钢材锈蚀与影响因素及防治措施

1.钢材锈蚀的类型

根据锈蚀作用原理，钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀。

（1）化学锈蚀。指钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀。如经过氧化作用，可在钢铁表面形成疏松的氧化物。在温度和湿度较高的条件下，这种锈蚀进行得很快。

（2）电化学锈蚀。指钢与电解质溶液接触后，由于形成许多微电池，进而产生电化学作用，引起锈蚀。这种锈蚀比化学锈蚀进行得更快。

通常所说钢铁在大气中的锈蚀，实际上是化学锈蚀和电化学锈蚀两者的综合，其中以电化学锈蚀为主。由于受到锈蚀，在钢材表面形成疏松的氧化铁和氢氧化铁，使钢结构截面面积减小，钢筋与混凝土之间的黏结力和结构的承载力降低。

影响钢材锈蚀的主要因素是环境湿度和周围介质的成分，同时也与钢材本身的化学成分、表面状况有关。大量实践证明，处于潮湿环境中或当大气中有较多的酸、碱、盐离子时，钢材容易发生锈蚀现象；有害杂质含量较高的钢材容易锈蚀；沸腾钢比镇静钢、转炉钢比平炉钢容易被锈蚀。

2.防止钢材锈蚀的措施

（1）合金法。在碳素钢中加入所需的合金元素，制成抗腐蚀性能较好的合金钢。例如，不锈耐酸钢（即不锈钢）就是在钢中加入铬元素（还可加入钛、钼、镍等合金元素）的合金钢；在钢轨中加入0.1%～0.15% 铜，制成含铜钢轨，可以显著提高钢材的抗锈蚀能力。(www.xing528.com)

（2）金属覆盖。用电镀或喷镀的方法，将其他耐锈蚀金属覆盖在钢材表面，以提高其抗锈蚀能力，如镀锌、镀锡、镀铬、镀银等。这种方法适用于小尺寸的构件；对于大尺寸的构件，则不易施工。

近年发展起来的喷锌技术也可应用于钢桥的涂装。将锌丝热熔后，用高压空气将其喷吹到钢构件的表面上形成覆盖层，以增强钢材的防锈蚀能力，效果比较显著。

（3）油漆覆盖。油漆覆盖是最常用的一种方法，简单易行，比较经济，但耐久性差，需要经常翻修。

① 底漆。先在钢材表面打底。要求底漆对钢材的吸附力要大，并且漆膜致密，能隔离水蒸气、氧气等，使之不易渗入。底漆内掺有防锈颜料，如红丹、锌粉、铬黄、锌黄等。常用的底漆有红丹防锈底漆、云母氧化铁酚醛底漆、云铁聚氨酯底漆、环氧富锌底漆等。

② 面漆。面漆是防止钢材锈蚀的第一道防线，对底漆起着保护作用。面漆应该具有耐候性好，光敏感性弱，耐湿、耐热性好，不易粉化和龟裂等性能。常用的面漆有铝锌醇酸面漆、云母氧化铁醇酸面漆、云铁氯化橡胶面漆等。

值得一提的是，在大型桥梁结构维修加固中常采用体外预应力体系，由此出现了环氧钢绞线成品索和相应的锚夹具，这些都是钢材产品防止锈蚀的较好技术措施。