钢结构的防腐性能直接影响其使用寿命和安全性,受材料特性、环境条件、防护措施等多方面因素共同作用。以下是主要影响因素的详细解析:

一、钢材自身特性
钢材成分与组织
普通碳钢(如 Q235)含碳量较高,且不含铬、镍等耐腐蚀合金元素,易与环境中的氧气、水分反应生成铁锈;
耐候钢(如考顿钢)通过添加铬、镍、铜等合金元素,在表面形成致密氧化层(patina),可显著提升抗腐蚀性;
钢材中的夹杂物(如硫化物、氧化物)会成为腐蚀电池的阳极,加速局部锈蚀。
表面状态
钢材表面的氧化皮、油污、焊渣等杂质会破坏防腐涂层的附着力,导致涂层下腐蚀;
冷加工(如轧制、弯曲)产生的应力集中区域,易发生应力腐蚀开裂(尤其在潮湿、酸性环境中)。
二、环境因素
腐蚀性介质
湿度与水分:潮湿环境(相对湿度>60%)为电化学腐蚀提供电解液,加速锈蚀(如沿海、多雨地区腐蚀速率是干燥地区的 3-5 倍);
盐分:沿海地区或冬季撒盐的道路附近,氯离子(Cl⁻)会穿透涂层,破坏钝化膜,引发点蚀(如海洋平台钢结构需特殊抗盐雾处理);
工业污染物:工业区的二氧化硫(SO₂)、硫化氢(H₂S)等气体与水结合形成酸性溶液,导致钢材快速腐蚀;
微生物:土壤中的硫酸盐还原菌、海洋中的藻类等,会通过代谢产物破坏钢材表面,引发生物腐蚀。
温度与光照
高温环境(如冶金车间)会加速化学反应,同时降低涂层的耐老化性能;
紫外线长期照射会导致防腐涂料粉化、开裂,失去防护作用(如户外钢结构需添加抗紫外线添加剂)。
三、防腐防护措施
涂层质量
涂层类型:普通醇酸漆耐腐蚀性弱(寿命 1-3 年),环氧漆(耐化学性好)、聚氨酯漆(耐候性强)、氟碳漆(长效防腐,寿命 15 年以上)等高性能涂料可显著提升防腐效果;
涂层厚度与均匀性:涂层过薄或存在针孔、漏涂,会导致局部腐蚀;标准防腐要求底漆 + 中间漆 + 面漆总厚度≥120μm(如桥梁钢结构);
施工工艺:表面处理(如喷砂除锈至 Sa2.5 级)可增强涂层附着力,若除锈不彻底(如仅手工除锈 St2 级),涂层易脱落。
金属镀层
镀锌(热浸锌或电镀锌)通过锌的牺牲阳极作用保护钢材,但镀层厚度不足(<80μm)或存在漏镀时,腐蚀会从缺陷处蔓延;
镀铬、镍等惰性镀层可隔绝腐蚀介质,但镀层破损后会加速基材腐蚀(需搭配封闭涂层)。
阴极保护
牺牲阳极法(如锌块、镁块)适用于地下管道、海洋结构,但阳极消耗后需及时更换;
外加电流法需稳定供电系统,若电流控制不当可能导致过保护,引发氢脆。
四、结构设计与维护
结构设计合理性
构件造型复杂(如锐角、凹槽)易积水积尘,形成腐蚀死角;
焊接节点未做圆弧过渡或存在焊瘤,会导致应力集中和涂层破损,加速腐蚀;
不同金属接触(如钢与铜、铝)会形成电化学电池,引发电偶腐蚀(需加绝缘垫片隔离)。
维护频率与质量
定期检查(如每年一次)可及时发现涂层破损、锈蚀点,若长期不维护,局部腐蚀会快速扩展;
维修时若未彻底清除锈蚀区域就补涂,会导致二次腐蚀。