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圖 1 空氣相對濕度與鋼鐵腐蝕速率的相關(guān)曲線

    電解質(zhì)的影響：如所處環(huán)境空氣中含有較多 的鹽、堿類電解質(zhì)污染物，就會提高冷凝露水的導(dǎo)電率，增大鋼鐵的腐蝕速度。在對鋼材表面進(jìn)行除油、除銹處理過程中，有時潔凈水沖洗不徹底，微量電解質(zhì)殘留在鋼材表面，也是影響防腐性的一種 隱患�？傊�，電解質(zhì)加上水和氧，就會促進(jìn)電化學(xué) 腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。

    酸性氣體的影響：在某些地理環(huán)境，受地質(zhì)條件、工業(yè)污染等影響導(dǎo)致大氣中酸性氣體濃度較高，例如：二氧化硫、二氧化碳、一氧化氮、氯化 氫等，容易形成酸雨腐蝕，或使冷凝水的 pH 值偏 酸性，容易將氫氧化鐵溶解，使腐蝕加劇。

    1 ． 3 ． 2 在海洋環(huán)境下鋼鐵的腐蝕因素分析

    在海洋環(huán)境中，空氣中的鹽霧、水分、海水中 電解質(zhì)濃度、含氧量、微生物，以及海浪、砂石的沖刷作用，對防腐涂層和鋼結(jié)構(gòu)都有不同程度的破壞和腐蝕。我國東海海域淺海區(qū)海水水質(zhì)基本情況 如表 1 所示。

    從以上水質(zhì)情況分析，此海域海水的含鹽量、 容氧量、有機(jī)質(zhì)濃度都比較高，電阻率較低。這些 數(shù)據(jù)說明海水為鋼鐵的腐蝕提供了良好的條件。以下就幾個主要因素進(jìn)行分析。

    含鹽量、 Na 濃度、電阻率：這些都會導(dǎo)致海 水的導(dǎo)電性增大，腐蝕加速。

    溶氧量：溶氧量越大，鐵銹生成越快、越多，加速了陽極的腐蝕。特別是橋梁和海上鉆井平臺的飛濺區(qū)，海水的含氧量更高，腐蝕更嚴(yán)重。

    pH 值：不同海域水質(zhì)的 pH 值也有差異， pH 值越低的海域，越有利于鐵銹的溶解，這將加速電化學(xué)反應(yīng)，腐蝕嚴(yán)重。

    潮差區(qū)和飛濺區(qū)：由于海浪和砂石對這些部位的反復(fù)沖擊、沖刷、磨損，干濕交替，海水侵蝕，高濃度鹽霧等惡劣條件，對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕更為嚴(yán)酷。海平面以上，暴露在大氣中的部位：通常在海平面以上， 8m以下的空間，大氣中的鹽霧濃度最高，氯離子濃度也高。氯離子是一種穿透力極強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，接觸到鋼鐵表面，便迅速破壞鋼鐵表面的鈍化層，先形成一個小陽極，金屬鐵溶解，形成 一 個腐蝕坑，亦稱為點腐蝕。鹽霧濃度越高，冷凝 后的電阻率越低，導(dǎo)電性增大，加速電化學(xué)腐蝕。

    近年，我國正在建造和準(zhǔn)備建造的跨海大橋 有：杭州灣跨海大橋、上海長興島至崇明島的長江 跨海大橋、舟山群島跨海大橋、青島海上大橋、大 連旅順口至煙臺的煙大鐵路輪渡等。這些都是大型的海上鋼結(jié)構(gòu)工程。海洋環(huán)境十分嚴(yán)酷，對大型橋 梁主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限大都要求在 100 年以上，配套防腐涂料的使用壽命也不低于 25 年。因 此，如何科學(xué)地、合理地、正確地設(shè)計、選擇長效型鋼結(jié)構(gòu)配套防腐涂料，需要經(jīng)過慎重考慮和反復(fù)論證，才能作出決定。

    2 防腐涂料的作用及富鋅底漆的防腐蝕機(jī)理

    2 ． 1 防腐涂料的作用

    防腐涂料在金屬表面成膜后，通過以下作用來防止金屬腐蝕：屏蔽作用，隔離水、氧、電解質(zhì)直 接與金屬接觸；緩蝕作用，涂層中釋放出緩蝕離子，延緩鋼鐵腐蝕；陰極保護(hù)作用，涂料中含有高 PVC 的鋅粉，類似于電鍍鋅的作用，作為犧牲陽極，鋼材成為陰極，得到保護(hù)，從而延長了鋼鐵的使用壽命。采用有機(jī)或無機(jī)富鋅涂料噴涂在金屬表面，起到防銹耐腐蝕的作用，是一種普遍采用的最有效方 法之一。

    涂料的防腐一般通過底漆、中涂漆、面漆的協(xié)同作用來完成，涂裝一定的膜厚，來達(dá)到要求的防 腐年限。對于鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料配套體系的設(shè)計及品種選擇，可參考 ISO 12944(( 色漆和清漆——鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料系統(tǒng)保護(hù)》中的有關(guān)內(nèi)容。

    底漆在涂料涂裝配套中賦予涂層良好的耐腐 蝕性能。富鋅底漆作為長效型鋼結(jié)構(gòu)重防腐涂料涂裝配套體系的底漆，相比其它品種底漆具有防腐性 能強(qiáng)，耐熱性優(yōu)良，附著力好，耐候性好，不影響焊接施工等優(yōu)點。因此，富鋅底漆已成為船舶、橋梁、 海上鉆井平臺、碼頭、管道、貯罐等重防腐涂料領(lǐng) 域中的主要配套底漆品種。

    2 ． 2 富鋅底漆的防腐機(jī)理

    富鋅底漆的防腐機(jī)理是基于金屬鋅對鋼鐵的陰 極保護(hù)作用。因為金屬鋅的電化學(xué)活性 ( 其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為 -0 ． 4 V) 比鐵 (-0 ． 76 V) 活潑，所以當(dāng)水分入侵涂層時，在陽極區(qū)鋅由于失去電子而被腐蝕掉，在陰極區(qū)的鋼板表面不斷得到電子，從而受到保護(hù)。同時，鋅作為犧牲陽極形成的氧化物還可以對涂層起到一種封閉作用，加強(qiáng)了對涂層的保護(hù)。富鋅底漆的電化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

    為確保富鋅底漆中的鋅粉能與鋼鐵緊密結(jié)合 而起到導(dǎo)電和犧牲陽極的作用，對于富鋅底漆中鋅 粉含量占干膜總質(zhì)量的百分比，美國鋼結(jié)構(gòu)涂裝協(xié)會 (SSPC)SSPC Paint- 20 中有明確的規(guī)定： 1 級，鋅粉含量≥ 85 ％； 2 級， 77 ％≤鋅粉含量≤ 85 ％； 3 級， 65 ％≤鋅粉含量≤ 77 ％。