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鋼鐵結構如何防銹堪用百年? 認識熱浸鍍鋅技術(下)


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發布 | 2021-10-26 755 0 中評

文 / 918建材庫

▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

|國內沿海地區充滿腐蝕問題


▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

金屬材在國內如果會長期接觸大氣環境又沒有做好防銹,腐蝕狀況隨處可見,只差在每個地區大氣環境中不同程度的水、氧、鹽分及汙染物質,而有不同的腐蝕速度。

 

但是別以為鋼鐵鍍鋅後就不會腐蝕,工研院就曾針對國內大氣腐蝕劣化程度進行研究,結果發現鋅金屬往往在東北季風季節時,其腐蝕速度較夏天來的快速,由其實台灣沿海地帶,空氣中的氯鹽會明顯增加,再加上近年來空氣汙染,尤其石化廠或火力發電廠產生的二氧化硫,都會使腐蝕速度加快。

 

一般來說,鋅金屬再國內大氣環境的腐蝕速度,西北部沿海岸速度最快,再來是大甲溪以北海岸線地區,接著是大甲溪以南的台中市至台南市,最後則是高雄,但沿海地區的腐蝕速度還是非常快。所以,重點仍在於鍍鋅的厚度,如果採用不同的標準,耐用年限都有很大的差異。

 

|熱浸鍍鋅鋼如何應用建築工程?


▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

如果鋼材要使用於建築工程,就得面臨螺栓接合、焊接、彎曲加工、塗裝、修補等問題。

 

以一般RC結構所使用的鋼筋來說,很多人也許會疑惑,使用鍍鋅鋼筋會降低混凝土的握裹強度,但其實鋼筋握裹強度主要在於鋼筋是否有肋,如果沒有肋,就要靠鋼筋與混凝土間的摩擦力,有肋的話,混凝土可因鋼筋表面凸起的肋增強摩擦力,再加上養護期下,才會發揮握裹強度。

 

但鍍鋅鋼筋形成的光面反而有較佳的握裹強度,甚至可以超越黑皮鋼筋只是可能需要比一般鋼筋花更長時間才會充分發揮,但都會在28天的養護期內完成;簡單來說,鍍鋅鋼筋比較能延緩鋼筋腐蝕的時間,能延長RC建築結構的壽命,至於鋼筋彎曲加工可以參考CNS14771的標準。

 

|熱浸鍍鋅鋼如何加工?


 

談到鋼鐵加工,施工過程中也一定會遇到鋼材焊接、切削、螺栓接合、彎曲、塗裝,甚至會需要局部不做熱浸鍍鋅等問題。

 

01 焊接、切削

▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

以焊接、切削來說,只要有適當的焊接條件,鍍鋅鋼材可以焊接也可以切削,但如果鍍鋅厚度增加,焊接會較困難,必須要將焊接部位之鋅去除,所以最好要先確認清楚需焊接部位,在鍍鋅前可以在焊道上或要切削的寬度中塗抹環氧樹脂,可避免焊道及切削寬度鍍鋅,完成後可以用鋅漆修補或以鋅熔射修補。

 

換句話說,如果有局部不需做熱浸鍍鋅的鋼材部位,同樣可以用環氧樹脂來防鍍,這種方式雖然不能完全達到防鍍,但即使有稍微鍍著的部分仍可用砂輪機去除。

 

然而,焊接畢竟會有美觀不佳的問題,如果可以採用螺栓接合最好,但螺栓接合就會遇到摩擦,一摩擦就會影響鍍鋅表面,所以熱浸鍍鋅的螺栓也有規格標準,必須要按照標準進行接合才不會影響接合部位的強度。

 

02 事後彎曲加工

▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

再者,鍍鋅鋼材如果要事後彎曲加工,仍有一定的限度,否則鍍鋅層會產生龜裂剝離的問題;而最有可能會需要彎曲的鋼管水管,若要良好的彎曲加工性能,就必須抑制合金層的成長,換句話說,彎曲的部位鍍鋅溫度及浸泡時間,都與其他部位有差異才能做好事後彎曲,因此最好在鍍鋅前就先做好彎曲加工,才不會造成鍍鋅層的破壞。

 

只是鍍鋅鋼材若要再塗裝就需要多花功夫,因為塗料必須要能與鋅黏著才行,如果要塗上油漆,必須要將表面的水、油脂去除後,再塗上環氧樹脂合金漆,還要再塗抹環氧樹脂,最後才能塗上面漆,所以塗裝會相對較費工費時。

 

以上就是淺談熱浸鍍鋅的技術,這項技術在台灣已有非常多的工程實績,畢竟國內屬於潮濕多雨的海島型氣候,也因維護成本備受重視,因此許多公共建設的橋樑、公路等鋼製系統都會使用到鍍鋅鋼材,且在建築工程中,除了廠房會使用鍍鋅鋼之外,許多建築造型外觀也會應用這項技術。

 

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