建筑鋼結構防腐保養(yǎng)手冊第一章總則1.1目的與適用范圍本手冊旨在規(guī)范建筑鋼結構的防腐保養(yǎng)作業(yè)流程，延長鋼結構使用壽命，保障結構安全。適用于工業(yè)與民用建筑中鋼結構（含鋼框架、鋼屋架、鋼支撐、鋼樓梯、鋼節(jié)點等）的日常維護、局部修復及系統(tǒng)性防腐管理，不包含臨時鋼結構或特殊功能鋼結構（如高溫、強腐蝕環(huán)境專用結構）。1.2基本術語防腐涂層體系：由底漆、中間漆、面漆組合形成的多層防護層，兼具阻隔、陰極保護和耐候功能。腐蝕速率：單位時間內金屬腐蝕深度（mm/a），通過掛片法或電化學方法測定。表面處理等級：除銹后金屬表面的清潔度和粗糙度，如Sa2.5級（非常徹底的噴射除銹）。陰極保護電位：通過外加電流或犧牲陽極使鋼結構達到的電位范圍（-0.85~-1.1VvsCSE），可有效抑制電化學腐蝕。第二章鋼結構腐蝕機理與環(huán)境影響因素2.1腐蝕類型及特征2.1.1電化學腐蝕機理：鋼結構表面存在電化學不均勻性（如雜質、應力集中），在電解質（水、潮濕空氣）中形成微電池，陽極（鐵）溶解為Fe2?進入溶液，陰極（雜質）發(fā)生氧還原反應，導致金屬逐漸損耗。特征：均勻腐蝕（表面出現(xiàn)銹斑）、點蝕（局部深度腐蝕坑）、縫隙腐蝕（構件縫隙處加速腐蝕）。2.1.2應力腐蝕開裂（SCC）機理：鋼結構在拉應力（工作應力、殘余應力）與腐蝕介質（如含Cl?環(huán)境）共同作用下，萌生并擴展裂紋，最終導致脆性斷裂。特征：裂紋多垂直于應力方向，斷口呈脆性特征，常見于高強螺栓、焊接熱影響區(qū)。2.1.3腐蝕疲勞機理：循環(huán)荷載（如吊車梁、風振作用）與腐蝕環(huán)境協(xié)同，加速裂紋萌生與擴展，疲勞強度顯著降低。特征：斷口可見疲勞輝紋與腐蝕產物，裂紋源多位于腐蝕坑或缺陷處。2.2環(huán)境影響因素分級2.2.1大氣環(huán)境腐蝕性分級（GB/T15957）等級腐蝕特征典型環(huán)境碳鋼年腐蝕速率（mm/a）C1弱腐蝕鄉(xiāng)村干燥、潔凈大氣0.01-0.05C2中等腐蝕城市或工業(yè)大氣0.05-0.1C3強腐蝕工業(yè)區(qū)、沿海大氣0.1-0.2C4很強腐蝕化工園區(qū)、海洋大氣0.2-0.5C5極強腐蝕高鹽霧、高濕熱環(huán)境＞0.52.2.2微環(huán)境影響因素濕度：相對濕度＞60%時，鋼表面易形成水膜，引發(fā)電化學腐蝕；RH＞80%時，腐蝕速率顯著加快。污染物：工業(yè)大氣中SO?、NO?溶于水形成酸性溶液，加速腐蝕；海洋環(huán)境中Cl?穿透涂層，導致點蝕。溫度：溫度每升高10℃，腐蝕速率約增加1倍（70℃以下）；凍融循環(huán)破壞涂層附著力。積塵與水分：構件水平表面積灰（如鋼梁上翼緣）與雨水結合，形成氧濃差電池，引發(fā)縫隙腐蝕。第三章防腐體系設計與材料選擇3.1防腐體系設計原則針對性：根據環(huán)境腐蝕等級（C1-C5）選擇涂層體系或陰極保護方案。協(xié)同性：底漆（陰極保護+附著力）、中間漆（屏蔽增厚）、面漆（耐候耐蝕）功能互補。耐久性：設計使用壽命≥建筑結構剩余使用年限（一般工業(yè)建筑15-20年，重要建筑20-30年）。經濟性：全生命周期成本（初期投資+維護費用）最低。3.2涂層體系設計與材料選擇3.2.1涂層配套體系（按環(huán)境腐蝕等級）環(huán)境等級推薦涂層配套體系總干膜厚度（μm）C1醇酸底漆+醇酸面漆80-100C2環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+聚氨酯面漆150-200C3環(huán)氧富鋅底漆+厚漿環(huán)氧中間漆+氟碳面漆200-250C4-C5環(huán)氧富鋅底漆+玻璃鱗片中間漆+有機硅面漆250-3003.2.2關鍵材料技術要求底漆：環(huán)氧富鋅底漆鋅含量≥70%（質量分數(shù)），干燥后附著力≥1級（劃格法），具有陰極保護作用。中間漆：環(huán)氧云鐵中間漆云鐵含量≥30%，層間附著力≥2MPa；厚漿型環(huán)氧中間漆固體分≥70%，一次噴涂干膜厚度≥100μm。面漆：聚氨酯面漆耐鹽霧性≥1000h（GB/T1771），保光率≥60%（5年）；氟碳面漆耐人工加速老化≥5000h，色差ΔE≤1.5。3.3陰極保護設計3.3.1適用范圍全浸沒環(huán)境（如鋼樁、水下鋼構）。高腐蝕性環(huán)境（C4-C5）且涂層易破損部位（如鋼節(jié)點、螺栓連接處）。重要結構關鍵部位（如大跨度鋼屋架支座）。3.3.2犧牲陽極保護陽極材料：鋅基陽極（純度≥99.99%，適用于海水環(huán)境）、鋁基陽極（含In、Zn，適用于淡水和土壤）。設計參數(shù)：陽極發(fā)生電流密度≥80A/cm2，使用壽命≥10年；陽極間距≤2m，與鋼結構絕緣電阻≥1MΩ。3.3.3外電流陰極保護輔助陽極：高硅鑄鐵（適用于土壤）、混合金屬氧化物（MMO，適用于海水）。設計參數(shù)：保護電位-0.85~-1.1VvsCSE，通電密度≥10mA/m2；參比電極采用Ag/AgCl（海水）或Cu/CuSO?（土壤）。第四章日常維護與保養(yǎng)流程4.1周期性檢查制度4.1.1日常巡檢（每周1次）檢查范圍：鋼結構外露表面（易積灰、易滲水部位，如鋼梁下翼緣、女兒墻鋼挑梁）。檢查內容：涂層外觀：有無劃傷、起泡、開裂（用10倍放大鏡觀察裂紋寬度）；銹跡：有無銹點（直徑≤1mm）、銹斑（直徑1-5mm）；構件狀態(tài)：有無螺栓松動、變形（目測+小錘敲擊檢查）。記錄要求：填寫《日常巡檢表》，標注問題位置（坐標編號）并拍照存檔。4.1.2季度檢查（每3個月）檢查范圍：日常巡檢發(fā)覺問題部位、焊縫、螺栓連接處、涂層薄弱區(qū)（如邊角、焊縫兩側50mm范圍）。檢查內容：銹蝕程度：測量銹坑深度（深度卡尺），計算腐蝕速率；涂層附著力：劃格法測試（GB/T92），等級≤2級為合格；縫隙腐蝕：檢查螺栓、鉚釘周圍有無銹蝕堆積。記錄要求：繪制《銹蝕分布圖》，標注腐蝕等級（輕微：銹點≤5個/m2；中度：銹斑5-10個/m2；重度：銹斑＞10個/m2或銹坑深度＞0.5mm）。4.1.3年度全面檢查（每年1次）檢查范圍：全鋼結構系統(tǒng)，包括隱蔽部位（如鋼柱埋地部分、吊車梁上翼緣與軌道接觸面）。檢查內容：涂層厚度：用涂層測厚儀檢測（測點數(shù)≥10個構件/1000㎡，每個構件5個測點，取平均值）；結構變形：全站儀測量鋼柱垂直度偏差（≤H/1000，H為柱高）；陰極保護系統(tǒng)：測量保護電位（犧牲陽極用萬用表，外電流用參比電極）。記錄要求：編制《年度檢查報告》，提出維護建議（局部修復或整體重涂）。4.2表面清潔方法4.2.1干式清潔適用條件：表面附著疏松灰塵、浮灰（C1-C2環(huán)境）。操作步驟：用軟毛刷（鬃刷或尼龍刷）清除構件表面浮灰，力度以不損傷涂層為宜；壓縮空氣吹掃（壓力≤0.4MPa），噴嘴與表面距離≥100mm，角度45°；吸塵器清理收集的灰塵，避免二次污染。4.2.2濕式清潔適用條件：表面附著油污、鹽分（C3-C5環(huán)境）。清洗劑選擇：中性清洗劑（pH6.8-7.2，如專用鋼結構清洗劑），禁用強酸、強堿（如鹽酸、氫氧化鈉）。操作步驟：高壓水沖洗（壓力≤20MPa），噴嘴與表面距離≥200mm，避免直接沖擊涂層破損處；涂刷清洗劑（用軟毛刷），停留5-10分鐘，使油污充分溶解；清水沖洗至表面無泡沫，用干凈抹布擦干。4.2.3工業(yè)除油適用條件：表面重度油污（如機械廠鋼結構）。操作步驟：浸泡法：將構件浸泡在堿性除油液（配方：碳酸鈉30g/L、磷酸鈉20g/L、硅酸鈉10g/L，溫度60-80℃）中，30-60分鐘后取出；噴淋法：用噴淋設備（壓力0.3-0.5MPa）對構件噴淋除油液，停留15-20分鐘；清水沖洗至中性（pH試紙檢測），干燥后進行下一步處理。4.3局部修復工藝4.3.1銹蝕處理輕微銹蝕（銹點、浮銹）：用鋼絲刷（直徑≤0.3mm）或砂紙（P240）打磨至金屬光澤；清理打磨粉塵，涂刷環(huán)氧富鋅底漆（1道，干膜厚度≥40μm）；涂刷中間漆+面漆（與原涂層配套）。中度銹蝕（銹斑、淺銹坑）：角磨機裝鋼絲刷頭，徹底清除銹蝕產物，邊緣打磨坡度≥1:3；噴砂處理（Sa2.5級），露出均勻金屬光澤；涂刷環(huán)氧云鐵中間漆（2道，每道干膜厚度≥40μm）；涂刷面漆（2道，每道干膜厚度≥30μm）。重度銹蝕（深銹坑、穿孔）：除去銹蝕部分，采用同材質鋼材補焊（焊條型號E4303，預熱溫度≥100℃，焊后消除應力）；焊縫及周圍100mm范圍內噴砂處理（Sa2.5級）；涂刷厚漿型環(huán)氧涂料（3道，總干膜厚度≥200μm）。4.3.2涂層破損修復破損直徑≤50mm：砂紙打磨破損邊緣（半徑≥30mm），形成坡度；清理表面，涂刷底漆+中間漆+面漆（每道涂層間隔≥4h，表干后下一道）。破損直徑＞50mm：切除破損涂層，噴砂處理至Sa2.5級；涂刷環(huán)氧封閉漆（1道，滲透性增強）；涂刷中間漆+面漆（與原涂層體系一致）。4.4維護記錄管理記錄內容：檢查日期、環(huán)境條件（溫濕度）、檢查部位、問題描述（附照片）、處理措施、操作人員、驗收結果。記錄形式：電子檔案（Excel表格+圖片）與紙質檔案并存，電子檔案備份至云端（加密存儲）。更新機制：每次維護后24小時內錄入系統(tǒng)，每月匯總分析腐蝕趨勢，調整維護計劃。第五章特殊部位防腐處理5.1焊縫區(qū)域腐蝕風險：熱影響區(qū)組織不均勻、焊渣殘留、咬邊缺陷易引發(fā)點蝕和應力腐蝕開裂。處理工藝：焊縫清理：用角磨機清除焊渣，砂紙打磨焊縫及兩側50mm范圍至St3級（動力工具除銹）；缺陷修復：咬邊處用焊接修補，打磨平整；涂層加強：焊縫處涂刷厚漿型環(huán)氧涂料（干膜厚度比平面增加20μm），避免涂層收縮開裂。5.2螺栓連接處腐蝕風險：螺栓、螺母與構件縫隙易積水和鹽分，形成縫隙腐蝕；高強螺栓預拉力松弛加速腐蝕。處理工藝：縫隙密封：用聚氨酯密封膠（耐候性≥15年）填充螺栓與構件縫隙，膠層厚度≥2mm；涂層覆蓋：密封膠表面涂刷可涂覆型防滑漆（與面漆配套），避免影響螺栓拆卸；定期檢查：每季度檢查螺栓扭矩（用扭矩扳手），松動者按設計值重新緊固。5.3異形構件與邊角腐蝕風險：鋼梁端部、鋼柱牛腿等異形部位涂層易流淌、堆積，導致厚度不均；邊角處涂層附著力差，易破損。處理工藝：涂裝工藝：采用空氣輔助無氣噴涂，噴嘴直徑≤0.018mm，距離表面150-200mm，邊角處增加1道補涂；厚度控制：用測厚儀檢測邊角處厚度，保證≥設計值的1.2倍；保護措施：涂裝后用塑料薄膜覆蓋邊角，避免機械損傷。5.4埋地或潮濕環(huán)境部位腐蝕風險：土壤中微生物（如硫酸鹽還原菌）引發(fā)微生物腐蝕；地下水滲透導致涂層失效。處理工藝：表面處理：噴砂至Sa2.5級，粗糙度Rz40-80μm；涂層體系：環(huán)氧煤瀝青涂料（底漆+面漆，總干膜厚度≥500μm）或3層聚乙烯防腐膠帶（搭接寬度≥50mm）；陰極保護：犧牲陽極（鋅塊）每3m布置1個，定期測量陽極消耗率（剩余重量≥原重80%時更換）。第六章維護作業(yè)安全規(guī)范6.1人員防護呼吸防護：VOC濃度≤300mg/m3時佩戴防塵口罩（KN95）；濃度＞300mg/m3時佩戴活性炭面具或長管呼吸器（供氣量≥30L/min）。皮膚防護：穿防靜電工作服（棉質或防靜電纖維），戴防護手套（丁腈手套，耐溶劑腐蝕），接觸涂料后用肥皂水清洗。眼部防護：佩戴防護眼鏡（防飛濺、防紫外線），使用噴砂機時需加護面罩。6.2作業(yè)環(huán)境要求溫度：涂料施工溫度5-38℃，低于5℃時采用低溫固化涂料（如環(huán)氧樹脂類，固化劑-10℃仍可固化）；高于38℃時避免陽光直射，防止涂層起泡。濕度：相對濕度≤85%，露點溫度≥3℃（表面溫度高于露點3℃，防止結露）。通風：密閉空間（如鋼箱梁內）采用機械通風（換氣次數(shù)≥12次/h），可燃氣體濃度爆炸下限＜10%。6.3工具與設備安全噴砂設備：儲氣罐壓力≤0.8MPa，配備安全閥（定期校驗，每年1次）；噴砂槍接地電阻≤10Ω，避免靜電積聚。高壓水設備：壓力表定期校驗（每6個月），噴槍安裝防脫裝置，操作時槍口嚴禁對人。電氣設備：手持電動工具（如角磨機）使用漏電保護器（動作電流≤30mA），潮濕環(huán)境使用24V安全電壓。6.4應急處理涂料泄漏：用沙土覆蓋后收集至專用容器，交由危廢處理單位處置；禁止直接沖洗下水道。人員接觸：皮膚接觸涂料后，立即用大量清水沖洗≥15分鐘，送醫(yī)治療；眼睛接觸用生理鹽水沖洗，滴眼藥水并就醫(yī)?；馂模号鋫涓煞蹨缁鹌鳎ˋBC類），嚴禁用水滅涂料火災（油性涂料）；著火時立即切斷電源，疏散人員。第七章質量驗收與檔案管理7.1涂層質量驗收7.1.1外觀檢查標準：涂層表面平整光滑，無流掛、針孔、起泡、開裂，顏色均勻（與色卡對比，色差ΔE≤1.5）。方法：目測（距離1m）+10倍放大鏡檢查針孔。7.1.2厚度檢測標準：90%測點厚度≥設計值-10μm，最小測點厚度≥設計值-20μm（GB/T50727）。方法：磁性測厚儀（校準后使用），測點分布：平面每5㎡測5點，構件端部每處測3點。7.1.3附著力檢測標準：劃格法等級≤1級（≤5%方格內涂層脫落），拉開法附著力≥5MPa（GB/T5210）。方法：隨機抽取3個構件，每個構件檢測1處（面積100mm×100mm）。7.2陰極保護驗收電位檢測：用高內阻萬用表（輸入阻抗≥10MΩ）測量保護電位，-