣泛。表1為各個(gè)型號(hào)不銹鋼的應(yīng)用。(2)鋁合金。金屬鋁自身具備良好的防腐性能，在大氣環(huán)境下，會(huì)在表面迅速形成一層致密而厚實(shí)的氧化鋁膜，從而阻止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展。但是，這層氧化鋁膜會(huì)與鹽堿類(lèi)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在材料表面形成點(diǎn)狀斑痕，繼而不斷穿透腐蝕，也就是所謂的點(diǎn)蝕作用，是純鋁防腐的致命弱點(diǎn)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，一般會(huì)在鋁中添加硅、鎂、錳等元素，提升材料的強(qiáng)度和防腐性能。(3)鈦鋅板。即鋅板，是在鋅中加入少量的鈦、銅元素而生成的合金板，金屬鋅的防腐原理與鋁

8、相似，雖然穩(wěn)定性較差，但是不會(huì)受到點(diǎn)蝕作用的影響。鈦鋅板中銅元素的存在，可以提升材料的抗拉強(qiáng)度和硬度，而鈦元素的存在，則可以進(jìn)一步增強(qiáng)材料的防腐能力，在機(jī)械加工性能、防腐能力、美觀性等方面，鈦鋅板要由于不銹鋼和鋁合金。 表1 各型號(hào)不銹鋼的應(yīng)用 型號(hào) 性能 應(yīng)用范圍 304 18Cr-8Ni 作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象（無(wú)磁性，使用溫度-196800）。 家庭用品（1、2類(lèi)餐具、櫥柜、室內(nèi)管線(xiàn)、熱水器、鍋爐、浴缸），汽車(chē)配件（風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品），醫(yī)療器具，建材，化學(xué)，食品工業(yè)，農(nóng)業(yè)，船舶部件 304Cu

9、13Cr-7.7Ni-2Cu 因添加Cu其成型性，特別是拔絲性和抗時(shí)效裂紋性好，故可進(jìn)行復(fù)雜形狀的產(chǎn)品成形；其耐腐蝕性與304相同。 保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門(mén)把手、紡織加工機(jī)器 304N1 18Cr-8Ni-N 在304鋼的基礎(chǔ)上，減少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高強(qiáng)度，減少鋼材厚度。 構(gòu)件、路燈、貯水罐、水管 316L 18Cr-12Ni-2.5Mo低碳 作為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性?xún)?yōu) 316鋼的用途中，對(duì)抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品 316 18Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo，故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度

10、特別好，可在苛酷的條件下使用；加工硬化性?xún)?yōu)（無(wú)磁性）優(yōu)。 海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備；照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母 3.2幕墻防腐處理 防腐處理主要是針對(duì)幕墻金屬材料表面的處理，可以在不改變金屬自身物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上，掐斷腐蝕的根源，是最為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也最有效的防腐手段。常用的金屬表面防腐技術(shù)包括:(1)鍍層法。鍍層法是指將不易生銹的金屬，如鋅、銅、率等，通過(guò)熱浸或者電化學(xué)吸附的方式，牢固地附著在金屬材料的表面，形成防腐層。鍍層均質(zhì)性好，在鍍層與鋼鐵基材的結(jié)合處，不同的金屬分子相互滲透，結(jié)合得非常牢固。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于建筑幕墻的埋件、轉(zhuǎn)接件以及支撐

11、鋼龍骨等的處理，多以熱浸鍍鋅為主；對(duì)于漏鍍件或者在施工中鍍鋅層遭到破壞的部件，應(yīng)該進(jìn)行熱噴涂鋅，或者涂刷2遍環(huán)氧富鋅底漆+1遍丙烯酸聚氨脂面漆，確保涂鋅或者漆膜的厚度與原鍍鋅層保持一致。(2)涂層法。涂層法是指在結(jié)構(gòu)表面涂刷油漆或者其他防腐蝕材料，不僅可以起到良好的防腐效果，而且可以使得幕墻更加美觀。常用的涂層法包括:粉末噴涂，分為低光面、半光面、高光面和皺紋面等，需要注意對(duì)涂層的保護(hù)，如果出現(xiàn)涂層脫落或者劃傷，很難進(jìn)行修復(fù)。粉末噴涂一般都是采用人工噴涂的方式，然后使用高溫?zé)艄夂婵?，形成防腐層。這種方法不宜在需要現(xiàn)場(chǎng)焊接或者體積大的結(jié)構(gòu)中使用。氟碳噴涂，由環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云母氧化鐵中間漆+氟

12、碳面漆共同構(gòu)成常溫氟碳防腐體系。(3)陽(yáng)極氧化。陽(yáng)極氧化主要是針對(duì)鋁合金型材的防腐處理，指將鋁型材放入硫酸溶液中，然后接通直流電源的陽(yáng)極，通過(guò)氧化還原反應(yīng)，在材料表面生成一層Al2o3，然后通過(guò)相應(yīng)的封孔處理，使得氧化膜變得極為質(zhì)密，起到防腐、耐磨以及裝飾的作用。與鋁在空氣中自然形成的養(yǎng)護(hù)膜不同，這層人工處理的氧化膜厚度較大，孔隙率小，力學(xué)性能強(qiáng)，可以有效防止大氣中各種介質(zhì)對(duì)于金屬的進(jìn)一步腐蝕。 結(jié)束語(yǔ) 腐蝕給人們帶來(lái)的危害很大，越來(lái)越引起世界各國(guó)政府和工程技術(shù)人員的重視。幕墻防腐蝕基本功能是節(jié)約資源、合理利用資源、提高資源利用率，對(duì)節(jié)能減排也起著重要的作用。我們應(yīng)該在幕墻防腐蝕方面引起足夠重視，在設(shè)計(jì)選材和施工質(zhì)量上注意不同材料的防腐