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行業(yè)資訊
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預(yù)應(yīng)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(yīng)力集中，加速結(jié)構(gòu)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(jié)，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(jié)力，一定要清除干凈。可采用鋼絲刷或麻袋布擦等手工方法。具備條件的工地應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)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(xué)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(yīng)，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(jié)構(gòu)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。混凝土中還可摻用阻銹劑。
b.預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，除了禁止摻用氯鹽外，還應(yīng)對原材料進行嚴格檢驗。
c.鋼材的化學(xué)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(xué)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(xué)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(fēng)動或電動除銹。主要以電或壓縮空氣為動力，裝配適當(dāng)?shù)某P裝置，進行往復(fù)運動或旋轉(zhuǎn)運動，以適應(yīng)各種場合的除銹要求。如角向磨光機、鋼絲刷、風(fēng)動針束除銹器、風(fēng)動敲銹錘、齒型旋轉(zhuǎn)除銹器等，屬于半機械化設(shè)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(gòu)成的以達到表面清潔和適宜的粗糙度，設(shè)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(yīng)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(zhuǎn)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(xué)除銹：主要是利用酸與金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，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(shè)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(yīng)鏟除。可見的油脂和污垢也應(yīng)清除。噴射或拋射除銹后，鋼材表面應(yīng)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(shè)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(jié)，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(jié)力，一定要清除干凈。可采用鋼絲刷或麻袋布擦等手工方法。具備條件的工地應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)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(xué)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(yīng)，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(jié)構(gòu)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。混凝土中還可摻用阻銹劑。
b.預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，除了禁止摻用氯鹽外，還應(yīng)對原材料進行嚴格檢驗。
c.鋼材的化學(xué)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(xué)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(xué)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(fēng)動或電動除銹。主要以電或壓縮空氣為動力，裝配適當(dāng)?shù)某P裝置，進行往復(fù)運動或旋轉(zhuǎn)運動，以適應(yīng)各種場合的除銹要求。如角向磨光機、鋼絲刷、風(fēng)動針束除銹器、風(fēng)動敲銹錘、齒型旋轉(zhuǎn)除銹器等，屬于半機械化設(shè)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(gòu)成的以達到表面清潔和適宜的粗糙度，設(shè)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(yīng)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(zhuǎn)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(xué)除銹：主要是利用酸與金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，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(shè)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(yīng)鏟除。可見的油脂和污垢也應(yīng)清除。噴射或拋射除銹后，鋼材表面應(yīng)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(shè)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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