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【摘 要】随着建筑业的不断发展，建筑结构由过去的木材结构，发展到现在的混凝土结构及钢结构。而建筑质量一直是与人们生活息息相关的问题。在日常生活中各种腐蚀源，对建筑结构造成了无形的威胁，无论是木材结构、混凝土结构或是钢结构，都可能受到腐蚀影响。在工业建筑中所接触的腐蚀源更多，因此为了促进工业建筑结构的质量，就应大力开展防腐设计。
【关键词】防腐设计；设计思路；工业建筑；结构；措施
工业建筑的设计，需要结合多个方面的因素进行考虑，不仅涉及到设备的布置、材料的堆放、对周边环境的影响，也要对腐蚀性介质对建筑结构的侵蚀问题进行预防。工业建筑在腐蚀性介质的侵蚀下，将大大降低其使用耐久度，预防腐蚀问题是工业生产的重要课题，尤其是冶金及化工工业等。腐蚀问题往往涉及较广、影响严重，因此在工业建筑施工中融入防腐设计具有重要的意义。
1.工业建筑防腐方案设计理念及处理方案
要切实做好工业建筑防腐设计，应结合一下几点进行分析：一是对不同工业建筑中，所存在的腐蚀性介质的化学成分、pH值、浓度、温度、扩散性等进行准确调查，进而将腐蚀性介质的性质进行判断，采取中和的方式进行预防，并制定合理的建筑结构设计及防腐设计；二是结合工程需要，选择科学的防腐建筑结构及抗腐蚀材料。抗腐蚀材料应在满足工程强度、耐高低温的要求下，再满足具体的耐腐蚀性，对于建筑工程户外防腐材料，还要具有一定的抗老化及反射紫外线的性能；三是设计防腐方案应紧凑完善，对各个细节构造考虑充分，以免因局部耐腐蚀性薄弱，而导致整个防腐系统的破坏，进而造成建筑结构受到腐蚀。
对于上述情况，相关人应将防腐设计及意识，融入到工程设计及施工的各个环节中，采取合理的措施控制液态腐蚀性介质的扩散及影响，及时处理控制腐蚀范围。对此笔者提出以下几项措施：一是针对存放腐蚀性介质的厂房，其屋面及楼板应采取组织排水的设计构造，楼板及地面需适当设计2%左右的倾斜坡度，以实现顺利向水渠或地漏排水，降低水在建筑室内的停滞周期，工业建筑应尽量避免无组织排水结构。在腐蚀性介质泄漏时，使用水进行清洗，水及时通过地漏、水落，汇至水沟排出室外。这样就能有效的避免腐蚀性介质的危害扩散，降低腐蚀范围；二是存在腐蚀性介质的厂房，应在预留排孔周边，适当安装挡水设施，防止水从排孔淌落。在设计建筑工程时，主梁或其他梁体与预留排孔间距较远，则可忽略挡水设施的安装，但需要使用将边梁远离排孔边缘进行布设，在挑出板的措施进行预防；三是加强细节防腐。在进行防腐材料的作业时，应注意在地沟、墙柱及地面的施工中应一气呵成，禁止中断施工而留下施工缝，为腐蚀性介质的扩散创造条件。在地面及墙柱交接处，在条件允许的情况下，可设置耐腐蚀性的扫脚线或踢脚板。
2.腐蚀性介质分类及腐蚀级别
腐蚀性介质具有一定的污染性，因此其分类较广泛，在化工工业中通常有污染土、固体腐蚀物、受腐蚀的液态水、气态介质以及酸碱盐溶液等。不同形态的腐蚀介质根据其含量及性质又能进行不同的分类。一般而言，不同的腐蚀介质对建筑结构材料的影响程度不一，因此根据影响程度，可以将腐蚀级别分为无腐蚀、轻微腐蚀、中等腐蚀及强烈腐蚀等。混合物腐蚀介质共同作用时，可能导致两个方面：一是腐蚀级别增加、二是腐蚀介质中和，降低腐蚀性。但前者更为常见。建筑所处的环境，对防腐工作有着重要意义，环境相对湿度及温度度影响着腐蚀介质的扩散。为了充分实现建筑结构防腐，加强建筑质量，则应合理控制建筑当地的平均相对湿度，以保证建筑结构处于相当稳定的湿度环境。另外，相关人员需要对室外配件相对湿度的计算与取值，需要结合当地降水条件及其他环境因素进行综合考虑，准确的进行建筑年平均相对湿度的取值。在工业建筑平均相对湿度取值时，相关人员应做好每日的建筑结构养护工作，以保障环境相对湿度的正确性，这样也便于实施日常的建筑结构防腐。要进行建筑材料的腐蚀性级别划分，应考虑到气态腐蚀介质的影响，气态腐蚀介质稳定性相对较差，其影响因素较多，其中包括介质成分及环境相对湿度等。若气态腐蚀介质低于下限值，则其腐蚀性较弱[1]。
3.工业建筑工程各环节受腐蚀影响情况分析
3.1多方因素共同作用，导致的建筑结构腐蚀
工业建筑结构受到腐蚀，不仅是单纯的腐蚀性介质的影响，还有其他因素的作用。建筑结构的稳定性与周边环境因素有着密切的联系，在环境的影响下，一些外在因素可能会促进腐蚀性介质对建筑结构的腐蚀，这些因素包括化学气体、盐碱等，这些外在因素本身具有一定的腐蚀性。在工业建筑中，往往存在次氯酸及盐酸等，在潮湿建架构中形成凝结水，次氯酸经过化学反应释放氧气，在潮湿及氧气供应的条件下，建筑结构内的钢筋发生氧化反应而锈蚀。这类侵蚀性介质，不仅影响混凝土钢筋，也对粘土砖造成一定影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在常规条件下，普通粘土砖的各项耐化学腐蚀性较差，这主要受到粘土砖化学成分影响。在一定条件下，粘土砖发生降解，后反应生成氧化铝及二氧化硅等物质，凝结水内含有酸，进行产生可溶性盐，使粘土砖造到破坏，在整个环节中，工业建筑的地面与墙交接处及砖基位置，是频繁发生化学反应的位置，腐蚀现象较为严重。
3.2混凝土及砂浆与腐蚀性介质的反应
混凝土在干湿交替的环境条件下，长期与酸性介质接触，如盐极酸、硫酸及碳酸盐等，其整体性极易受到破坏，混凝土、砂浆等生成游离氧化钙，且内部生成可溶性盐，不断向混凝土细微孔侵蚀、结晶，进而产生膨胀应力，一旦混凝土整体性遭到破坏，那么内部钢筋也将面临锈蚀的侵害，钢筋遭到腐蚀后，难以维持原有的与混凝土之间的粘合力，进而整个工业建筑结构的强度下降。或混凝土与碱性腐蚀介质接触，则氢氧根结合空气中的二氧化碳形成晶装碳酸钠，使内部体积将增大数倍，混凝土受到碰撞应力而受损，砂浆产生裂缝。且稀碱水泥与其他氧化物等物质也将产生化学反应，进一步产生破坏作用。盐在混凝土受腐蚀的过程中破坏性较低，但其具有较强的渗透性，易导致其他破坏的发生。钢筋混凝土施工中，若混凝土密实度不符合规范，则盐会直接渗透至内部，进而腐蚀钢筋，破坏建筑结构强度[2]。
3.3腐蚀性介质在建筑钢结构中的影响
建筑钢结构的腐蚀现象主要是由于大气中富含氯气、氯化氢等成分所致。建筑钢结构受到的气体腐蚀性介质的影响较小，在干燥的环境下，钢结构表面需设置抗氧化保护层，受到的直接腐蚀可以忽略不计。在潮湿环境下，潮湿空气附着在钢结构表面，空气中各类气体及物质在钢表面形成电解质溶液，自然产生阳极与阴极的电流循环，在电化学反应的过程中，发生金属大气腐蚀现象，对钢结构表面的抗氧化保护层进行破坏，这一过程的发生速度与钢结构表面光洁度有直接关系，表面越粗糙，电化学反应速度越快，反之亦然。另外，在潮湿空气中若含氯等气体，则水与氯将反应生成次氯酸、盐酸等，吸附在钢结构表面时，将加快电解质溶液的形成，促进电化学反应，腐蚀钢结构表面。
在工业建筑室外管架施工中，主要应用混凝土钢筋结构或钢结构。需要注意的是，若环境因素对钢的腐蚀性级别高于或等于强腐蚀时，则禁止使用悬吊索式管架；若对钢的腐蚀性级别为强腐蚀与中等腐蚀之间时，禁止使用混凝土钢筋铰接灵活管架。进行混凝土钢筋管架设计时，应严格根据相关规范实施，管架柱截面通常设计为矩形，或使用离心管柱。根据具体使用性能要求，若管架纵向跨度大于等于15米时，应使用混凝土预应力梁技术或安装桁架。安装相关规定对混凝土构件表面实施必要的防护，对钢构件表层实施必要的除锈及防护，且钢管架基础应高于室外地面，其距离应大于300毫米。地面管架的防腐蚀措施，应保证管架与地面接触位置，按规定设置扫脚线或踢脚板。在常温下，建筑钢结构对浓度低于40%的碱性腐蚀介质有着良好的耐腐蚀性。这是因为碱性介质与钢结构表层中的氢氧化物不相溶。碱性介质对钢结构的腐蚀性低于酸性介质，在钢结构的金属表面受到氧化时，金属表面所产生的盐环境将加强腐蚀。
4.工业建筑结构中的防腐设计措施分析
根据建筑不同的砌体，应设计不同的防腐措施，在不同的腐蚀性质条件下，综合治理，为了充分保障建筑结构具有良好的耐腐蚀性，首先应考虑使用良好的耐腐蚀材料，耐腐蚀材料还应满足建筑施工要求，辅之合理的预防措施，使其效益得到有效发挥。为了预防水分侵蚀作用于地面，应考虑采取使用沥青、粘土及富含氯化钙的水玻璃等铺设在周边土层中。为了加强混凝土的整体耐腐蚀性，可在配置混凝土时掺入适量活性材料，进而改善混凝土的密度，控制水在混凝土中的渗透性，隔绝水与氧气，进而提高混凝土结构的抗腐蚀性。为了进一步隔绝建筑钢结构与腐蚀性液态介质的接触，在表面发生相关反应，可使用侵泡防护液的措施。形成的保护层可应用于工业建筑的屋顶、墙面、梁柱、楼板及基础等。若混凝土钢筋结构长期处于强酸或强碱介质的作用下，则工业建筑应考虑使用耐腐蚀性极强的材料，及专业的防护措施进行保护，这就需要加大资金的投入。
目前，在工业建筑钢结构防腐中，使用有机涂料对建筑结构进行防护是主要的手段，也是应用最广的手段。但在酸性环境中，有机涂料的耐腐蚀性难以得到保障，油漆及清漆等在酸性环境下，易发生化学反应。随着科技的不断进步，在工业建筑结构防腐方面也得到了极大的创新，各类建筑结构、防腐材料及防腐涂料等发展较快，其中，氯磺化聚乙烯是一类性价比高耐腐蚀性强的新型防腐涂料，广泛应用在工业建筑混凝土结构及钢结构表层，促进了工业建筑防腐水平的提升[3]。
5.结束语
综上所述，在现代工业建筑中，与腐蚀性介质接触是不可避免的，只有加强防腐设计才能使建筑结构的质量得到保证。腐蚀性介质具有多样化的性质，因此防腐设计应充分考虑，积极总结，在未来的防腐工作中做到更好。
参考文献
[1]秦光伟，吴国辉.探讨防腐设计在工业建筑结构中的应用[J].黑龙江科技信息，2014，31：272.
[2]孙立雷.浅谈工业建筑防腐设计与施工[J].山西建筑，2009，18：141-142.
[3]党培龙.工业建筑防腐控制研究[J].科技致富向导，2011，33：399.
论文作者:关伟炽
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第14期
论文发表时间:2016/8/19
标签：介质论文; 腐蚀性论文; 建筑结构论文; 工业建筑论文; 混凝土论文; 钢结构论文; 环境论文; 《低碳地产》2015年第14期论文;