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简答题建筑钢材的锈蚀原因有哪些?如何防护钢材?
  • 钢材的腐蚀是指其表面与周围介质发生化学反应而遭到的破坏。按照周围侵蚀介质所发生的作用及机理,钢材腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
    化学腐蚀是指金属直接与周围介质发生化学反应而产生的腐蚀,是由非电解质溶液或各种干燥气体(如O2、CO2,SO2、Cl2与H2S等)所引起的一种化学腐蚀,无电流产生。这种腐蚀多数是氧化作用,在钢材表面形成疏松的氧化物。化学腐蚀在干燥环境下进展很慢,但在湿度较高的条件下,腐蚀进展很快。
    电化学腐蚀是指电极电位不同的金属与电解质溶液接触形成微电池,产生电流而引起的腐蚀,通俗的讲就是是钢材与电解质溶液接触后,由于产生电化学作用而引起的腐蚀。
    钢材在大气中产生的所谓大气腐蚀,实际上是化学腐蚀与电化学腐蚀两者的综合,其中以电化学腐蚀为主。研究表明,周围介质的性质和钢材本身的组织成分对腐蚀影响很大。处在潮湿条件下的钢材比处在干燥条件下的容易生锈,埋在地下的钢材比暴露在大气中的容易生锈,大气中含有较多的酸、碱、盐离子时钢材容易生锈,钢材含有害杂质多的比含杂质少的容易生锈。
    防止钢材锈蚀主要有以下几种措施:
    制成合金钢:在碳素钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素,制成合金钢,如加入铬、镍元素制成不锈钢,或加入0.1%~0.15%的铜,制成含铜的合金钢,可以显著提高抗锈蚀的能力。
    表面覆盖:在钢材表面用电镀或喷镀的方法覆盖其他耐蚀金属,以提高其抗锈能力,如镀锌、镀锡、镀铬、镀银等。另一种方法是在钢材表面涂以防锈油漆或塑料涂层,使之与周围介质隔离,防止钢材锈蚀。油漆防锈是建筑上常用的一种方法,是在钢材的表面将铁锈清除干净后涂上涂料,使与空气隔绝。它简单易行,但不耐久,要经常维修。油漆防锈的效果主要取决于防锈漆的质量。
    设置阳极或阴极保护:阳极保护是在钢结构附近埋设废钢铁,外加直流电源,将阴极接在被保护的钢结构上,阳极接在废钢铁上,通电后废钢铁成为阳极而被腐蚀,钢结构成为阴极而被保护。阴极保护是在被保护的钢结构上,连接一块比钢铁更活泼的金属,如锌、镁等,使锌、镁成为阳极而被腐蚀,钢结构成为阴极而被保护。
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