盐雾腐蚀对开放式石材幕墙的危害和最佳经济解决措施

盐雾腐蚀对开放式石材幕墙的危害和最佳经济解决措施
张倩
摘要：本文主要介绍了盐雾腐蚀对开放式石材幕墙的危害，并给出解决措施。
关键词:盐雾腐蚀开放式石材幕墙危害措施
一盐雾腐蚀对开放式石材幕墙的危害
1、开放式石材幕墙的定义
开放式石材幕墙最显注的特点就是石材面板之间的缝隙不注胶填缝，即敞缝式石材幕墙。
2、盐雾腐蚀的定义
盐雾腐蚀，是来源于海洋中的氯化物盐的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应所引起的。同时，氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏的不良反应。是一种最有破坏性的大气腐蚀。
3、危害性
沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是，海洋大气可以向内陆纵深蔓延，在海岛上更是如此，盛行风来自海洋，而且气候恶劣。例如，英国气候条件就是如此，所以整个国家都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气，特别是由于蒸发造成盐沉积集聚，再加上雨水少，不经常被雨水冲刷，沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话，腐蚀性就更大。海边盐雾地区诸如中国厦门、海南、南非开普敦、塞内加尔达喀尔等沿海城市，盐雾腐蚀对建筑的影响还是很严重的，而在这些地区建筑外墙如果采用开放式石材幕墙，同时没有采取相应等级防盐雾措施，盐雾将通过石材幕墙敞缝直接侵蚀钢骨架，对其造成极坏的不良反应，最终可能致使骨架与石板整体坍塌，造成严重的质量安全事故，同时缩短了外墙的装饰使用年限，额外增加了不必要的费用损失。本文将对海边盐雾地区开放式石材幕墙的防腐蚀措施进行简单论述。

二、开放式石材幕墙防盐雾措施
1、背衬铝板+热镀锌龙骨+不锈钢连接件。
热镀锌钢龙骨也叫热浸锌和热浸镀锌：是一种有效的钢龙骨防腐方式。是将除锈后的钢龙骨浸入500℃左右融化的锌液中，使钢龙骨表面附着锌层，从而起到防腐的目的。它的主要特点：
（1）处理费用低
热浸镀锌防锈的费用要比其他漆料涂层的费用低；
（2）持久耐用
在郊区环境下，标准的热镀锌防锈厚度可保持50年以上而不必修补；在市区或近海区域，标准的热镀锌防锈层则可保持20年而不必修补；
（3）可靠性好
镀锌层与钢材间是冶金结合，成为钢表面的一部份，因此镀层的持久性较为可靠；
（4）镀层的韧性强
镀锌层形成一种特别的冶金结构，这种结构能承受在运送及使用时受到机械损伤；
（5）全面性保护
镀件的每一部分都能镀上锌，即使在凹陷处、尖角及隐藏处都能受到全面保护；
（6）省时省力
镀锌过程要比其他的涂层施工法更快捷，并且可避免安装后在工地上涂刷所需的时间。
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用316不锈钢。
2、背衬铝板+龙骨喷涂氟碳漆+不锈钢连接件
龙骨喷涂氟碳漆是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料；又称氟碳漆、氟涂料、氟树脂涂料等。在各种涂料之中，氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，具有特别优越的各项性能。耐候性、
耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低磨擦性。经过几十年的快速发展，氟涂料在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用。成为继丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有机硅涂料等高性能涂料之后，综合性能最高的涂料品牌。目前，应用比较广泛的氟树脂涂料主要有PTFE、PVDF、PEVE等三大类型。
（1）优良的防腐蚀性能
优良的防腐蚀性能—得益于极好的化学惰性、漆膜耐酸、碱、盐等化学物质和多种化学溶剂，为基材提供保护屏障；该漆膜坚韧—表面硬度高、耐冲击、抗屈曲、耐磨性好。显示出极佳的物理机械性能。
（2）免维护、自清洁
免维护、自清洁—氟碳涂层有极低的表面能、表面灰尘可通过雨水自洁，极好的疏水性（最大吸水率小于5% ）且斥油、极小的摩擦系数（0.15 — 0.17 ），不会粘尘结垢，防污性好。
（3）强附着性
强附着性—在铜、不锈钢等金属、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、复合材料等表面都具有其优良的附着力，基本显示出宜附于任何材料的特性。高装饰性——在60 度光泽计中，能达到80% 以上的高光泽。
3、热浸镀铝龙骨+不锈钢连接件
（1）钢材热浸镀铝简介
“钢材热浸镀铝”是将钢材货制品置入在一定温度下的熔融铝液中，浸渍适当时间后，钢材表面形成合金铝层的一项新型镀层工艺。
热浸镀铝钢材兼有钢基体的高强度和铝层的耐腐蚀、抗磨损、耐高温等特性。其耐蚀性是镀锌钢材的5-10倍；耐硫化物和耐热腐蚀方面。其性能优于18-8不锈钢。因而能满足工程的防腐要求。
（2）热浸镀铝钢材的金相组织特点
热浸镀铝钢材使铁和铝之间达到原子之间的结合，靠金属键紧密的结合在一起。若是碳素钢，则镀层以带状组织与母材密接。
镀层的厚度：若是炭素钢，则铝层为0.04-0.07mm合金层，平均为0.05mm。不过，各层的厚度要因钢材种类、炭素量以及浸镀温度和时间有所不同。
（3）热浸镀铝的性能
耐蚀性：
镀铝钢材的耐蚀性是通过氧化铝膜、铝层自身的耐蚀性、合金层的耐蚀性以及铝层——合金层——母材之间的电化学的防蚀原理等发挥出来的。
耐候性
镀铝产品能在海洋潮湿地区、工业地带及硫磺温泉等腐蚀性环境下长期使用。镀锌、镀铝钢腐蚀试验结果对比mg/cm2。
耐海水性
热浸镀铝钢材对海水有很好的防腐性，不仅在海洋环境中，就是在海面和波浪中也有同样效能。
耐水性
由于镀铝产品的镀层做为阴极具有防腐效果，铝表面生成的氧化铝钝化膜以及合金层都具防蚀性。所以镀铝产品的耐水性极强。由于水质、PH芝、温度、流速的不同、镀铝产品防腐耐久也有一定差异。
耐热性
普通钢铁在550摄氏度高温条件下会迅速氧化，而镀铝钢材则具有很强的耐高温耐氧化性和耐高温防腐性。这是由于铝表面致密的氧化膜防止了氧气的扩散，另外合金层本身（如下反应式所述），也具有很强的耐热性。
4Al+3O2---＞2Al2O3
2(Fe-Al)+3O2---＞Fe2O3+Al2O3
Fe2O3+2Al---＞2Fe+Al2O3
(铝的选择氧化可以阻止铁的氧化)
镀铝钢材表面的合金层能压制碳的侵入和扩散。另外，在高温还原性气体环境下也能防止母材（钢铁）脱炭。
（4）关于镀铝（渗铝）与热镀锌防腐效果比较
镀铝和镀锌都是金属材料表面处理的一种方法，其目的都是为提高普通碳钢的耐腐蚀性能，这两种方法处理工艺类似，但耐蚀机理和耐蚀性能有很大的差别。以下作一大概的比较：
　镀锌耐蚀机理是牺牲阳极机理。因为锌和钢铁结合后，锌的电极电位较负，当电解质存在情况下，锌和铁形成电化学腐蚀微蚀微电池，锌是阳极，铁是阴极，阳极不断失去电子而溶解，从而牺牲自己保护了对方一铁不被电解质腐蚀；同时，锌也会与氧、二氧化碳、硫化物等发生化学反应产生化学腐蚀，由此可见，锌的防腐蚀是以锌层的厚度与介质反应快慢相关的。
　镀铝（渗铝）则有所不同，铝是在大气中极易氧化的元素，虽然铝的电极电位也很负，但铝氧化后形成的硬钝化膜---三氧化二铝，则对铝的防腐起着关键的作用，三氧化二铝完全阻断了腐蚀介质与金属基体的接触，只要表面的氧化膜不被破坏，则电化学腐蚀和化学腐蚀都不易发生，另外，镀铝加工中的高温处理过程，则更强化了铝表面的氧化程度，所以其抗腐蚀性能更为提高。
　从这两种金属表面情况就可以看出，锌过一段时间，表面会形成一层粉末状的“锌灰”，这即是与大气中的腐蚀介质发生反应后的腐蚀产物。而铝就没有这种现象，可见它们腐蚀机理是不一样的，铝要比锌优越得多，抗腐蚀性能要强得多。
镀铝和镀锌的防腐蚀效果，世界各国都作过长期的试验，试验结果一般认为，镀铝材料在海洋大气环境下防腐寿命为镀锌的4—9倍，在工业水、海水中为10—20倍，特别是在含SO2、H2S、NO2、CO2、Cl及各种有机酸的作用场合，镀铝材料的腐蚀性能更是大大超过镀锌，防腐效果更高出数十到数百倍。