钢结构因其强度高、自重轻、施工速度快等优点，在工业厂房、桥梁、高层建筑等领域得到广泛应用。钢材在自然环境中易受腐蚀，这不仅影响结构的美观，更会严重削弱其承载能力，威胁结构安全。因此，科学、有效的防腐与除锈检测工作，是保障钢结构工程全生命周期安全与经济运行的关键环节。
一、钢结构腐蚀的成因与危害
钢结构的腐蚀主要是电化学腐蚀。当钢材暴露在潮湿空气或含有电解质（如酸雨、盐雾）的环境中，其表面会形成无数微小的原电池。铁作为阳极失去电子形成铁离子（Fe²⁺），溶解于水膜中，而氧气则在阴极获得电子形成氢氧根离子（OH⁻），最终生成红褐色的铁锈（主要成分为Fe₂O₃·xH₂O）。
腐蚀的危害主要体现在：
- 截面损失：钢材有效承载截面减小，导致结构承载力下降。
- 应力集中：锈蚀坑或局部严重锈蚀处易产生应力集中，诱发裂纹。
- 连接失效：螺栓、焊缝等连接部位锈蚀会降低连接强度。
- 经济损失：维修、加固或更换成本巨大，并可能因停产造成间接损失。
二、钢结构防腐涂层系统
目前最普遍、经济的防腐方法是涂层保护。一个完整的涂层系统通常包括：
- 表面处理（除锈）：这是决定涂层寿命的最关键步骤。目标是彻底清除钢材表面的氧化皮、铁锈、旧涂层、油污和灰尘，并形成一定的粗糙度（锚纹深度），以增强涂层附着力。
- 底漆：直接涂装在处理后的钢材表面，具有良好的防锈性能（如含锌粉、磷酸锌等防锈颜料）和附着力。
- 中间漆：增加涂层总厚度，起到良好的屏蔽作用，阻隔水汽和氧气渗透。
- 面漆：提供所需的装饰色彩，并抵抗紫外线、大气老化及化学介质侵蚀。
三、除锈质量检测
除锈质量直接关系到涂层的附着力与寿命，其检测主要包括清洁度和粗糙度两个方面。
1. 清洁度标准与检测
国际上广泛采用瑞典标准SIS 055900或国际标准ISO 8501-1，将钢材表面原始状态分为A（覆有氧化皮）、B（已发生锈蚀）、C（全面覆盖锈层）和D（覆有氧化皮的锈蚀）四个等级。除锈后的清洁度等级标准分为：
- Sa1 轻度喷射清理：仅去除疏松的氧化皮、铁锈和异物。
- Sa2 彻底喷射清理：氧化皮、铁锈和异物基本清除，残留物应牢固附着。
- Sa2.5 非常彻底喷射清理（最常用）：氧化皮、锈和异物清除至仅剩轻微点状或条纹状痕迹。
- Sa3 使钢材表观洁净的喷射清理：完全清除所有可见残留物，呈现均匀的金属色泽。
检测方法主要为目视比对，使用标准图样或代表性照片进行现场对比判定。
2. 粗糙度检测
合适的粗糙度能极大增加涂层接触面积，产生“锚固”效应。常用检测方法有：
- 比较样块法：将已知粗糙度的标准样块与处理后的表面进行触觉或视觉比较。简单快捷，但主观性强。
- 触针式轮廓仪：仪器探针划过表面，精确测量轮廓曲线并计算Ra（算术平均偏差）或Rz（微观不平度十点高度）值。精度高，但速度较慢。
- 拓片胶带法：使用专用压敏拓片胶带贴在表面，取下后用量仪测量其厚度，间接换算粗糙度。方便现场使用。
四、防腐涂层施工过程与完工检测
为确保涂层质量，需对施工全过程进行监控与检测。
1. 环境条件监测：测量并记录施工时的空气温度、钢材表面温度、相对湿度和露点温度。通常要求表面温度高于露点温度3℃以上，相对湿度低于85%，以确保表面不凝结水汽。
2. 湿膜厚度检测：施工后立即使用湿膜厚度梳规或轮规测量，可及时调整喷涂参数，控制干膜厚度。
3. 干膜厚度检测：涂层固化后，使用磁性或涡流测厚仪进行测量。这是涂层检测的核心项目。测量需遵循“80-20”或“90-10”原则，即所有测点中至少有80%（或90%）的读数不低于规定膜厚，其余读数不低于规定膜厚的80%（或90%）。
4. 涂层附着力检测：
- 划格法：用刀具划出网格，粘贴胶带后快速撕拉，观察涂层脱落面积。适用于较薄涂层。
- 拉拔法：使用附着力测试仪，将特定尺寸的锭子用专用胶水粘在涂层上，垂直拉拔至脱落，记录拉拔强度（MPa）。此法定量、权威，应用广泛。
5. 涂层缺陷检查：目视或借助低倍放大镜检查涂层是否存在漏涂、针孔、流挂、起泡、裂纹、桔皮等缺陷。针孔可用低压湿海绵针孔检测仪或高压电火花检测仪进行排查。
五、在役钢结构防腐状况检测与评估
对已投入使用的钢结构，需定期进行防腐状况检测，以制定维护计划。
- 外观检查：记录锈蚀类型（均匀锈蚀、点蚀等）、分布、面积及等级。
- 涂层状况评估：检查涂层粉化、开裂、剥落、起泡程度。
- 涂层厚度复测：评估涂层剩余厚度。
- 附着力抽查：评估涂层剩余保护能力。
- 腐蚀环境调查：了解环境的腐蚀性等级（如ISO 12944标准划分的C1-C5，Im1-Im2工业环境等级）。
- 结构安全性影响评估：结合腐蚀深度测量（如超声波测厚），评估对构件承载力的影响。
###
钢结构的防腐与除锈检测是一个系统性的质量控制过程，贯穿于设计、施工、维护的全生命周期。严谨的表面处理、规范的涂层施工、科学的检测手段以及定期的检查维护，共同构成了保障钢结构长期安全稳定运行的坚固防线。随着无损检测技术、智能传感技术和大数据分析技术的发展，钢结构的腐蚀防护与状态监测正朝着更精准、更智能、更经济的方向不断演进。
