鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材

鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材第一頁，共五十五頁，2022年，8月28日建筑金屬材料的應(yīng)用及發(fā)展

（一）建筑用鋼材的應(yīng)用及發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)用鋼材砼用鋼筋（二）建筑用鋁及鋁合金材料的應(yīng)用及發(fā)展鋁材的工程應(yīng)用鋁合金材料的工程應(yīng)用鋁塑板的工程應(yīng)用第二頁，共五十五頁，2022年，8月28日（一）建筑用鋼材的應(yīng)用及發(fā)展1、鋼結(jié)構(gòu)用鋼材類型及發(fā)展（1）鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展空間（2）鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)第三頁，共五十五頁，2022年，8月28日（一）建筑用鋼材的應(yīng)用及發(fā)展（3）鋼結(jié)構(gòu)的類型高層鋼結(jié)構(gòu)：普通鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)：輕鋼結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)（4）鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材型鋼鋼管鋼板第四頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材H型鋼類型：分為熱軋成型及焊接成型兩種寬翼緣(HW系列)中翼緣(HM系列)窄翼緣(HN系列)樁專用型(HP系列)特點(diǎn)：翼緣寬，側(cè)向剛度大。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。翼緣兩表面相互平行，構(gòu)造方便。便于機(jī)械加工、結(jié)構(gòu)連接和安裝第五頁，共五十五頁，2022年，8月28日H型鋼第六頁，共五十五頁，2022年，8月28日H型鋼常用規(guī)格HW系列HM系列HP系列HW200×200HW250×250HW300×300HW350×350HW400×400HM250×175HM300×200HM350×250HM400×300HM450×300HM500×300HM600×300HP200×200HP250×250HP300×300HP350×350HP400×400HN系列HN250×125、HN300×150、HN350×175、HN400×150HN400×200、HN450×150、HN450×200、HN500×150HN500×200、HN600×200、HN700×300第七頁，共五十五頁，2022年，8月28日第八頁，共五十五頁，2022年，8月28日第九頁，共五十五頁，2022年，8月28日第十頁，共五十五頁，2022年，8月28日第十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材冷彎型鋼建筑業(yè)應(yīng)用結(jié)構(gòu)用冷彎方形管、矩形管立柱采用方矩形管，以增大焊縫的長度，提高抗震性。冷彎方矩形管作立柱、H型鋼作房梁其良好的抗震性能和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)國外冷彎方矩形管和熱軋H型鋼在建筑業(yè)中的用量約為1：1的關(guān)系。第十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日冷彎型鋼常用規(guī)格矩形管方形管120x80、140x80、150x80、150x100、160x80、160x100、180x100、200x100、200x120、220x140、200x150、250x150、350x150100x100、120x120、140x140、150x150、160x160、180x180、200x200、220x220、250x250第十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材冷彎C型鋼、Z型鋼

壁薄自重輕，截面性能優(yōu)良，強(qiáng)度高，與傳統(tǒng)槽鋼相比，同等強(qiáng)度可節(jié)約材30%。C型鋼廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)建筑的檁條、墻梁。Z型鋼特別適用于大坡度屋面的檁條。C型鋼高度為80、100、120、140、160五種規(guī)格，長一般不超過12米。第十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日C型鋼、Z型鋼第十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日第十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材其他型鋼工字鋼、槽鋼、圓鋼、角鋼等第十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材鋼板中厚板：鋼板厚度大于等于5.0mm，但抗腐蝕性好的的鍍鋁鋅鋼板應(yīng)用越來越廣泛。牌號(hào)：Q195—255

產(chǎn)品規(guī)格：

6—40x1500—2600x6000—12000mm彩鋼板第十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋼板第十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日第二十頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材鋼管用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)架星形網(wǎng)架第二十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日三角形網(wǎng)架第二十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日星形網(wǎng)架第二十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)及選用

一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼

目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的品種主要是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。

碳素結(jié)構(gòu)鋼（非合金鋼）

1、牌號(hào)及其表示方法

國標(biāo)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB700—88）中規(guī)定，牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法等四部分按順序組成。其中以“Q”代表屈服點(diǎn)；屈服點(diǎn)數(shù)值共分195、215、235、255和275MPa五種；質(zhì)量等級(jí)以硫、磷等雜質(zhì)含量由多到少，分別為A、B、C、D符號(hào)表示；脫氧方法以F表示沸騰鋼、b表示半鎮(zhèn)靜鋼、Z、TZ表示鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，Z和TZ在鋼的牌號(hào)中予以省略。

例如：Q235—A·F表示屈服點(diǎn)為235MPa的A級(jí)沸騰鋼

第二十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日2、技術(shù)要求

各牌號(hào)鋼的鋼材類別應(yīng)符合表7-6鋼材規(guī)格和用途

3、選用一方面要根據(jù)鋼材的質(zhì)量、性能及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)；另一方面要根據(jù)工程使用條件對(duì)鋼材性能的要求。

國標(biāo)將碳素結(jié)構(gòu)鋼分為五個(gè)牌號(hào)，每個(gè)牌號(hào)又分為不同的質(zhì)量等級(jí)。一般來講，牌號(hào)數(shù)值越大，含碳量越高，其強(qiáng)度、硬度越高，但塑性、韌性越低。硫、磷含量低的D、C級(jí)鋼的質(zhì)量?jī)?yōu)于B、A級(jí)鋼。特殊鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼質(zhì)量?jī)?yōu)于半鎮(zhèn)靜鋼，更優(yōu)于沸騰鋼，當(dāng)然質(zhì)量好的鋼成本也高。

第二十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日工程結(jié)構(gòu)的荷載類型、焊接情況及環(huán)境溫度等條件對(duì)鋼材性能有不同的要求，選用鋼材時(shí)必須滿足。一般情況下，沸騰鋼在下述情況下是限制使用的：（1）在直接承受動(dòng)荷載的焊接結(jié)構(gòu)。（2）非焊接結(jié)構(gòu)而計(jì)算溫度低于或等于—20℃時(shí)。（3）受靜荷載及間接動(dòng)荷載作用，而計(jì)算溫度等于或低于—30℃時(shí)的焊接結(jié)構(gòu)。

鋼結(jié)構(gòu)中，主要應(yīng)用的是碳素鋼Q235，即用Q235軋成的各種型材、板材和管材。Q235鋼的強(qiáng)度、韌性和塑性以及可加工性能好，且冶煉方便、成本較低。由于Q235—D含有足夠的形成細(xì)粒結(jié)構(gòu)的元素，同時(shí)對(duì)硫、磷元素控制較嚴(yán)格，其沖擊韌性好，抵抗振動(dòng)、沖擊荷載能力強(qiáng)，尤其在一定的負(fù)溫條件下，較其他牌號(hào)更為合理。A級(jí)鋼一般僅適用于承受靜荷載作用的結(jié)構(gòu)。

第二十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日4、選用

鋼材的選用一方面要根據(jù)鋼材的質(zhì)量、性能及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)；另一方面要根據(jù)工程使用條件對(duì)鋼材性能的要求。

國標(biāo)將碳素結(jié)構(gòu)鋼分為五個(gè)牌號(hào)，每個(gè)牌號(hào)又分為不同的質(zhì)量等級(jí)。一般來講，牌號(hào)數(shù)值越大，含碳量越高，其強(qiáng)度、硬度越高，但塑性、韌性越低。硫、磷含量低的D、C級(jí)鋼的質(zhì)量?jī)?yōu)于B、A級(jí)鋼。特殊鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼質(zhì)量?jī)?yōu)于半鎮(zhèn)靜鋼，更優(yōu)于沸騰鋼，當(dāng)然質(zhì)量好的鋼成本也高第二十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日工程結(jié)構(gòu)的荷載類型、焊接情況及環(huán)境溫度等條件對(duì)鋼材性能有不同的要求，選用鋼材時(shí)必須滿足。一般情況下，沸騰鋼在下述情況下是限制使用的：（1）在直接承受動(dòng)荷載的焊接結(jié)構(gòu)。（2）非焊接結(jié)構(gòu)而計(jì)算溫度低于或等于—20℃時(shí)。（3）受靜荷載及間接動(dòng)荷載作用，而計(jì)算溫度等于或低于—30℃時(shí)的焊接結(jié)構(gòu)。

鋼結(jié)構(gòu)中，主要應(yīng)用的是碳素鋼Q235，即用Q235軋成的各種型材、板材和管材。Q235鋼的強(qiáng)度、韌性和塑性以及可加工性能好，且冶煉方便、成本較低。由于Q235—D含有足夠的形成細(xì)粒結(jié)構(gòu)的元素，同時(shí)對(duì)硫、磷元素控制較嚴(yán)格，其沖擊韌性好，抵抗振動(dòng)、沖擊荷載能力強(qiáng)，尤其在一定的負(fù)溫條件下，較其他牌號(hào)更為合理。A級(jí)鋼一般僅適用于承受靜荷載作用的結(jié)構(gòu)。第二十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日Q215鋼強(qiáng)度低、塑性大、受力產(chǎn)生變形大，經(jīng)冷加工后可代替Q235鋼使用。

Q275鋼雖然強(qiáng)度高，但塑性較差，有時(shí)軋成帶肋鋼筋用于混凝土中。

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是一種在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上添加總量小于5%合金元素的鋼材，具有強(qiáng)度高、塑性和低溫沖擊韌性好、耐腐蝕等特點(diǎn)。第二十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日牌號(hào)及其表示方法

國標(biāo)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB1591—94）規(guī)定，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼以屈服點(diǎn)等級(jí)為主，劃分成五個(gè)牌號(hào)，其表示方法如下：

屈服點(diǎn)等級(jí)—質(zhì)量等級(jí)

屈服點(diǎn)等級(jí)：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460

質(zhì)量等級(jí)：E、D、C、B、A

第三十頁，共五十五頁，2022年，8月28日性能與應(yīng)用

由于合金元素的強(qiáng)化作用，使低合金結(jié)構(gòu)鋼不但具有較高的強(qiáng)度，且具有較好的塑性、韌性和可焊性。Q345鋼的綜合性能較好，是鋼結(jié)構(gòu)的常用牌號(hào)，Q390也是推薦使用的牌號(hào)。與碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235相比，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345的強(qiáng)度和承載力更高，并具有良好的承受動(dòng)荷載和耐疲勞性能，但價(jià)格稍高。用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼代替碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235可節(jié)省鋼材15%~25%，并減輕結(jié)構(gòu)的自重。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)中，特別是大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁工程、承受動(dòng)力荷載合沖擊荷載的結(jié)構(gòu)。第三十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日二、混凝土結(jié)構(gòu)用鋼

目前混凝土結(jié)構(gòu)用鋼主要有：熱軋鋼筋、冷拉熱軋鋼筋、冷拔低碳鋼絲、冷軋帶肋鋼筋、熱處理鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼絞線。

1、熱軋鋼筋

混凝土結(jié)構(gòu)用熱軋鋼筋應(yīng)有較高的強(qiáng)度，具有一定的塑性、韌性、冷彎和可焊性。熱軋鋼筋主要有用Q235軋制的光圓鋼筋和用合金鋼軋制的帶肋鋼筋兩類。

熱軋鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)

國標(biāo)《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB13013—91）和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499—91）規(guī)定，按強(qiáng)度（屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度）將鋼筋分為四級(jí)。熱軋直條圓鋼筋為Ⅰ級(jí)，強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)為R235；熱軋帶肋鋼筋的級(jí)別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)，其強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)為RL335、RL400、RL540；第三十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日2、熱軋鋼筋的選用

普通混凝土廢預(yù)應(yīng)力鋼筋可根據(jù)使用條件選用Ⅰ級(jí)鋼筋或Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋；預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)優(yōu)先選用Ⅳ級(jí)鋼筋，也可選用Ⅲ級(jí)或Ⅱ級(jí)鋼筋。熱軋鋼筋除Ⅰ級(jí)是光圓鋼筋，其余為月牙肋或等高肋鋼筋，粗糙的表面可提高混凝土與鋼筋之間的握裹力。

3、冷拉熱軋鋼筋

將Ⅰ~Ⅳ級(jí)熱軋鋼筋，在常溫下拉伸至超過屈服點(diǎn)的某一應(yīng)力，然后卸荷，即制成了冷拉鋼筋。冷拉可使屈服點(diǎn)提高17%~27%，材料變脆、屈服階段變短，伸長率降低，冷拉時(shí)效后強(qiáng)度略有提高。生產(chǎn)中可將冷拉、除銹、調(diào)直、切斷合并為一道工序，這樣簡(jiǎn)化了流程，提高了效率；冷拉既可以節(jié)約鋼材，有可以制成預(yù)應(yīng)力鋼筋，增加了品種規(guī)格，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作，是鋼筋冷加工的常用方法之一。第三十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日4、冷軋帶肋鋼筋

冷軋帶肋鋼筋使用低碳鋼熱軋圓盤條經(jīng)冷軋或冷拔減徑后，在其表面冷軋成三面有肋的鋼筋。國標(biāo)《冷軋帶肋鋼筋》（GB13788—92）規(guī)定，冷軋帶肋鋼筋代號(hào)用LL表示，并按抗拉強(qiáng)度等計(jì)劃分為三級(jí)：LL550、LL650、LL800，其直徑一般為5、6、7、8、10mm，

冷軋帶肋鋼筋克服了冷拉、冷拔鋼筋握裹力低的缺點(diǎn)，同時(shí)具有和冷拉、冷拔相近的強(qiáng)度，因此在中、小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和普通混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中得到了越來越廣泛的應(yīng)用

第三十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日5、冷拔低碳鋼絲

冷拔低碳鋼絲是將直徑為6.5~8mm的Q235（或Q215）圓盤條通過截面小于鋼筋截面的鎢合金拔絲模而制成。冷拔鋼絲不僅受拉、同時(shí)還將受到擠壓作用，如圖7-7所示。經(jīng)受一次或多次的拔制而得的鋼絲，其屈服強(qiáng)度可提高40%~60%，且已失去了低碳鋼的性質(zhì)，變得硬脆，屬硬鋼類鋼絲，國標(biāo)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204—92）規(guī)定，冷拔低碳鋼絲按力學(xué)強(qiáng)度分為兩極：甲級(jí)為預(yù)應(yīng)力鋼絲，乙級(jí)為非預(yù)應(yīng)力鋼絲?；炷凉S自行冷拔時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼絲的質(zhì)量嚴(yán)格控制，對(duì)其外觀要求分批抽樣，表面不準(zhǔn)銹蝕、油污、傷痕、皂漬、裂紋等，逐盤檢查其力學(xué)、工藝性質(zhì)并符合表9-11的規(guī)定。凡伸長率不合格者，不準(zhǔn)用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中。冷拔鋼絲示意圖（圖9-7）

第三十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日五）熱處理鋼筋

熱處理是指將鋼材按一定規(guī)則加熱、保溫和冷卻，以改變其組織，從而獲得需要性能的一種工藝過程。熱處理鋼筋是鋼廠將熱軋的帶肋鋼筋（中碳低合金鋼）經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理而成的。其特點(diǎn)是塑性降低不大，但強(qiáng)度提高很多，綜合性能比較理想。表9-12為國標(biāo)（GB4463—84）規(guī)定的力學(xué)指標(biāo)。

熱處理鋼筋主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕，代替碳素鋼絲。由于其具有制作方便，質(zhì)量穩(wěn)定、錨固性好、節(jié)省鋼材等優(yōu)點(diǎn)，以開始用于預(yù)應(yīng)力混凝土工程中。

第三十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼絞線

它們是鋼廠用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)冷加工、再回火、冷軋或絞捻等加工而成的專用產(chǎn)品，也稱為優(yōu)質(zhì)碳素鋼絲及鋼絞線。

國標(biāo)（GB5223—85）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲分為：矯直回火鋼絲、轎直回火刻痕鋼絲和冷拉鋼絲三種。鋼絲直徑有3、4、5mm三種規(guī)格，抗拉強(qiáng)度為1470~1670MPa，屈服點(diǎn)

為1100~1410Mpa。

鋼絞線是由七根鋼絲經(jīng)絞捻熱處理制成的，國標(biāo)（GB5224—85）規(guī)定，鋼絞線直徑為9~15mm，破壞荷載達(dá)220KN，屈服荷載可達(dá)185KN。

鋼絲和鋼絞線均具有強(qiáng)度高、塑性好，使用時(shí)不需要接頭等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于需要曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、大跨度或重荷載的屋架等。

鋼材的冷加工、時(shí)效及焊接

第三十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日冷加工

冷加工是指鋼材在常溫下進(jìn)行的加工，建筑鋼材常見的冷加工方式有：冷拉、冷拔、冷軋、冷扭、刻痕等。

鋼材在常溫下超過彈性范圍后，產(chǎn)生塑性變形，強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象稱為冷加工強(qiáng)化。，鋼材的應(yīng)力應(yīng)變曲線為OBKCD如圖鋼材的應(yīng)力應(yīng)變曲線（圖7-7），若鋼材被拉伸至K點(diǎn)時(shí)，放松拉力，則鋼材將恢復(fù)至O`點(diǎn)，此時(shí)重新受拉后，其應(yīng)力應(yīng)變曲線將為O`KCD，新的屈服點(diǎn)將比原屈服點(diǎn)提高，但伸長率降低。在一定范圍內(nèi)，冷加工變形程度越大，屈服強(qiáng)度提高越多，塑性和韌性降低越多。第三十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日時(shí)效

鋼材隨時(shí)間的延長，強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象稱為時(shí)效。鋼材在自然條件下的時(shí)效是非常緩慢的，若經(jīng)過冷加工或使用中經(jīng)常受到振動(dòng)、沖擊荷載作用時(shí)，時(shí)效將迅速發(fā)展。鋼材經(jīng)冷加工后在常溫下擱置15~20天或加熱至100~200℃保持2h以內(nèi)，鋼材的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及硬度都進(jìn)一步提高，而塑性、韌性繼續(xù)降低完成時(shí)效過程，前者稱為自然時(shí)效，后者稱為人工時(shí)效。如圖9-8所示，經(jīng)冷加工和時(shí)效后，其應(yīng)力—應(yīng)變曲線為O`K1C1D1，此時(shí)屈服強(qiáng)度（K1）和抗拉強(qiáng)度（C1）比時(shí)效前進(jìn)一步提高。一般強(qiáng)度較低的鋼材采用自然時(shí)效，而強(qiáng)度較高的鋼材采用人工時(shí)效。

返回鍵

第三十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日埃菲爾鐵塔

返回鍵第四十頁，共五十五頁，2022年，8月28日（二）鋼材的防銹蝕

鋼材表面與周圍環(huán)境接觸，在一定條件下，可發(fā)生作用而使鋼材表面腐蝕。腐蝕不僅造成鋼材受力截面減小，表面不平整導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低了鋼材的承載能力；還會(huì)使疲勞強(qiáng)度大為降低，尤其是顯著降低鋼材的沖擊韌性，使鋼材脆斷?；炷林械匿摻罡g后，產(chǎn)生體積膨脹，使混凝土順筋開裂。因此為了確保鋼材不產(chǎn)生腐蝕，必須采取防腐措施。

第四十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋼筋腐蝕的原因

根據(jù)鋼材表面與周圍介質(zhì)的不同作用，一般把腐蝕分為下列兩種。

1、化學(xué)腐蝕

由非電解質(zhì)溶液或各種干燥介質(zhì)（如O2、CO2、SO2、Cl2等）所引起的一種純化學(xué)性質(zhì)的腐蝕，無電流產(chǎn)生。這種腐蝕多數(shù)是氧化作用，在鋼材的表面形成疏松的氧化物，在干燥的環(huán)境下進(jìn)展很緩慢，但在溫度和濕度較高的條件下，這種腐蝕進(jìn)展很快。

第四十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日電化學(xué)腐蝕

鋼材與電解質(zhì)溶液相接觸產(chǎn)生電流，形成原電池而發(fā)生的腐蝕稱電化學(xué)腐蝕。鋼材中含有鐵素體、滲碳體、非金屬夾雜物等，這些成分的電極電位不同，即活潑性不同，在電解質(zhì)存在時(shí)，很容易形成原電池的兩個(gè)極。鋼材與潮濕介質(zhì)空氣、水、土壤接觸時(shí)，表面覆蓋一層水膜，水中溶有來至空氣的各種離子，便形成了電解質(zhì)。首先鋼中的鐵素體失去電子即Fe→Fe2++2e成為陽極，滲碳體成為陰極。在酸性電解質(zhì)中H+得到電子變成氫氣跑掉；在中性介質(zhì)中，由于氧的還原作用使水中含有OH—，隨之生成不溶于水的Fe（OH）2；進(jìn)一步氧化成Fe（OH）3及其脫水產(chǎn)物Fe2O3，即紅褐色鐵銹的主要成分。

鋼材腐蝕的防止

第四十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日防止鋼材腐蝕的方法有三種：

1、保護(hù)膜法

用保護(hù)模使鋼材與周圍介質(zhì)隔離，從而避免或減緩?fù)饨绺g性介質(zhì)對(duì)鋼材的破壞作用。例如在鋼材的表面噴刷涂料、搪瓷、塑料等或以金屬鍍層作為保護(hù)膜，如鋅、錫、鉻等。第四十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日2、電化學(xué)保護(hù)法

無電流保護(hù)法是在鋼鐵結(jié)構(gòu)上接一塊較鋼鐵更為活潑的金屬如鋅、鎂，因?yàn)殇\、鎂比鋼鐵的電位低，所以鋅、鎂成為腐蝕電池的陽極遭到破壞（犧牲陽極），而鋼鐵結(jié)構(gòu)得到保護(hù)。這種方法對(duì)于那些不容易或不能覆蓋保護(hù)層的地方，如蒸汽鍋爐、輪船外殼、地下管道、港口結(jié)構(gòu)、道橋建筑等。

第四十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日外加電流保護(hù)法是在鋼鐵結(jié)構(gòu)附近，安放一些廢鋼鐵或其他難熔金屬，如高硅鐵及鉛銀合金等，將外加直流電源的負(fù)極接在被保護(hù)的鋼鐵結(jié)構(gòu)上，正極接在難熔的金屬上，通電后者難熔金屬成為陽極而被腐蝕，鋼鐵結(jié)構(gòu)成為陰極得到保護(hù)。第四十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日3、合金化

在碳鋼中加入能提高抗腐蝕能力的合金元素，如鎳、鉻、鈦、銅等制成不同的合金鋼。

防止混凝土中鋼筋的腐蝕可以采用上述的方法，但最經(jīng)濟(jì)有效的方法使提高混凝土的密實(shí)度和堿度。并保證鋼筋有足夠的保護(hù)層厚度。

第四十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日在水泥水化的產(chǎn)物中，由1/5左右的氫氧化鈣產(chǎn)生，介質(zhì)的PH值達(dá)到13左右，使鋼筋的表面產(chǎn)生鈍化膜，因此混凝土中的鋼筋是不易生銹的。但大氣中的CO2以擴(kuò)散方式進(jìn)入混凝土中，與氫氧化鈣作用而使混凝土中性化。當(dāng)PH值降低到11.5以下時(shí)鈍化膜可能破壞，使鋼材表面成活化狀態(tài)，此時(shí)若具備潮濕和供氧條件，鋼筋表面積開始發(fā)生電化學(xué)腐蝕作用，由于鐵銹的體積比鋼大2~4倍，這可導(dǎo)致混凝土順筋開裂。由于二氧化碳是以擴(kuò)散方式進(jìn)入混凝土內(nèi)部進(jìn)行碳化的，所以提高混凝土的密實(shí)度就十分有效地減緩了碳化過程。

因?yàn)镃l—有破壞鈍化膜的作用，因此在配制鋼筋混凝土?xí)r還應(yīng)限制氯鹽的使用量。

返回鍵第四十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日鋁合金型材和制品

目前，世界各地工業(yè)發(fā)達(dá)國家在建筑裝飾工程中，大量采用了鋁合金門窗，鋁合金柜臺(tái)、貨架，鋁合金裝飾板，鋁合金吊頂?shù)取，F(xiàn)在，我國除門窗大量采用鋁合金外，在建筑外墻貼面、外墻裝飾、城市大型隔音壁、橋梁和街道廣場(chǎng)的花圃柵欄、建筑回廊、輕便小型固定式移動(dòng)式房屋、亭閣、特殊鋁合金結(jié)構(gòu)物、室內(nèi)家具設(shè)備及各種內(nèi)部裝飾和配件等也都大量應(yīng)用鋁合金型材及其制品。第四十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日一、鋁合金型材鋁合金型材具有良好的耐蝕性能，在工業(yè)氣憤和海洋性氣氛下，未經(jīng)表面處理的鋁合金的耐腐蝕能力優(yōu)于其他合金材料，經(jīng)涂漆和氧化著色后，鋁合金的耐蝕性更高。鋁合金型材可進(jìn)行熱處理（一般為淬火和人工時(shí)效）強(qiáng)化。鋁合金具有良好的機(jī)械加工性能，可用氬弧焊進(jìn)行焊接，合金制品經(jīng)陽極氧化著色處理后，可制成各種裝飾顏色。第五十頁，共五十五頁，2022年，8月28日二、鋁合金門窗及其他鋁合金制品1、鋁合金門窗鋁合金門窗是將經(jīng)表面處理的鋁合金型材，經(jīng)加工而制成的門窗構(gòu)件。在建筑中采用鋁合金門窗，盡管其造價(jià)比普通的鋼門窗高3-4倍，但由于其長期維修費(fèi)用低、性能好、可節(jié)約能源、特別是富有良好的裝飾性，所以應(yīng)用日益廣泛。目前我國已有平開鋁窗、推拉鋁窗、平開鋁門、平推