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行業(yè)資訊
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預應力鋼筋防銹及除銹措施
在隧道工程上，初期支護中的格柵拱架、錨桿、網(wǎng)片、連接筋等均是由各種不同型號的鋼筋制成的，而二次襯砌也常常是鋼筋混凝土襯砌，鋼筋的使用無處不在，但鋼筋生銹也是在所難免的，鋼材銹蝕不僅使截面積減小，性能降低甚至報廢，而且因產(chǎn)生銹坑，可造成應力集中，加速結構破壞。尤其在沖擊荷載、循環(huán)交變荷載作用下，將產(chǎn)生銹蝕疲勞現(xiàn)象，使鋼材的疲勞強度大為降低，甚至出現(xiàn)脆性斷裂，嚴重影響工程質(zhì)量。
在我們現(xiàn)場施工中，什么樣的鐵銹可以不處理，以及怎么防止鋼筋生銹及鋼筋如何除銹呢？
一、鐵銹的分類
鐵銹分為浮銹（色銹）、陳銹和老銹三種：
1、浮銹。呈黃褐色，處于鐵銹形成的初期，在混凝土中不影響鋼筋與混凝土粘結，因此除了焊接操作時在焊點附近需擦干凈之外，一般可不作處理。但是，有時為了防止銹跡污染，也可用麻袋布擦拭。
2、陳銹。呈紅褐色，在鋼筋表面已有鐵銹粉末，影響鋼筋與混凝土的粘結力，一定要清除干凈?？刹捎娩摻z刷或麻袋布擦等手工方法。具備條件的工地應盡可能采用機械方法。盤條細鋼筋可通過冷拉或調(diào)直過程除銹，粗鋼筋采用專用除銹機除銹，如自制圓盤鋼絲刷除銹機(在電動機轉動軸上安裝兩個圓盤鋼絲刷刷銹)。
3、老銹。呈深褐色或黑色，鋼筋表面帶有顆粒狀或片狀的分離現(xiàn)象，必須清除干凈后才能使用。對于有起層銹片的鋼筋，應先用小錘敲擊，使銹片剝落干凈，再用除銹機除銹。因麻坑、斑點以及銹皮去層會使鋼筋截面損傷，所以使用前應鑒定是否降級使用或另作其他處置。
二、防止鋼材銹蝕的措施
影響鋼材銹蝕的主要因素有環(huán)境中的濕度、氧，介質(zhì)中的酸、堿、鹽，鋼材的化學成分及表面狀況等。一些鹵素離子，特別是氯離子能破壞保護膜，促進銹蝕反應，使銹蝕迅速發(fā)展，針對上述引起鋼筋生銹的原因，通常采用表面刷漆的方法防止鋼筋生銹。常用的底漆有紅丹、環(huán)氧富鋅漆、鐵紅環(huán)氧底漆等，面漆有調(diào)和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。薄壁鋼材可采用熱浸鍍鋅或鍍鋅后加涂塑料涂層等措施。
a.混凝土配筋的防銹措施，根據(jù)結構的性質(zhì)和所處環(huán)境等，考慮混凝土的質(zhì)量要求，主要是提高混凝土的密實度，保證足夠的鋼筋保護層厚度，限制氯鹽外加劑的摻入量?；炷林羞€可摻用阻銹劑。
b.預應力鋼筋一般含碳量較高，又多是經(jīng)過變形加工或冷加工的，因而對銹蝕破壞較敏感，特別是高強度熱處理鋼筋，容易產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象。所以，重要的預應力混凝土結構，除了禁止摻用氯鹽外，還應對原材料進行嚴格檢驗。
c.鋼材的化學成分對耐銹性影響很大，通過加入某些合金元素，可以提高鋼材的耐銹蝕能力。例如，在鋼中加入一定量的鉻、鎳、鈦等合金元素，可制成不銹鋼。
三、鋼筋除銹的方法
主要有手工除銹、動力工具除銹、化學方法除銹、噴射除銹和火焰除銹五種：
1、手工除銹：手工除銹的工具有榔頭、鏟刀、刮刀、鋼絲刷等，一般厚的銹斑用榔頭敲松再用鏟刀鏟除。勞動強度大，除銹效率低，一般0.2～0.5m2/h，環(huán)境惡劣，難以除去氧化皮等污物，除銹效果不佳，難以達到規(guī)定的清潔度和粗糙度，已逐步被機械方漢和化學方法所替代。
2、機械除銹：是工地上用的最多的一種除銹方法，所用的工具和工藝較多，其中主要有以下幾種。
a. 小型風動或電動除銹。主要以電或壓縮空氣為動力，裝配適當?shù)某P裝置，進行往復運動或旋轉運動，以適應各種場合的除銹要求。如角向磨光機、鋼絲刷、風動針束除銹器、風動敲銹錘、齒型旋轉除銹器等，屬于半機械化設備，工具輕巧、機動性大，能較徹底去除銹、舊涂層等，能對涂層進行打毛處理，效率比手工除銹大大提高，可達1～2m2/h，但不能除去氧化皮，表面粗糙度較小，不能達到優(yōu)質(zhì)的表面處理質(zhì)量，工效較噴射處理低。
b. 噴丸（砂）除銹。主要以顆粒噴射沖蝕作用構成的以達到表面清潔和適宜的粗糙度，設備包括敞開式噴丸（砂）除銹機、密閉式噴丸（砂）室、真空噴丸（砂）機。敞開式噴丸（砂）機應用較為廣泛，能較為徹底地清除金屬表面所有的雜質(zhì)，如氧化皮、銹蝕和舊漆膜，除銹效率高4～5m2/h，機械程度高，除銹質(zhì)量好。但對由于磨料一般不能回收，對其他作業(yè)有影響，清理現(xiàn)場麻煩。所以環(huán)境污染較重，近來逐漸被限制使用。
c. 拋丸除銹。拋丸除銹是利用高速旋轉的葉輪將磨料拋向鋼鐵表面來達到除銹目的，是一種對船體鋼料進行除銹的較為先進的機械處理方法，不僅生產(chǎn)效率高，而且費用低、自動化程度高，可實現(xiàn)流水線操作，環(huán)境污染少，但僅在室內(nèi)操作。
3、化學除銹：主要是利用酸與金屬氧化物發(fā)生化學反應，從而除掉金屬表面的銹蝕產(chǎn)物的一種除銹方法，即通常所說的酸洗除銹，只能在車間內(nèi)操作。
4、噴射除銹：按其利用的動力劃分為干法噴射和濕法噴射除銹兩種。干法噴射除銹，是利用無油壓縮空氣為動力將干燥的磨料，通過膠管(膠帶)、噴嘴高速噴射到基體表面上，依靠磨料棱角的沖擊和摩擦除掉銹蝕和一切雜質(zhì)，以獲得具有一定粗糙度，并能顯現(xiàn)出金屬本色的表面。此種方法適用于大面積(或大型設備)。濕法噴射除銹，是利用高壓水為動力，將磨料噴射到基體表面上實現(xiàn)的除銹方法。噴射或拋射除銹前，厚的銹層應鏟除?？梢姷挠椭臀酃敢矐宄?。噴射或拋射除銹后，鋼材表面應清除浮灰和碎屑。
5、火焰除銹：是先將基體表面銹層鏟掉，再用火焰烘烤或加熱，并配合使用動力鋼絲刷清理加熱表面。此種方法適用于除掉舊的防腐層(漆膜)或帶有油浸過的金屬表面工程，不適用于薄壁的金屬設備、管道，也不能使用在退火鋼和可淬硬鋼除銹工程。
在我們現(xiàn)場施工中，什么樣的鐵銹可以不處理，以及怎么防止鋼筋生銹及鋼筋如何除銹呢？
一、鐵銹的分類
鐵銹分為浮銹（色銹）、陳銹和老銹三種：
1、浮銹。呈黃褐色，處于鐵銹形成的初期，在混凝土中不影響鋼筋與混凝土粘結，因此除了焊接操作時在焊點附近需擦干凈之外，一般可不作處理。但是，有時為了防止銹跡污染，也可用麻袋布擦拭。
2、陳銹。呈紅褐色，在鋼筋表面已有鐵銹粉末，影響鋼筋與混凝土的粘結力，一定要清除干凈?？刹捎娩摻z刷或麻袋布擦等手工方法。具備條件的工地應盡可能采用機械方法。盤條細鋼筋可通過冷拉或調(diào)直過程除銹，粗鋼筋采用專用除銹機除銹，如自制圓盤鋼絲刷除銹機(在電動機轉動軸上安裝兩個圓盤鋼絲刷刷銹)。
3、老銹。呈深褐色或黑色，鋼筋表面帶有顆粒狀或片狀的分離現(xiàn)象，必須清除干凈后才能使用。對于有起層銹片的鋼筋，應先用小錘敲擊，使銹片剝落干凈，再用除銹機除銹。因麻坑、斑點以及銹皮去層會使鋼筋截面損傷，所以使用前應鑒定是否降級使用或另作其他處置。
二、防止鋼材銹蝕的措施
影響鋼材銹蝕的主要因素有環(huán)境中的濕度、氧，介質(zhì)中的酸、堿、鹽，鋼材的化學成分及表面狀況等。一些鹵素離子，特別是氯離子能破壞保護膜，促進銹蝕反應，使銹蝕迅速發(fā)展，針對上述引起鋼筋生銹的原因，通常采用表面刷漆的方法防止鋼筋生銹。常用的底漆有紅丹、環(huán)氧富鋅漆、鐵紅環(huán)氧底漆等，面漆有調(diào)和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。薄壁鋼材可采用熱浸鍍鋅或鍍鋅后加涂塑料涂層等措施。
a.混凝土配筋的防銹措施，根據(jù)結構的性質(zhì)和所處環(huán)境等，考慮混凝土的質(zhì)量要求，主要是提高混凝土的密實度，保證足夠的鋼筋保護層厚度，限制氯鹽外加劑的摻入量?；炷林羞€可摻用阻銹劑。
b.預應力鋼筋一般含碳量較高，又多是經(jīng)過變形加工或冷加工的，因而對銹蝕破壞較敏感，特別是高強度熱處理鋼筋，容易產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象。所以，重要的預應力混凝土結構，除了禁止摻用氯鹽外，還應對原材料進行嚴格檢驗。
c.鋼材的化學成分對耐銹性影響很大，通過加入某些合金元素，可以提高鋼材的耐銹蝕能力。例如，在鋼中加入一定量的鉻、鎳、鈦等合金元素，可制成不銹鋼。
三、鋼筋除銹的方法
主要有手工除銹、動力工具除銹、化學方法除銹、噴射除銹和火焰除銹五種：
1、手工除銹：手工除銹的工具有榔頭、鏟刀、刮刀、鋼絲刷等，一般厚的銹斑用榔頭敲松再用鏟刀鏟除。勞動強度大，除銹效率低，一般0.2～0.5m2/h，環(huán)境惡劣，難以除去氧化皮等污物，除銹效果不佳，難以達到規(guī)定的清潔度和粗糙度，已逐步被機械方漢和化學方法所替代。
2、機械除銹：是工地上用的最多的一種除銹方法，所用的工具和工藝較多，其中主要有以下幾種。
a. 小型風動或電動除銹。主要以電或壓縮空氣為動力，裝配適當?shù)某P裝置，進行往復運動或旋轉運動，以適應各種場合的除銹要求。如角向磨光機、鋼絲刷、風動針束除銹器、風動敲銹錘、齒型旋轉除銹器等，屬于半機械化設備，工具輕巧、機動性大，能較徹底去除銹、舊涂層等，能對涂層進行打毛處理，效率比手工除銹大大提高，可達1～2m2/h，但不能除去氧化皮，表面粗糙度較小，不能達到優(yōu)質(zhì)的表面處理質(zhì)量，工效較噴射處理低。
b. 噴丸（砂）除銹。主要以顆粒噴射沖蝕作用構成的以達到表面清潔和適宜的粗糙度，設備包括敞開式噴丸（砂）除銹機、密閉式噴丸（砂）室、真空噴丸（砂）機。敞開式噴丸（砂）機應用較為廣泛，能較為徹底地清除金屬表面所有的雜質(zhì)，如氧化皮、銹蝕和舊漆膜，除銹效率高4～5m2/h，機械程度高，除銹質(zhì)量好。但對由于磨料一般不能回收，對其他作業(yè)有影響，清理現(xiàn)場麻煩。所以環(huán)境污染較重，近來逐漸被限制使用。
c. 拋丸除銹。拋丸除銹是利用高速旋轉的葉輪將磨料拋向鋼鐵表面來達到除銹目的，是一種對船體鋼料進行除銹的較為先進的機械處理方法，不僅生產(chǎn)效率高，而且費用低、自動化程度高，可實現(xiàn)流水線操作，環(huán)境污染少，但僅在室內(nèi)操作。
3、化學除銹：主要是利用酸與金屬氧化物發(fā)生化學反應，從而除掉金屬表面的銹蝕產(chǎn)物的一種除銹方法，即通常所說的酸洗除銹，只能在車間內(nèi)操作。
4、噴射除銹：按其利用的動力劃分為干法噴射和濕法噴射除銹兩種。干法噴射除銹，是利用無油壓縮空氣為動力將干燥的磨料，通過膠管(膠帶)、噴嘴高速噴射到基體表面上，依靠磨料棱角的沖擊和摩擦除掉銹蝕和一切雜質(zhì)，以獲得具有一定粗糙度，并能顯現(xiàn)出金屬本色的表面。此種方法適用于大面積(或大型設備)。濕法噴射除銹，是利用高壓水為動力，將磨料噴射到基體表面上實現(xiàn)的除銹方法。噴射或拋射除銹前，厚的銹層應鏟除?？梢姷挠椭臀酃敢矐宄?。噴射或拋射除銹后，鋼材表面應清除浮灰和碎屑。
5、火焰除銹：是先將基體表面銹層鏟掉，再用火焰烘烤或加熱，并配合使用動力鋼絲刷清理加熱表面。此種方法適用于除掉舊的防腐層(漆膜)或帶有油浸過的金屬表面工程，不適用于薄壁的金屬設備、管道，也不能使用在退火鋼和可淬硬鋼除銹工程。
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