我国钢结构建筑防火与防腐论文.pdfVIP

浅析我国钢结构建筑的防火与防腐

【摘要】钢结构建筑除具有自重轻、安装简易、施工周期短、

抗震性能好等传统建筑所不具有的优势外，更适应了目前“低碳、

节能、绿色”的发展趋势，前景十分良好；但不耐火和不耐腐蚀这

两大致命缺点在很大程度上限制了钢结构建筑的发展。本文从目前

我国建筑行业对钢结构建筑的防火与防腐处理出发，探讨了在这两

方面存在的问题，提出了一些改进措施。

【关键词】钢结构；防火；防腐

引言

近些年来，随着我国国民经济和钢铁工业的跨越式发展，钢结

构以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工周期短、基础费用低、

结构占用面积少和工业化程度高等诸多优势得到广泛重视并迅速

发展，建设部已经把钢结构房屋作为一种绿色环保建筑列为重点推

广项目，钢结构建筑已毋庸置疑地成为21世纪建筑结构的发展趋

势。然而，耐火性能差和不耐腐蚀的缺陷却在很大程度上限制了钢

结构建筑的发展。例如，美国的“911”事件中，世贸中心大楼这

座典型的钢结构高层建筑，在大火的作用下主楼仅仅经过3o分钟

便轰然倒塌，造成了2797人死亡、360亿美元的惨重损失。又如，

我国在一次钢筋混凝土屋架、木屋架、钢木屋架和钢屋架等的事故

统计中发现，钢屋架出现倒塌事故占38．62％，由于腐蚀并缺乏维

修的原因占比重很大。据不完全统计，我国国内每年因腐蚀而造成

的经济损失在400亿人民币以上，每年9000万吨钢产量中，约30％

被各种形式的腐蚀消耗掉。诸如此类的惨痛教训一次次的提醒我

们，在大力发展钢结构建筑的同时，必须对钢结构的防火与防腐给

予足够重视，并采取积极的应对措施，使钢结构建筑真正成为创造

绿色城市生活的方向。

1钢结构建筑防火与防腐处理现状

1.1钢结构建筑防火处理现状

钢材虽然不具有可燃性，但导热系数大。在高温下，其强度会

逐渐降低，通常在450℃～650℃时即失去承载能力，不加保护的钢

结构耐火极限为15min左右，还不如普通木材的耐火时间。因此，

如何将钢结构的耐火时间延长至设计规范规定的极限范围内，一直

是钢结构防火研究的重点之一。

为达到这一目的，我国现行规范《建筑钢结构防火技术规范》

(cecs200：2006)规定了常用的钢结构防火处理措施，主要包括：

外包混凝土或砌筑砌体；涂敷防火涂料；防火板包敷；复合防火保

护，即在钢结构表面涂敷防火涂料或采用柔性毡状隔热材料包敷，

再用轻质防火板作饰面板；柔性毡状隔热材料包敷等。

这些方法从原理上可分为截流法和疏导法两类，在实际应用中

一般应根据不同的场所适当的选用相应的耐火保护措施。

1.2钢结构建筑防腐处理现状

虽然钢结构建筑类型多样，不同类型又处于不同的腐蚀介质中，

但是腐蚀类型归纳起来主要有三种：⑴大气腐蚀主要是由空气中的

水和氧气等的化学和电化学作用引起的；⑵应力腐蚀钢结构既要承

受拉伸、压缩、弯曲和扭转等各种应力的作用，又要受到腐蚀介质

的作用，所以其采用的低碳钢、低合金钢、高强钢等在水介质、co

—co一h0中极易发生应力腐蚀；⑶局部腐蚀钢结构的不同结构构

件之间、钢构件与非金属的表面间存在缝隙，并有介质存在时就会

发生局部腐蚀。

针对以上的腐蚀类型和机理，目前我国钢结构建筑的防腐处理

措施主要包括以下几种：①物理屏蔽作用的防锈漆这类防锈漆的防

锈颜料有良好的屏蔽作用，能阻挡水分等化学介质渗到钢铁表面，

因而减缓电化学反应的速度延迟发生锈蚀的时间；②依靠化学钝化

作用使钢材表面形成一层钝化膜。如磷化膜或具有阻蚀性的络合

物，这些在钢材表面形成的钝化膜或络合物的标；隹电极电位较铁

为正，从而能延缓钢材的腐蚀过程；③阴极保护型防锈漆一富锌底

漆当防锈漆整层漆膜的电极电位比铁元素更负时，钢结构中的铁成

分便变成阴极，受到电化学保护不会腐蚀；④金属镀层保护在钢材

表面施加金属保护层，以提高钢材表面的抗腐蚀能力，最常用的是

镀锌，主要是通过形成致密的保护膜和锌置换作用来防腐蚀。

2钢结构建筑防火与防腐领域存在的问题与对策

经过近十几年的研究探索，我国在钢结构建筑的防火与防腐方

面已积累了一定的经验，总结了上述的方法和措施。但是应该看到，

我国在钢结构建筑领域的发展起步较晚，在实践中暴露出的问题还

很多，特别是防火与防腐方面的问题，主要集中在以下几个方面：

2.1设计单位不按规范设计有些工程设计人员，不按国家有关

防火规范的要求进行设计，对生产、储存的火灾危险