1、工业建筑防腐蚀设计规范工业建筑防腐蚀设计规范目目 录录v1 概述概述v1.1 防护层的使用年限v1.2 新版规范修订的主要内容v2 结构设计结构设计v2.1 基本要求v2.2 混凝土结构v2.3 钢结构v2.4 新增“钢和混凝土组合结构”v2.5 基础v2.6 桩基v2.7 构筑物v3 地面的防护地面的防护v3.1 面层v3.2 隔离层v3.3 垫层v4 钢结构的防护钢结构的防护v4.1 钢铁基层的除锈等级v4.2 钢结构的表面防护1 概述概述v在化工、冶金、石油、化纤、机械、医药、轻工等许多工业部门的生产在化工、冶金、石油、化纤、机械、医药、轻工等许多工业部门的生产过程中，常常存在着各种酸、
2、碱、盐类等腐蚀性介质；这些介质对建筑过程中，常常存在着各种酸、碱、盐类等腐蚀性介质；这些介质对建筑物和构筑物的构配件有不同程度的腐蚀破坏作用。一些厂房因腐蚀而报物和构筑物的构配件有不同程度的腐蚀破坏作用。一些厂房因腐蚀而报废，甚至倒塌的事故也屡见不鲜。废，甚至倒塌的事故也屡见不鲜。v某化工厂木屋架因受邻近氯化氢气体的腐蚀而突然倒塌。某化工厂木屋架因受邻近氯化氢气体的腐蚀而突然倒塌。v1996年年8月月11日晚，中央电视台日晚，中央电视台“焦点访谈焦点访谈”的题目为的题目为“3000万元换危房万元换危房”，向全国人民报导了青海某铬盐厂投产三年因腐蚀而报废的消息。向全国人民报导了青海某铬盐厂投产三
3、年因腐蚀而报废的消息。v1998年春节前某复合肥厂的钢屋架因腐蚀而突然倒塌，造成一死八伤的年春节前某复合肥厂的钢屋架因腐蚀而突然倒塌，造成一死八伤的事故。事故。v这些事故均与防腐蚀工程的设计、施工、生产使用、管理等各方面有关。这些事故均与防腐蚀工程的设计、施工、生产使用、管理等各方面有关。所以常言道：防腐蚀工程的好坏是：三分设计、七分施工、十分生产管所以常言道：防腐蚀工程的好坏是：三分设计、七分施工、十分生产管理。理。1.1 防护层的使用年限防护层的使用年限v为了保证受腐蚀性介质作用的工业建、构筑物在设计使用年限内的正为了保证受腐蚀性介质作用的工业建、构筑物在设计使用年限内的正常使用，特制定常
4、使用，特制定工业建筑防腐蚀设计规范规范工业建筑防腐蚀设计规范规范。v结构的设计使用年限按国家标准结构的设计使用年限按国家标准建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068确定。结构的设计使用年限可分为承载力的使用年限和耐确定。结构的设计使用年限可分为承载力的使用年限和耐久性的使用年限。建筑、结构的腐蚀措施主要采取：提高结构自身久性的使用年限。建筑、结构的腐蚀措施主要采取：提高结构自身的耐久性；增加某些附加措施。有些附加措施（如：钢结构的表面的耐久性；增加某些附加措施。有些附加措施（如：钢结构的表面涂层）需要根据其使用年限进行多次修复或更换才能满足结构的设计涂层）需要根据其使
5、用年限进行多次修复或更换才能满足结构的设计使用年限的要求。使用年限的要求。v新版新版工业建筑防腐蚀设计规范工业建筑防腐蚀设计规范对地面面层、钢与混凝土结构表面对地面面层、钢与混凝土结构表面涂层等防护层提出使用年限的规定。涂层等防护层提出使用年限的规定。v防护层使用年限是预估的使用年限，应在设计、施工、使用、维护等防护层使用年限是预估的使用年限，应在设计、施工、使用、维护等各个环节上得以保证。各个环节上得以保证。v“合理设计合理设计”是指建筑防腐蚀设计应以国家标准是指建筑防腐蚀设计应以国家标准工业建筑防腐蚀设计工业建筑防腐蚀设计规范规范为依据，正确分析设计条件，采取合理的防护措施。如果设计为依据
6、，正确分析设计条件，采取合理的防护措施。如果设计不合理，实际使用效果一定很差。例如：某肉类加工厂的地面为了防不合理，实际使用效果一定很差。例如：某肉类加工厂的地面为了防止脂肪酸的腐蚀作用而采用了耐酸混凝土（即水玻璃耐酸混凝土）；止脂肪酸的腐蚀作用而采用了耐酸混凝土（即水玻璃耐酸混凝土）；这种地面是耐脂肪酸的。但设计人员忽略了清洗地面时需要用碱水去这种地面是耐脂肪酸的。但设计人员忽略了清洗地面时需要用碱水去掉油酯的要求，而水玻璃类材料是不耐碱性介质的，所以这块地面使掉油酯的要求，而水玻璃类材料是不耐碱性介质的，所以这块地面使用不久就腐蚀破坏了。用不久就腐蚀破坏了。1.1 防护层的使用年限防护层的
7、使用年限v“正确施工正确施工”是指建筑防腐蚀工程应以国家标准是指建筑防腐蚀工程应以国家标准建筑防腐蚀工程施工及建筑防腐蚀工程施工及验收规范验收规范为依据，精心施工，确保工程质量。防腐蚀工程的施工与一为依据，精心施工，确保工程质量。防腐蚀工程的施工与一般建筑装饰工程的施工是有区别的；某防腐蚀工程在混凝土面上施工防般建筑装饰工程的施工是有区别的；某防腐蚀工程在混凝土面上施工防腐蚀涂层时采用普通装饰工程的油灰打底，虽然表面很平整，但使用不腐蚀涂层时采用普通装饰工程的油灰打底，虽然表面很平整，但使用不到到3年，就成片脱落。年，就成片脱落。v“正常使用和维护正常使用和维护”是指防腐蚀工程的使用单位应提倡
8、文明生产，制定相是指防腐蚀工程的使用单位应提倡文明生产，制定相应的生产、管理制度。例如：某硝铵车间地面上的固态硝铵，应干扫去应的生产、管理制度。例如：某硝铵车间地面上的固态硝铵，应干扫去除，但却采用自来水冲洗，造成液态介质干湿交替作用腐蚀，使厂房破除，但却采用自来水冲洗，造成液态介质干湿交替作用腐蚀，使厂房破坏严重。坏严重。v根据国家标准根据国家标准建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001的规定，的规定，“正常维护正常维护”应包括必要的检测、防护及维修。应包括必要的检测、防护及维修。v防护层使用年限是预估的年限，不是防护层的实际使用年限。当使用年防护层使用年
9、限是预估的年限，不是防护层的实际使用年限。当使用年限超过预估年限时，应对防护层进行全面的评估，以确定是否需要大修限超过预估年限时，应对防护层进行全面的评估，以确定是否需要大修或继续使用。或继续使用。1.2 新版规范修订的主要内容新版规范修订的主要内容v新版规范共分新版规范共分7章和章和3个附录，修订的主要内容有：个附录，修订的主要内容有：v 对气态、液态、固态介质的腐蚀性等级进行了局部修订；删去原规范腐蚀对气态、液态、固态介质的腐蚀性等级进行了局部修订；删去原规范腐蚀性水和污染土对建筑材料的腐蚀性等级，改为按现行国家标准性水和污染土对建筑材料的腐蚀性等级，改为按现行国家标准岩土工程勘岩土工程勘
10、察规范察规范GB50021的有关规定确定；把原规范腐蚀性等级的的有关规定确定；把原规范腐蚀性等级的“无腐蚀无腐蚀”改为改为“微腐蚀。微腐蚀。”v 结构章增加了两节：一是结构章增加了两节：一是“一般规定一般规定”，二是，二是“钢与混凝土组合结构钢与混凝土组合结构”。v 混凝土结构充实了预应力混凝土结构内容；适当地提高了结构混凝土的基混凝土结构充实了预应力混凝土结构内容；适当地提高了结构混凝土的基本要求；将原规范本要求；将原规范“受力钢筋的混凝土保护层最小厚度受力钢筋的混凝土保护层最小厚度”改为改为“钢筋的混凝土保钢筋的混凝土保护层最小厚度护层最小厚度”。v 增加了门式刚架、网架和高强螺栓等内容。
11、增加了门式刚架、网架和高强螺栓等内容。v 增加了预应力混凝土管桩和混凝土灌注桩等内容。增加了预应力混凝土管桩和混凝土灌注桩等内容。v 增加了地面和涂层等防护层的使用年限。增加了地面和涂层等防护层的使用年限。v 增加了树脂细石混凝土和树脂自流平涂层地面；适当地提高了地面垫层、增加了树脂细石混凝土和树脂自流平涂层地面；适当地提高了地面垫层、结合层的设防标准。结合层的设防标准。v 适当地提高了储槽、污水处理池的衬里标准，增加了玻璃钢内衬的厚度要适当地提高了储槽、污水处理池的衬里标准，增加了玻璃钢内衬的厚度要求，并对玻璃钢提出了含胶量的规定。求，并对玻璃钢提出了含胶量的规定。v删去了原规范砖砌排气筒、
12、半铰接活动管架等内容。删去了原规范砖砌排气筒、半铰接活动管架等内容。v增加了环氧乳液水泥砂浆、抗硫酸盐的外加剂、矿物掺和料、环氧自流平增加了环氧乳液水泥砂浆、抗硫酸盐的外加剂、矿物掺和料、环氧自流平涂料、丙烯酸环氧涂料、丙烯酸聚氨酯涂料、高氯化聚乙烯涂料等新材料，涂料、丙烯酸环氧涂料、丙烯酸聚氨酯涂料、高氯化聚乙烯涂料等新材料，删去了原规范聚氯乙烯胶泥、环氧煤焦油类材料、过氯乙烯涂料、聚苯乙烯删去了原规范聚氯乙烯胶泥、环氧煤焦油类材料、过氯乙烯涂料、聚苯乙烯涂料、氯乙烯醋酸乙烯共聚涂料等不常用的或不符合环保要求的材料。涂料、氯乙烯醋酸乙烯共聚涂料等不常用的或不符合环保要求的材料。1.2 新版规
13、范修订的主要内容新版规范修订的主要内容v新版规范的强制性条文共7条：混凝土结构2条、钢结构2条、基础2条、池槽衬里1条。其中：v6.1.10 当衬里施工过程中可能产生有害气体时，储槽、当衬里施工过程中可能产生有害气体时，储槽、污水处理池的顶盖应采用装配式或设置不少于两个供施工污水处理池的顶盖应采用装配式或设置不少于两个供施工通风用的孔洞。通风用的孔洞。v 有些储槽、污水处理池是设有顶盖的。当池、槽内部进行防腐衬里施工时，防腐蚀材料中可能含有超标的可挥发溶剂（VOC）；有害的物质会造成对工人健康的损害，以往工程中曾发生工人中毒死亡事例。故规定顶盖采用装配式或设置不少于两个供施工通风用的孔洞，以保
14、证施工时空气流通，确保工人操作安全。装配式盖板的内表面防护一般预先施工，然后反过来拼装，最后采用耐腐蚀材料对板缝进行填缝、封面。结构设计共有6条强制性条文，为：第4.2.3、4.2.5、4.3.1、4.3.3、4.8.2和4.8.3条。2 结构设计结构设计v在化学腐蚀环境下（主要为工业介质），材料的劣化要比在化学腐蚀环境下（主要为工业介质），材料的劣化要比自然环境中快速得多。碳素钢在自然环境中快速得多。碳素钢在CL-作用下，每年的腐蚀作用下，每年的腐蚀速度可达速度可达15；钢筋混凝土结构除了钢筋的腐蚀外，还；钢筋混凝土结构除了钢筋的腐蚀外，还存在保护层水泥材料的腐蚀。在酸性溶液和镁盐溶液作用存
15、在保护层水泥材料的腐蚀。在酸性溶液和镁盐溶液作用下，水泥类材料会发生下，水泥类材料会发生“分解型腐蚀分解型腐蚀”，在硫酸盐等结晶型，在硫酸盐等结晶型盐类溶液作用下会发生盐类溶液作用下会发生“膨胀型腐蚀膨胀型腐蚀”，这些腐蚀导致混凝，这些腐蚀导致混凝土本身破坏，钢筋裸露；腐蚀地基发生膨胀，进而导致整土本身破坏，钢筋裸露；腐蚀地基发生膨胀，进而导致整个结构的破坏。个结构的破坏。v因此，在化学介质腐蚀环境下，不仅钢材（包括钢筋）遭因此，在化学介质腐蚀环境下，不仅钢材（包括钢筋）遭受腐蚀，而且混凝土保护层也遭受腐蚀，只靠结构自身已受腐蚀，而且混凝土保护层也遭受腐蚀，只靠结构自身已无法抵御介质的侵蚀。即
16、按自然环境中提高混凝土结构耐无法抵御介质的侵蚀。即按自然环境中提高混凝土结构耐久性（提高密实度及保护层厚度）以保护钢筋的一次防护久性（提高密实度及保护层厚度）以保护钢筋的一次防护措施（积极防护）已达不到目的，还要采取各种防护层措措施（积极防护）已达不到目的，还要采取各种防护层措施（如：地面、涂层等），并定期维护或更换，避免腐蚀施（如：地面、涂层等），并定期维护或更换，避免腐蚀性介质与结构接触，称为二次防护（消极防护）。结构设性介质与结构接触，称为二次防护（消极防护）。结构设计就是让结构自身的耐久性达到一定的要求。计就是让结构自身的耐久性达到一定的要求。2.1 基本要求基本要求v“结构结构”章增
17、加了章增加了“一般规定一般规定”。v提出了在腐蚀环境下结构耐久性设计的基本原则，从材料的选择、结提出了在腐蚀环境下结构耐久性设计的基本原则，从材料的选择、结构的布置、选型、构造及构件更换、计算分析方法等诸方面提出要求，构的布置、选型、构造及构件更换、计算分析方法等诸方面提出要求，这种这种“概念性概念性”设计对提高结构防腐蚀能力是十分重要的。设计对提高结构防腐蚀能力是十分重要的。v选材要扬长避短，充分发挥材料的特性。如混凝土耐氯气的腐蚀比钢选材要扬长避短，充分发挥材料的特性。如混凝土耐氯气的腐蚀比钢强；密实性较高的材料抗结晶腐蚀比孔隙多的材料好，砌体结构属多强；密实性较高的材料抗结晶腐蚀比孔隙多
18、的材料好，砌体结构属多孔材料，不可用于受大量易溶固态介质作用且干湿交替处。孔材料，不可用于受大量易溶固态介质作用且干湿交替处。v在腐蚀条件下，结构设计应从布置、截面形状、连接方式及构造上力在腐蚀条件下，结构设计应从布置、截面形状、连接方式及构造上力求简洁，尽量减少构件的外表面积、棱角和缝隙，以避免水和腐蚀性求简洁，尽量减少构件的外表面积、棱角和缝隙，以避免水和腐蚀性介质在结构表面的积聚并利于其迅速排除。介质在结构表面的积聚并利于其迅速排除。v例如：钢结构杆件放置方向不能积水；构件表面平整与否以及杆件节例如：钢结构杆件放置方向不能积水；构件表面平整与否以及杆件节点和布置，要利于腐蚀性介质、灰尘和
19、积水的排除。点和布置，要利于腐蚀性介质、灰尘和积水的排除。v例如：设计时要考虑固定走道、升降平台等设施和照明，以便于防护例如：设计时要考虑固定走道、升降平台等设施和照明，以便于防护层的施工、检查和维修，不能出现无法施工和维修的区域。层的施工、检查和维修，不能出现无法施工和维修的区域。v彩涂压型钢板、柃条等次要构件，往往不能与主体结构的使用年限相彩涂压型钢板、柃条等次要构件，往往不能与主体结构的使用年限相同，因此，当业主要求使用时，应采取便于更换的措施。同，因此，当业主要求使用时，应采取便于更换的措施。2.2 混凝土结构混凝土结构v在混凝土结构中，从腐蚀机理出发，结构布置、类型要力在混凝土结构中
20、，从腐蚀机理出发，结构布置、类型要力求简洁，应尽量减少混凝土表面面积，包括外露的金属预求简洁，应尽量减少混凝土表面面积，包括外露的金属预埋件（如：吊环、连接件等）；提高混凝土密实度，以保埋件（如：吊环、连接件等）；提高混凝土密实度，以保证抗渗性能；加大保护层厚度以减缓腐蚀进程。因此，预证抗渗性能；加大保护层厚度以减缓腐蚀进程。因此，预应力结构优于非预应力；预应力结构中先张、整体结构优应力结构优于非预应力；预应力结构中先张、整体结构优于后张、块材拼装结构；现浇混凝土结构优于预制结构。于后张、块材拼装结构；现浇混凝土结构优于预制结构。纵向受力筋和预应力筋不宜过细。纵向受力筋和预应力筋不宜过细。v对
21、于结构混凝土材料，提高密实度、增加保护层厚度是防对于结构混凝土材料，提高密实度、增加保护层厚度是防腐腐 设计的核心。目前工程设计中，采用设计的核心。目前工程设计中，采用C30C40提高混提高混凝土强度等级已成共识，但还要明确控制最小水泥用量，凝土强度等级已成共识，但还要明确控制最小水泥用量，最大水灰比，是保证混凝土抗渗性能所必要的。本次规范最大水灰比，是保证混凝土抗渗性能所必要的。本次规范将结构混凝土的基本要求和保护层厚度作为强制性条文。将结构混凝土的基本要求和保护层厚度作为强制性条文。2.2 混凝土结构混凝土结构v 保证结构混凝土的耐久性有诸多要求。与原规范相比保证结构混凝土的耐久性有诸多要
22、求。与原规范相比较，本规范在最低混凝土强度等级、最小水泥用量、最大较，本规范在最低混凝土强度等级、最小水泥用量、最大水灰比等方面的要求均有所提高，并根据腐蚀性等级的不水灰比等方面的要求均有所提高，并根据腐蚀性等级的不同区别对待。这是由于国内对这些问题已有共识（海港、同区别对待。这是由于国内对这些问题已有共识（海港、铁路等行业标准都提高了结构混凝土的基本要求），本规铁路等行业标准都提高了结构混凝土的基本要求），本规范与国际标准不能差距过大，适当进行了调整。范与国际标准不能差距过大，适当进行了调整。v 本次修订还增加了对最大氯离子含量的规定，与国家标本次修订还增加了对最大氯离子含量的规定，与国家标
23、准准混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2002接轨。接轨。v某些试验表明，原某些试验表明，原200号混凝土的密实性较差，它的抗号混凝土的密实性较差，它的抗碳化能力约为原碳化能力约为原300号混凝土的号混凝土的1/2、原、原400号混凝土的号混凝土的1/8。国家标准国家标准混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2002规定，规定，处于环境类别为三类的结构混凝土强度等级不应低于处于环境类别为三类的结构混凝土强度等级不应低于C30。所以本规范规定在弱腐蚀等级时，最低混凝土强度等级为所以本规范规定在弱腐蚀等级时，最低混凝土强度等级为C30。2.2 混凝土结构混凝土结构v
24、腐蚀性介质对构件的腐蚀，一般是由外表向内部逐渐进行的。混凝腐蚀性介质对构件的腐蚀，一般是由外表向内部逐渐进行的。混凝土的抗渗性能对腐蚀速度起重要影响。混凝土的抗渗性能主要决定于土的抗渗性能对腐蚀速度起重要影响。混凝土的抗渗性能主要决定于混凝土的密实度，而对混凝土密实度起控制作用的是水灰比和水泥用混凝土的密实度，而对混凝土密实度起控制作用的是水灰比和水泥用量，其中水灰比起主要作用。水灰比与碳化系数之间有近似的线性关量，其中水灰比起主要作用。水灰比与碳化系数之间有近似的线性关系；水泥用量与碳化系数之间也近似呈线性关系，但水泥用量小于系；水泥用量与碳化系数之间也近似呈线性关系，但水泥用量小于300/
25、m3时，系数明显增加。国内外关于混凝土耐久性的设计规定时，系数明显增加。国内外关于混凝土耐久性的设计规定中都对最大水灰比和最小水泥用量有明确规定，结构混凝土水灰比一中都对最大水灰比和最小水泥用量有明确规定，结构混凝土水灰比一般控制在般控制在0.55（抗渗等级相当于（抗渗等级相当于0.6MPa）以内，预应力混凝土为）以内，预应力混凝土为0.45（抗渗等级相当于（抗渗等级相当于0.8MPa）以内。本条按国家标准）以内。本条按国家标准混凝土结混凝土结构设计规范构设计规范GB50010-2002，处于环境类别为三类的结构混凝土最，处于环境类别为三类的结构混凝土最大水灰比和最小水泥用量限值的规定作为弱腐
26、蚀等级的取值。大水灰比和最小水泥用量限值的规定作为弱腐蚀等级的取值。v在结构混凝土的基本要求中规定在结构混凝土的基本要求中规定“最低混凝土强度等级最低混凝土强度等级”（而非抗渗标（而非抗渗标号），便于设计人员采用较高强度的混凝土，且施工中利于控制。预号），便于设计人员采用较高强度的混凝土，且施工中利于控制。预应力混凝土构件最大氯离子含量应力混凝土构件最大氯离子含量0.06指水溶性试验方法，不能采用指水溶性试验方法，不能采用酸溶性试验方法。酸溶性试验方法。v当混凝土中需要掺入矿物掺和料时，应符合国家现行有关标准规范的当混凝土中需要掺入矿物掺和料时，应符合国家现行有关标准规范的规定。表规定。表4.
27、2.3注注2中的中的“胶凝材料胶凝材料”是水泥和掺入的矿物掺和料的总称；是水泥和掺入的矿物掺和料的总称；“水胶比水胶比”即为水与胶凝材料之比。即为水与胶凝材料之比。2.2 混凝土结构混凝土结构v 混凝土对钢筋的保护，除需要一定密实度的混凝土外，还需要有一定厚度混凝土对钢筋的保护，除需要一定密实度的混凝土外，还需要有一定厚度的保护层。根据调查，保护层厚度若减少的保护层。根据调查，保护层厚度若减少1/4，则混凝土中性化层到达钢筋表，则混凝土中性化层到达钢筋表面的时间可缩短一倍。面的时间可缩短一倍。v本条混凝土保护层的厚度针对所有钢筋，即纵筋、钢箍、分布筋均要满足该本条混凝土保护层的厚度针对所有钢筋
28、，即纵筋、钢箍、分布筋均要满足该表的要求。因为从防腐蚀机理出发，钢箍锈蚀不仅会导致构件抗剪能力的下表的要求。因为从防腐蚀机理出发，钢箍锈蚀不仅会导致构件抗剪能力的下降，而且钢箍的锈蚀会诱导纵向受力锈蚀，从而导致构件丧失承载能力。降，而且钢箍的锈蚀会诱导纵向受力锈蚀，从而导致构件丧失承载能力。v国际上的观点都很明确，必须包括全部钢筋。国际上的观点都很明确，必须包括全部钢筋。v表表4.2.5面形构件中只提板、墙，取消了壳。因壳体较薄，混凝土保护层厚度面形构件中只提板、墙，取消了壳。因壳体较薄，混凝土保护层厚度一般不能满足要求，且在腐蚀条件下应用很少。一般不能满足要求，且在腐蚀条件下应用很少。v 混
29、凝土保护层厚度的增加对防腐蚀设计十分重要，目前国际上都有加厚保混凝土保护层厚度的增加对防腐蚀设计十分重要，目前国际上都有加厚保护层的趋势。但厚度也不能增加过多，因为保护层太厚时，受弯构件横向裂护层的趋势。但厚度也不能增加过多，因为保护层太厚时，受弯构件横向裂缝会加大，涂料防护层也易脱落。缝会加大，涂料防护层也易脱落。v 本次规范修订取用了本次规范修订取用了混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2002中三类环境中三类环境取值为取值为“弱弱”的要求，以利于与新的国标、标准图、计算软件接轨。的要求，以利于与新的国标、标准图、计算软件接轨。v 本规范混凝土耐久性基本要求稍低于本规范混凝
30、土耐久性基本要求稍低于混凝土结构耐久性设计规范混凝土结构耐久性设计规范的相的相应限值。为此我们与应限值。为此我们与“耐久规范耐久规范”进行了多次协调并达成共识：耐久性是把混进行了多次协调并达成共识：耐久性是把混凝土自身防护放在第一位，附加措施是第二位的，而工业建筑腐蚀环境要严凝土自身防护放在第一位，附加措施是第二位的，而工业建筑腐蚀环境要严酷得多，在不加防护的情况下，材料自身无法抗拒化学腐蚀环境作用，大多酷得多，在不加防护的情况下，材料自身无法抗拒化学腐蚀环境作用，大多采用特殊防护措施，故耐久性基本要求确定在一个适当范围。采用特殊防护措施，故耐久性基本要求确定在一个适当范围。2.2 混凝土结构
31、混凝土结构v 混凝土结构的耐久性，除了在材料上应有保证以外，还应由结构混凝土结构的耐久性，除了在材料上应有保证以外，还应由结构和构件的选型、裂缝控制和构造措施以及表面防护来保证，其中结构和构件的选型、裂缝控制和构造措施以及表面防护来保证，其中结构和构件的选型有时会起主导作用。规范吸取了国内外的经验教训，提和构件的选型有时会起主导作用。规范吸取了国内外的经验教训，提出若干要求。出若干要求。v现浇钢筋混凝土框架结构具有整体性好和便于防护的优点，没有钢埋现浇钢筋混凝土框架结构具有整体性好和便于防护的优点，没有钢埋件和装配节点可能形成的薄弱环节，因此其耐久性相对较好。件和装配节点可能形成的薄弱环节，因
32、此其耐久性相对较好。v本次规范修订，对钢筋混凝土框架结构只推荐现浇式。因装配整体式本次规范修订，对钢筋混凝土框架结构只推荐现浇式。因装配整体式在国内实践中已很少采用，而现浇式已具备速度快、质量好的优势，在国内实践中已很少采用，而现浇式已具备速度快、质量好的优势，配套设施相当完善，施工经验十分丰富。配套设施相当完善，施工经验十分丰富。v预应力混凝土构件具有强度等级高、密实性和抗裂性较好的特点。混预应力混凝土构件具有强度等级高、密实性和抗裂性较好的特点。混凝土在应力条件下的腐蚀性，根据一些试验表明，受拉部分要比受压凝土在应力条件下的腐蚀性，根据一些试验表明，受拉部分要比受压部分严重，因此从耐久性角
33、度来讲，预应力混凝土构件要比钢筋混凝部分严重，因此从耐久性角度来讲，预应力混凝土构件要比钢筋混凝土构件优越。土构件优越。v柱截面的形式宜采用实腹式，其目的是为了减少受腐蚀的外露面积，柱截面的形式宜采用实腹式，其目的是为了减少受腐蚀的外露面积，同时规整的截面也便于防护。腹板开孔的工字形柱的表面积大，容易同时规整的截面也便于防护。腹板开孔的工字形柱的表面积大，容易遭受腐蚀，所以在腐蚀性等级为强、中时不应采用。遭受腐蚀，所以在腐蚀性等级为强、中时不应采用。2.2 混凝土结构混凝土结构v 为适应预应力混凝土的发展，本次修订充实了为适应预应力混凝土的发展，本次修订充实了内容。内容。v预应力混凝土结构有先
34、张法，后张法（分有粘结、预应力混凝土结构有先张法，后张法（分有粘结、无粘结、缓粘结，体外张拉）。在腐蚀性环境中无粘结、缓粘结，体外张拉）。在腐蚀性环境中推荐推荐“先张法先张法”和和“无粘结预应力无粘结预应力”。先张法在预制。先张法在预制厂完成，质量易保证，预应力筋的保护严密。无厂完成，质量易保证，预应力筋的保护严密。无粘结技术成熟，已有专门粘结技术成熟，已有专门“规范规范”，要求采用，要求采用“连续连续封闭的防腐体系封闭的防腐体系”，经，经1m水头不透水试验，可确水头不透水试验，可确保质量。另外保质量。另外“无粘结无粘结”预应力筋可检测、可更换，预应力筋可检测、可更换，适用于腐蚀环境。适用于腐
35、蚀环境。v构造上对预应力筋直径、孔道管、锚固端均提出构造上对预应力筋直径、孔道管、锚固端均提出相关要求。相关要求。2.2 混凝土结构混凝土结构v 在细部构造设计中，还要注意浇筑在混在细部构造设计中，还要注意浇筑在混凝土中并部分暴露在外的吊环、连接件等。凝土中并部分暴露在外的吊环、连接件等。v由于这些零件在混凝土内外形成阴极和阳由于这些零件在混凝土内外形成阴极和阳极，在腐蚀性介质作用下，会产生较严重极，在腐蚀性介质作用下，会产生较严重的电化学腐蚀，要注意使这些预埋件与受的电化学腐蚀，要注意使这些预埋件与受力钢筋隔离，以免锈导受力钢筋的腐蚀。力钢筋隔离，以免锈导受力钢筋的腐蚀。v外露预埋件和连接件
36、不易修复，也无法更外露预埋件和连接件不易修复，也无法更换，其防护应根据腐蚀性等级、重要性和换，其防护应根据腐蚀性等级、重要性和维修困难程度分别采取不同的措施。维修困难程度分别采取不同的措施。2.3 钢结构钢结构v在钢结构设计中，从腐蚀机理和防护要求出发，减小表面积，防止水在钢结构设计中，从腐蚀机理和防护要求出发，减小表面积，防止水和腐蚀性介质在表面积聚和利于涂装是设计的宗旨。因此从结构造型、和腐蚀性介质在表面积聚和利于涂装是设计的宗旨。因此从结构造型、杆件截面选择、截面厚度给出的规定均遵循此项原则。杆件截面选择、截面厚度给出的规定均遵循此项原则。v 规范将结构选型和杆件截面最小厚度规定做为强制
37、性条文。规范将结构选型和杆件截面最小厚度规定做为强制性条文。v 钢结构构件和杆件形式，对结构或杆件的腐蚀速度有重大影响。钢结构构件和杆件形式，对结构或杆件的腐蚀速度有重大影响。如山西某化肥厂散装仓库为三铰拱结构（角钢格构式），某厂酸洗车如山西某化肥厂散装仓库为三铰拱结构（角钢格构式），某厂酸洗车间采用格构柱，均腐蚀严重。间采用格构柱，均腐蚀严重。v按照材料集中原则的观点，截面的周长与面积之比愈小，则抗腐蚀性按照材料集中原则的观点，截面的周长与面积之比愈小，则抗腐蚀性能愈高。薄壁型钢壁较薄，稍有腐蚀对承载力影响较大；格构式结构能愈高。薄壁型钢壁较薄，稍有腐蚀对承载力影响较大；格构式结构杆件的截面
38、较小，加上缀条、缀板较多，表面积大，不利于防腐。杆件的截面较小，加上缀条、缀板较多，表面积大，不利于防腐。v 为保证钢构件的耐久性，必须有一定的截面厚度要求。太薄的杆为保证钢构件的耐久性，必须有一定的截面厚度要求。太薄的杆件一旦腐蚀便很快丧失承载力。规范中规定的最小限值，是根据使用件一旦腐蚀便很快丧失承载力。规范中规定的最小限值，是根据使用经验确定的。经验确定的。v 设计中还要注意杆件截面的选择，如应采用实腹式或闭口截面，设计中还要注意杆件截面的选择，如应采用实腹式或闭口截面，不采用双角钢组成的不采用双角钢组成的T型和工型截面。型和工型截面。2.3 钢结构钢结构v“钢结构钢结构”推出了耐候钢，
39、增加了对门式刚架、大跨度网推出了耐候钢，增加了对门式刚架、大跨度网架和高强螺栓等的设计要求。架和高强螺栓等的设计要求。v耐候钢在欧美和日本已获得广泛应用，我国耐候钢在欧美和日本已获得广泛应用，我国钢结构上设钢结构上设计规范计规范GB50017-2003已提出已提出“对于外露环境，且对耐对于外露环境，且对耐腐蚀有特殊要求或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重腐蚀有特殊要求或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重结构，宜采用耐候钢结构，宜采用耐候钢”。国内采用耐候钢做承重结构已有。国内采用耐候钢做承重结构已有实例（西安，屋架）在大气中形成致密的氧化层，提高了实例（西安，屋架）在大气中形成致密的氧化层，提
40、高了耐候性能。在工业大气中涂装后使用效果较好。耐候性能。在工业大气中涂装后使用效果较好。v 门式刚架是近年来使用较多的钢结构，它造型简捷，门式刚架是近年来使用较多的钢结构，它造型简捷，受力合理。在腐蚀条件下推荐采用热轧受力合理。在腐蚀条件下推荐采用热轧H型钢。因整体轧型钢。因整体轧制，表面平整，无焊缝，可达到较好的耐腐蚀性能。制，表面平整，无焊缝，可达到较好的耐腐蚀性能。v 采用双面连续焊缝，使焊缝的正反面均被堵死，密封性采用双面连续焊缝，使焊缝的正反面均被堵死，密封性能好，不会形成缝隙腐蚀。能好，不会形成缝隙腐蚀。2.3 钢结构钢结构v 网架结构能够实现大跨度空间且造型美观，近年发展网架结构
41、能够实现大跨度空间且造型美观，近年发展迅速，应用于许多工业与民用建筑。本次规范修订增加了迅速，应用于许多工业与民用建筑。本次规范修订增加了防腐设计的专门条款。防腐设计的专门条款。v 钢管截面、球型节点是各类网架中杆件外表面积最小、钢管截面、球型节点是各类网架中杆件外表面积最小、防腐蚀性能最好又便于施工的空间结构型式，也是工业建防腐蚀性能最好又便于施工的空间结构型式，也是工业建筑中广泛应用的型式。筑中广泛应用的型式。v焊接连接的空心球节点虽然比较笨重，施工难度大，但其焊接连接的空心球节点虽然比较笨重，施工难度大，但其防腐蚀性能好，承载力高，连接相对灵活。在强、中腐蚀防腐蚀性能好，承载力高，连接相
42、对灵活。在强、中腐蚀条件下不推荐螺栓球节点，因钢管与球节点螺栓连接时，条件下不推荐螺栓球节点，因钢管与球节点螺栓连接时，接缝处难以保持严密，工程中曾出现倒塌事故。接缝处难以保持严密，工程中曾出现倒塌事故。v网架作为大跨度结构构件，防腐蚀非常重要，本条提出螺网架作为大跨度结构构件，防腐蚀非常重要，本条提出螺栓球接缝处理和多余螺孔封堵问题都是防止腐蚀气体进入栓球接缝处理和多余螺孔封堵问题都是防止腐蚀气体进入的重要措施。的重要措施。2.3 钢结构钢结构v 钢结构的连接，是防腐蚀的薄弱环节。钢结构的连接，是防腐蚀的薄弱环节。v焊接连接的防腐性能优于螺栓连接和铆接，但焊缝的缺陷焊接连接的防腐性能优于螺栓
43、连接和铆接，但焊缝的缺陷会使涂层难以复盖，焊缝表面常夹有焊渣又不平整，容易会使涂层难以复盖，焊缝表面常夹有焊渣又不平整，容易吸附腐蚀性介质，同时焊缝处一般均有残余应力存在，所吸附腐蚀性介质，同时焊缝处一般均有残余应力存在，所以，焊缝常常先于主体材料腐蚀。焊缝是传力和保证结构以，焊缝常常先于主体材料腐蚀。焊缝是传力和保证结构整体性的关键部位，对其焊脚尺寸必须有最小要求。断续整体性的关键部位，对其焊脚尺寸必须有最小要求。断续焊缝容易产生缝隙腐蚀，若闭口截面的连接焊缝采用断续焊缝容易产生缝隙腐蚀，若闭口截面的连接焊缝采用断续焊缝，腐蚀介质和水气容易从焊缝空隙中渗入内部。所以焊缝，腐蚀介质和水气容易从
44、焊缝空隙中渗入内部。所以对重要构件和闭口截面杆件的焊缝应采用连续焊缝。对重要构件和闭口截面杆件的焊缝应采用连续焊缝。v 加劲肋切角的目的是排水，避免积水和积灰加重腐蚀，加劲肋切角的目的是排水，避免积水和积灰加重腐蚀，也便于涂装。焊缝不得把切角堵死。国际标准也便于涂装。焊缝不得把切角堵死。国际标准涂料与清涂料与清漆漆用防护涂料系统对钢结构进行防腐蚀保护用防护涂料系统对钢结构进行防腐蚀保护（ISO12944）中提出加劲肋切角半径不应小于）中提出加劲肋切角半径不应小于50。2.3 钢结构钢结构v 高强螺栓的应用日趋广泛，本规范增加了防护要求。高强螺栓的应用日趋广泛，本规范增加了防护要求。v 铁道系统
45、：自六十年代应用于铁道桥梁，一般情况用红丹打底，专用面漆。铁道系统：自六十年代应用于铁道桥梁，一般情况用红丹打底，专用面漆。重要部位摩擦面处用富锌漆及喷铝，未发生工程事故，但在浪溅区腐蚀严重重要部位摩擦面处用富锌漆及喷铝，未发生工程事故，但在浪溅区腐蚀严重部位要加强检查，发现问题注意更换。部位要加强检查，发现问题注意更换。v 市政工程：接触面处分喷铝或自然锈蚀，终拧后涂市政工程：接触面处分喷铝或自然锈蚀，终拧后涂“渗透型密封液渗透型密封液”并立即并立即涂装。涂装。v 工业建筑：摩擦面不处理或用富锌涂料（摩擦系数满足要求）。宝钢自工业建筑：摩擦面不处理或用富锌涂料（摩擦系数满足要求）。宝钢自80
46、年代使用大量高强螺栓，未做专门处理，仅在外面涂刷油漆。年代使用大量高强螺栓，未做专门处理，仅在外面涂刷油漆。90年代因个别年代因个别螺栓松动掉落，请冶建院做全面普查，结果成千上万个螺栓出问题几率极小，螺栓松动掉落，请冶建院做全面普查，结果成千上万个螺栓出问题几率极小，仅在恶劣环境表面有锈蚀（与其他钢结构相同），既使在酸洗车间（强腐蚀）仅在恶劣环境表面有锈蚀（与其他钢结构相同），既使在酸洗车间（强腐蚀）打开丝扣及摩擦面均未发现问题。打开丝扣及摩擦面均未发现问题。v 在室外结构摩擦面处若不做密封和涂装，在腐蚀性较强时会发生锈蚀：大在室外结构摩擦面处若不做密封和涂装，在腐蚀性较强时会发生锈蚀：大亚湾
47、核电站迎海风方向龙门吊高强螺栓腐蚀严重，敲击除锈时上部亚湾核电站迎海风方向龙门吊高强螺栓腐蚀严重，敲击除锈时上部3副高强副高强螺栓断裂脱落，全面检查发现出水口部位长期受到盐雾侵袭，螺栓连接板局螺栓断裂脱落，全面检查发现出水口部位长期受到盐雾侵袭，螺栓连接板局部腐蚀严重（原防腐措施仅为表面涂刷聚氨酯涂料），但未影响承载能力。部腐蚀严重（原防腐措施仅为表面涂刷聚氨酯涂料），但未影响承载能力。v根据以上调查，本规范不限制高强螺栓的应用，但在构件连接处的接触面规根据以上调查，本规范不限制高强螺栓的应用，但在构件连接处的接触面规定涂刷无机富锌涂料，缝隙嵌刮耐腐蚀密封膏。定涂刷无机富锌涂料，缝隙嵌刮耐腐蚀
48、密封膏。v高强螺栓若采用镀锌防护，会使螺栓拧紧时锌与锌之间咬死，致使扭矩系数高强螺栓若采用镀锌防护，会使螺栓拧紧时锌与锌之间咬死，致使扭矩系数不均匀，施工不易保证质量。不均匀，施工不易保证质量。v连接处接触面在采取其他涂料防护时，要保证磨擦系数的要求。连接处接触面在采取其他涂料防护时，要保证磨擦系数的要求。2.3 钢结构钢结构v 钢柱柱脚均应置于混凝土基础上，不允钢柱柱脚均应置于混凝土基础上，不允许采用钢柱插入地下再包裹混凝土的做法。许采用钢柱插入地下再包裹混凝土的做法。钢柱于地上、地下形成阴阳极，电化学腐钢柱于地上、地下形成阴阳极，电化学腐蚀严重。大连某化工厂曾采用这种构造，蚀严重。大连某化
49、工厂曾采用这种构造，腐蚀严重。腐蚀严重。v另外，室内外地坪常因排水不畅而积水，另外，室内外地坪常因排水不畅而积水，所以本规范规定钢柱基础顶面宜高出地面所以本规范规定钢柱基础顶面宜高出地面不小于不小于300，以避免柱脚积水锈蚀。，以避免柱脚积水锈蚀。2.4 新增新增“钢与混凝土组合结构钢与混凝土组合结构”v 钢与混凝土的组合屋架和吊车梁，虽然能发挥两种材料的各自长钢与混凝土的组合屋架和吊车梁，虽然能发挥两种材料的各自长处，具有节省材料和方便施工的优点。但在腐蚀环境中，由于不同材处，具有节省材料和方便施工的优点。但在腐蚀环境中，由于不同材料对腐蚀性介质的敏感性不同，因此这种结构具有特殊的腐蚀特征。
50、料对腐蚀性介质的敏感性不同，因此这种结构具有特殊的腐蚀特征。据某些工厂的调查，组合结构的腐蚀有时会比单独的钢筋混凝土或钢据某些工厂的调查，组合结构的腐蚀有时会比单独的钢筋混凝土或钢结构更严重，特别是在混凝土与钢接触的界面上。在现行国家标准图结构更严重，特别是在混凝土与钢接触的界面上。在现行国家标准图目录中，已没有钢与混凝土组合的屋架和吊车梁标准图。目录中，已没有钢与混凝土组合的屋架和吊车梁标准图。v 以压型钢板为模板兼配筋的混凝土组合结构（也称整合板），在以压型钢板为模板兼配筋的混凝土组合结构（也称整合板），在钢与混凝土的接触面处形成的缝隙腐蚀，使金属腐蚀加剧，耐久性能钢与混凝土的接触面处形成
