？前 言
建筑幕墻是由金屬構(gòu)件、玻璃、石材、金屬板材等材料組成的，懸掛于建筑主體上的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。它比傳統(tǒng)墻體輕得多，可以減輕地基和主體結(jié)構(gòu)承重，有利于建筑物向高層發(fā)展和節(jié)省建筑經(jīng)費(fèi)。同時(shí)，建筑幕墻可以有各種顏色和各種造型，使建筑物具有很強(qiáng)的現(xiàn)代感，有很好的裝飾效果，美化了城市環(huán)境，使我們的生活更加亮麗和多姿多彩。因此被廣泛應(yīng)用于各種各樣的建筑物。由于建筑幕墻的主要受力構(gòu)件為金屬材料，絕大部分采用鋁合金型材、鍍鋅彩板型材，并且大量金屬結(jié)構(gòu)在建筑幕墻工程中使用，腐蝕和防腐蝕在幕墻工程中就是保證工程質(zhì)量的根本，下面就其中一些關(guān)鍵問題作一簡單闡述。
一、金屬材料的腐蝕
1．金屬腐蝕的類型
腐蝕是材料與其環(huán)境間的物理化學(xué)作用引起材料本身性質(zhì)的變化。金屬腐蝕是指金屬與其所處環(huán)境間發(fā)生物理化學(xué)作用，導(dǎo)致金屬性能的改變，并常使金屬功能、環(huán)境或制作產(chǎn)品的工藝系統(tǒng)遭到破壞。金屬腐蝕的類型一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。
2．化學(xué)腐蝕
化學(xué)腐蝕是因?yàn)榻饘倥c腐蝕性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用所引起的腐蝕，在腐蝕過程中沒有電流發(fā)生。化學(xué)腐蝕可分為氣體腐蝕和在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。
3．電化學(xué)腐蝕
它與化學(xué)腐蝕的不同點(diǎn)在于腐蝕過程有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕一般可分為大氣腐蝕、在電解質(zhì)溶液中的腐蝕和土壤腐蝕三種情況。大氣腐蝕為幕墻工程金屬結(jié)構(gòu)腐蝕的主要腐蝕形式。對鋼結(jié)構(gòu)來說，腐蝕的速度主要與空氣的相對濕度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)證明，常溫下，鋼材的腐蝕臨界濕度為60%～70%。也就是說，當(dāng)大氣的相對濕度小于60%時(shí)，鋼的大氣腐蝕是很輕微的，但當(dāng)大氣相對濕度超過60%時(shí)，鋼的腐蝕速度會明顯增加。同時(shí)，鋼材的腐蝕速度還與大氣中所含的污染物成分和數(shù)量有關(guān)。
4．金屬腐蝕等級標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50046-95）對腐蝕性分級的規(guī)定，各種介質(zhì)對金屬材料長期作用下的腐蝕性，可分為強(qiáng)腐蝕、中等腐蝕、弱腐蝕、無腐蝕四個(gè)等級。各種介質(zhì)對金屬材料的腐蝕性等級應(yīng)嚴(yán)格按《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50046-95）的規(guī)定執(zhí)行。
二、金屬腐蝕的防護(hù)方法
為防止或減少金屬的腐蝕并延長其使用壽命而采取的各種措施，稱為防護(hù)方法。使用絕緣性的保護(hù)層把金屬與腐蝕介質(zhì)隔離開來，消除產(chǎn)生腐蝕原電池的條件，即采用防護(hù)層的方法防止金屬腐蝕是目前應(yīng)用得最多的方法。常用的保護(hù)層有金屬保護(hù)層、化學(xué)保護(hù)層、非金屬保護(hù)層三種。
1．金屬保護(hù)層
金屬保護(hù)層是用具有陰極或陽極保護(hù)作用的金屬或合金，通過電鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、熱鍍和滲鍍等方法，在需要防護(hù)的金屬表面上形成金屬保護(hù)層（膜）來隔離金屬與介質(zhì)的接觸，或利用電化學(xué)的保護(hù)作用使金屬得到保護(hù)，從而防止了腐蝕。
2．化學(xué)保護(hù)層
化學(xué)保護(hù)層是用化學(xué)或電化學(xué)方法使金屬表面上生成一種具有耐腐蝕性能的化合物薄膜，以隔離腐蝕介質(zhì)與金屬接觸來防止對金屬的腐蝕。例如鋼鐵的氧化（發(fā)蘭）、鋁的電化學(xué)氧化。
3．非金屬保護(hù)層
非金屬保護(hù)層是用涂料、塑料和搪瓷等材料，通過涂刷和噴涂等方法，在金屬表面形成保護(hù)膜，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止金屬的腐蝕。
在幕墻工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根基具體情況選用適當(dāng)?shù)慕饘俑g防護(hù)方法。
三、防腐蝕設(shè)計(jì)
幕墻工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
1．各種介質(zhì)對幕墻工程金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕性，應(yīng)嚴(yán)格按照《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50046-95）中腐蝕性分級的規(guī)定執(zhí)行。
2．桁架、柱、主梁等重要鋼結(jié)構(gòu)件不應(yīng)采用薄壁型鋼和輕型鋼結(jié)構(gòu)。腐蝕性等級為強(qiáng)腐蝕、中等腐蝕時(shí)，不應(yīng)采用格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)。
3．鋼結(jié)構(gòu)件截面的選擇，應(yīng)符合下列要求：
（1）鋼結(jié)構(gòu)件應(yīng)采用實(shí)腹式或閉口截面。
（2）由角鋼組成的T形截面或由槽鋼組成的工形截面，當(dāng)腐蝕性等級為中等時(shí)不宜采用，當(dāng)腐蝕性等級為強(qiáng)腐蝕時(shí)不應(yīng)采用。
（3）采用型鋼組合的桿件，其型鋼間的空隙寬度應(yīng)滿足防護(hù)層施工和維修的要求。
4．鋼結(jié)構(gòu)件截面的最小厚度，應(yīng)符合下列規(guī)定：
（1）采用角鋼組合的屋架、托架、天窗架的弦桿和端部斜桿等重要桿件及節(jié)點(diǎn)板的厚度，不應(yīng)小于8mm；其它桿件的厚度，不應(yīng)小于6mm。
（2）采用鋼板組合的桿件的厚度，不應(yīng)小于6mm。
（3）閉口截面桿件的厚度，不應(yīng)小于4mm。
5．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。
6．鋼結(jié)構(gòu)采用的焊條、螺栓、節(jié)點(diǎn)板等構(gòu)件連接材料的耐腐蝕性能，不應(yīng)低于構(gòu)件主體材料的耐腐蝕性能。
7．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。
8．鋁和鋁合金可用于有機(jī)酸、濃硝酸、硝酸銨、氯化銨、尿素以及氫離子指數(shù)PH值為4.5～8.5的液態(tài)介質(zhì)作用的部位。
9．鋁、鍍鋅鋼不應(yīng)用于下列介質(zhì)作用的部位：
（1）碳酸鈉粉塵、堿或呈堿性反應(yīng)的鹽類介質(zhì)。
（2）氯、氯化氫、氟化氫和硫酸酸霧等氣體。
（3）銅、汞、錫、鉛等金屬的化合物。
（4）石墨、煤、焦炭等粉塵。
10．由于兩種不同的金屬直接接觸時(shí)容易產(chǎn)生電偶腐蝕，因此，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取防止或控制電偶腐蝕的措施：
（1）在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，在選材方面應(yīng)盡量避免由異種材料或合金相互接觸。若不可避免時(shí)，應(yīng)盡量選擇在電偶序中位于同組或位置相近的金屬或合金。
（2）要避免大陰極和小陽極面積比的組合。
（3）施工中可考慮在不同金屬的聯(lián)接處或接觸面采取絕緣措施，避免不同金屬的直接接觸。
（4）采用適當(dāng)?shù)耐繉踊蚪饘馘儗舆M(jìn)行保護(hù)。但使用涂層時(shí)必須十分小心謹(jǐn)慎，必須把涂料涂覆在陰極性金屬上，這樣可顯著減小陰極面積；如果只涂覆在陽極性金屬上，由于涂層的多孔性或局部涂層脫落，必然產(chǎn)生嚴(yán)重的大陰極和小陽極組合的有害局面。在使用金屬鍍層時(shí)，必須注意金屬間的電位差。
（5）設(shè)計(jì)時(shí)選用容易更換的陽極部件，或?qū)⑺雍褚匝娱L使用壽命。
（6）采用電化學(xué)保護(hù)方法，即使用外加電源對整個(gè)構(gòu)件實(shí)行陰極保護(hù)或安裝一塊電極電位比被保護(hù)的兩種金屬更負(fù)的第三種金屬。
11．幕墻工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常遇見的不同種金屬間接觸應(yīng)采取相應(yīng)的防電偶腐蝕的措施。
（1）鋁及鋁合金與鋼鐵的接觸部位，應(yīng)采用隔離措施，不能直接接觸。接觸部位可以用涂料或用橡膠類、塑料類的襯墊加以隔離。若必須導(dǎo)通接觸（如防雷電氣導(dǎo)通點(diǎn)），建議在接觸部位加鋁墊保護(hù)。
（2）鋁與鋼鐵連接的固定件，宜采用不銹鋼或鋁合金制作，不能采用鋼制和銅制的零件。當(dāng)采用鋼制零件時(shí)，必須鍍鋅，鍍鋅層應(yīng)有一定厚度，墊片應(yīng)用耐久性較好的材料制作。
（3）鋁及鋁合金不得與銅直接接觸，若需要接觸時(shí)，必需采用非金屬襯墊加以隔離。鋁及鋁合金與鈦或不銹鋼接觸時(shí)，應(yīng)采用涂刷涂料隔離。
12．鋁及鋁合金與水泥材料接觸時(shí)，應(yīng)在鋁及鋁合金材料的表面涂刷耐酸、耐堿、耐水性優(yōu)良，與水泥附著力好的氯化橡膠涂料、環(huán)氧瀝青涂料、聚氨酯涂料、瀝青涂料等隔離。
13．由于鋁的膨脹系數(shù)比鋼大一倍，在鋼結(jié)構(gòu)件上固定鋁制件時(shí)，應(yīng)使鋁制件能自由膨脹。
14．常用的金屬腐蝕的防護(hù)方法有金屬保護(hù)層、化學(xué)保護(hù)層、非金屬保護(hù)層三種。
（1）金屬保護(hù)層是用具有陰極或陽極保護(hù)作用的金屬或合金，通過電鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、熱鍍和滲鍍等方法，在需要防護(hù)的金屬表面上形成金屬保護(hù)層（膜）來隔離金屬與介質(zhì)的接觸，或利用電化學(xué)的保護(hù)作用使金屬得到保護(hù)，從而防止了腐蝕。在幕墻工程中，由于鋅鍍層有良好的防護(hù)能力，且成本較低，所以，鍍鋅已成為幕墻鋼結(jié)構(gòu)工程最常用的防護(hù)方法。
鍍鋅層的厚度主要根據(jù)使用環(huán)境、設(shè)計(jì)使用壽命等確定。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，鍍鋅層的厚度可按下式計(jì)算。
S=1.1×N×Kl
S——鍍鋅層的厚度（微米）
N——設(shè)計(jì)使用壽命（年）
Kl——鍍鋅層在使用環(huán)境下的腐蝕速度（微米/年），鍍鋅層在各類氣候區(qū)域的大氣腐蝕速度見下表。

注：目前我國腐蝕及防護(hù)方面的教科書和參考書有關(guān)腐蝕速度的參數(shù)均使用上表數(shù)據(jù)，未見更多該方面的資料，建議在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)到建筑物所在地地方政府查找相關(guān)資料。并且鍍鋅層厚度應(yīng)大于45微米。
（2）化學(xué)保護(hù)層是用化學(xué)或電化學(xué)方法使金屬表面上生成一種具有耐腐蝕性能的化合物薄膜，以隔離腐蝕介質(zhì)與金屬接觸來防止對金屬的腐蝕。幕墻工程中的鋁合金型材都應(yīng)采用陽極化處理，并且要求陽極化膜層厚度不低于《鋁及鋁合金陽極氧化-陽極氧化膜的總規(guī)范》（GB8013-87）中所規(guī)定的AA15級要求。
（3）非金屬保護(hù)層是用涂料、塑料和搪瓷等材料，通過涂刷和噴涂等方法，在金屬表面形成保護(hù)膜，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止金屬的腐蝕。這將在鋼結(jié)構(gòu)涂裝設(shè)計(jì)中作介紹。
15．工地現(xiàn)場施焊后焊縫的防腐應(yīng)按被焊接件的防腐標(biāo)準(zhǔn)及施工工藝進(jìn)行防護(hù)處理，但在幕墻工程施工過程中，因受場地、設(shè)備、工藝等因素限制，當(dāng)現(xiàn)場施焊后焊縫無法按被焊接件的防腐方法及施工工藝進(jìn)行防腐處理時(shí)，應(yīng)在保證其防腐效果不低于被焊接件的防腐效果的情況下，采用其它的防護(hù)材料和施工工藝。例如，鍍鋅或熱浸鋅聯(lián)接鐵件在現(xiàn)場施焊后，涂刷一道C53-31紅丹醇酸防銹漆，二道C53-35云鐵醇酸防銹漆，二道C04-42各色醇酸磁漆后，再蓋三油二布瀝青漆。該防護(hù)結(jié)構(gòu)對埋地鋼結(jié)構(gòu)有很好的防護(hù)效果。
結(jié)束語
隨著建筑幕墻技術(shù)的不斷發(fā)展，其使用材料的不斷豐富，一大批新材料、新工藝被應(yīng)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蝕措施，按工藝要求去做，不要在工程中留下隱患。

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