建筑钢结构防腐蚀技术规程[附条文说明]JGJ/T251-2011

 前言

中华人民共和国行业标准

建筑钢结构防腐蚀技术规程

Technical specification for anticorrosion of building steel structure

JGJ/T   251-2011

发布部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

发布日期：2011年07月13日

实施日期：2012年03月01日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1070号

关于发布行业标准《建筑钢结构防腐蚀技术规程》的公告

   现批准《建筑钢结构防腐蚀技术规程》为行业标准，编号为JGJ/T 251-2011，自2012年3月1日起实施。

   本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2011年7月13日

前言

   根据住房和城乡建设部《关于印发<2009年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）>的通知》（建标[2009]88号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考相关国内标准和国际标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。

   本规程的主要技术内容是：1 总则；2 术语和符号；3 设计；4 施工；5 验收；6 安全、卫生和环境保护；7 维护管理；相关附录。

   本规程由住房和城乡建设部负责管理，由河南省第一建筑工程集团有限责任公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送河南省第一建筑工程集团有限责任公司（地址：河南省郑州市黄河路23号，邮政编码：450014）。

   本规程主编单位：河南省第一建筑工程集团有限责任公司  林州建总建筑工程有限公司

   本规程参编单位：总参通信工程设计研究院  陕西建工集团机械施工有限公司  河北建设集团有限公司  新蒲建设集团有限公司  郑州航空工业管理学院  河南省第一建设集团第七建筑工程有限公司  郑州市第一建筑工程集团有限公司 许昌中原建设（集团）有限公司  广东嘉宝莉化工（集团）有限公司

   本规程主要起草人员：胡伦坚  王虎  陈汉昌  胡伦基  陈震  李怀增  冯俊昌  李存良  候会杰  孙惠民  谢晓鹏  谢继义  马发现  冯敬涛  王雁钧  刘轶  雷霆  靳鹏飞  王红军  赵东波  李继宇  吴家岳

   本规程主要审查人员：王明贵  石永久  刘立新  樊鸿卿  梁建智  周书信  林向军  许平  刘登良

▼ 展开条文说明
                                                        中华人民共和国行业标准                                               
                                                       建筑钢结构防腐蚀技术规程                                                                                                                                      JGJ/T251-2011                                                                  
                                                                     条文说明                                                                  
                                                                     制定说明
《建筑钢结构防腐技术规程》JGJ/T251-2011，经住房和城乡建设部2011年7月13日以第1070号公告批准、发布。本规程制定过程中，编制组进行了广泛的调查和研究，总结了国内外先进技术法规、技术标准，通过对不同环境条件下建筑钢结构防腐蚀情况的区别，做出了具体的规定。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文的规定，《建筑钢结构防腐蚀技术规程》编制组按章、节、条、款顺序编制了本规程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。

1总则

1  总  则

1.0.1  为规范建筑钢结构防腐蚀设计、施工、验收和维护的技术要求，保证工程质量，做到技术先进、安全可靠、经济合理，制定本规程。

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1.0.1本条为制定本规程的目的。随着建筑工程中钢材用量的迅速增长，钢结构的腐蚀问题日益突出。选择适当的防腐蚀技术、合理的设计、科学的施工、适度的维护管理，是确保建筑钢结构工程安全、耐久的重要措施。

1.0.2  本规程适用于大气环境中的新建建筑钢结构的防腐蚀设计、施工、验收和维护。

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1.0.2本条规定了本规程的适用范围。本规程仅考虑在大气环境中的新建建筑工程钢结构的防腐蚀设计、施工、检验和维护。由于钢桩在建筑工程中尚未广泛应用，因此未包括在本规程的适用范围之中。

1.0.3  建筑钢结构防腐蚀设计、施工、验收和维护，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语与符号

2.1 术语

2 术语和符号

2.1 术 语

2.1.1 腐蚀速率 corrosion rate

单位时间内钢结构构件腐蚀效应的数值。

2.1.2 大气腐蚀 atmospheric corrosion

材料与大气环境中介质之间产生化学和电化学作用而引起的材料破坏。

2.1.3 腐蚀裕量 corrosion allowance

设计钢结构构件时，考虑使用期内可能产生的腐蚀损耗而增加的相应厚度。

2.1.4 涂装 coating

将涂料涂覆于基体表面，形成具有防护、装饰或特定功能涂层的过程。

2.1.5 表面预处理 surface pretreatment

为改善涂层与基体间的结合力和防腐蚀效果，在涂装之前用机械方法或化学方法处理基体表面，以达到符合涂装要求的措施。

2.1.6 除锈等级 grade of removing rust

表示涂装前钢材表面锈层等附着物清除程度的分级。

2.1.7 防护层使用年限 service life of protective layer

在合理设计、正确施工、正常使用和维护的条件下，防腐蚀保护层预估的使用年限。

2.1.8 附着力 adhesive force

干涂膜与其底材之间的结合力。

2.1.9 金属热喷涂 metal thermal spraying

用高压空气、惰性气体或电弧等将熔融的耐蚀金属喷射到被保护结构物表面，从而形成保护性涂层的工艺过程。

2.1.10 涂层缺陷 coating defect

由于表面预处理不当、涂料质量和涂装工艺不良而造成的遮盖力不足、漆膜剥离、针孔、起泡、裂纹和漏涂等缺陷。

2.2 符号

2.2 符 号

Δδ——单面腐蚀裕量；

K——单面平均腐蚀速率；

P——保护效率；

tl——防腐蚀保护层的设计使用年限；

t——钢结构的设计使用年限。

3设计

3.1 一般规定

3  设 计

3.1  一般规定

3.1.1  建筑钢结构应根据环境条件、材质、结构形式、使用要求、施工条件和维护管理条件等进行防腐蚀设计。

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3.1.1本条是对建筑钢结构防腐蚀工程的一般要求，防腐蚀是一门边缘学科，建筑钢结构工程由于所处腐蚀环境类型不同，造成的腐蚀速率有很大的差别，适用的防腐蚀方法也各不相同。因此，根据腐蚀环境类型和使用条件，选择适宜的防腐蚀措施，才能做到先进、经济、实用。

3.1.2  大气环境对建筑钢结构长期作用下的腐蚀性等级可按表3.1.2进行确定。

表3.1.2 大气环境对建筑钢结构长期作用下的腐蚀性等级

   注：1 在特殊场合与额外腐蚀负荷作用下，应将腐蚀类型提高等级；

       2 处于潮湿状态或不可避免结露的部位，环境相对湿度应取大于75％；

       3 大气环境气体类型可根据本规程附录A进行划分。

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3.1.2由于大气环境中所含的腐蚀性物质的成分、浓度、相对湿度是影响钢结构腐蚀的关键因素。本条根据《大气环境腐蚀性分类》GB/T15957，按影响钢结构腐蚀的主要气体成分及其含量，将环境气体分为A、B、C、D四种类型。大气相对湿度（RH）类型分为干燥型（RH＜60％）、普通型（RH＝60％－75％）、潮湿型（RH＞75％）。根据碳钢在不同大气环境下暴露第一年的腐蚀速率（mm/a），将腐蚀环境类型分为六大类。
进行建筑钢结构防腐蚀设计时，可按建筑钢结构所处位置的大气环境和年平均环境相对湿度确定大气环境腐蚀性等级。当大气环境不易划分时，大气环境腐蚀性等级应由设计进行确定。
在特殊场合与额外腐蚀负荷作用下，应将腐蚀类型提高等级。例如：①风沙大的地区，因风携带颗粒（沙子等）使钢结构发生磨蚀的情况；②钢结构上用于（人或车辆）通行或有机械重负载并定期移动的表面；③经常有吸潮性物质沉积于钢结构表面的情况。
考虑到处于潮湿状态或不可避免结露部位的标准应相应提高，对如厕浴间等类似的局部环境将大气相对湿度按RH＞75％考虑。

3.1.3  当钢结构可能与液态腐蚀性物质或固态腐蚀性物质接触时，应采取隔离措施。

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3.1.3因为钢结构主要是承担结构荷载的，可以通过隔离措施避免与液态腐蚀性物质或固态腐蚀性物质接触，以便可以达到经济、实用的目的。

3.1.4  在大气腐蚀环境下，建筑钢结构设计应符合下列规定：

   1  结构类型、布置和构造的选择应满足下列要求：

     1）应有利于提高结构自身的抗腐蚀能力；

     2）应能有效避免腐蚀介质在构件表面的积聚；

     3）应便于防护层施工和使用过程中的维护和检查。

   2  腐蚀性等级为Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ级时，桁架、柱、主梁等重要受力构件不应采用格构式构件和冷弯薄壁型钢。

   3  钢结构杆件应采用实腹式或闭口截面，闭口截面端部应进行封闭；封闭截面进行热镀浸锌时，应采取开孔防爆措施。腐蚀性等级为Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ级时，钢结构杆件截面不应采用由双角钢组成的T形截面和由双槽钢组成的工形截面。

   4  钢结构杆件采用钢板组合时，截面的最小厚度不应小于6mm；采用闭口截面杆件时，截面的最小厚度不应小于4mm；采用角钢时，截面的最小厚度不应小于5mm。

   5  门式刚架构件宜采用热轧H型钢；当采用T型钢或钢板组合时，应采用双面连续焊缝。

   6  网架结构宜采用管形截面、球型节点。腐蚀性等级为Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ级时，应采用焊接连接的空心球节点。当采用螺栓球节点时，杆件与螺栓球的接缝应采用密封材料填嵌严密，多余螺栓孔应封堵。

   7  不同金属材料接触的部位，应采取隔离措施。

   8  桁架、柱、主梁等重要钢构件和闭口截面杆件的焊缝，应采用连续焊缝。角焊缝的焊脚尺寸不应小于8mm；当杆件厚度小于8mm时，焊脚尺寸不应小于杆件厚度。加劲肋应切角，切角的尺寸应满足排水、施工维修要求。

   9  焊条、螺栓、垫圈、节点板等连接构件的耐腐蚀性能，不应低于主体材料。螺栓直径不应小于12mm。垫圈不应采用弹簧垫圈。螺栓、螺母和垫圈应采用热镀浸锌防护，安装后再采用与主体结构相同的防腐蚀措施。

   10  高强度螺栓构件连接处接触面的除锈等级，不应低于，并宜涂无机富锌涂料；连接处的缝隙，应嵌刮耐腐蚀密封膏。

   11  钢柱柱脚应置于混凝土基础上，基础顶面宜高出地面不小于300mm。

   12  当腐蚀性等级为Ⅵ级时，重要构件宜选用耐候钢。

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3.1.4本条给出了在腐蚀环境下结构设计应符合的规定。对本条各款说明如下：
2钢结构构件和杆件形式，对结构或杆件的腐蚀速率有重大影响。按照材料集中原则的观点，截面的周长与面积之比愈小，则抗腐蚀性能愈高。薄壁型钢壁较薄，稍有腐蚀对承载力影响较大；格构式结构杆件的截面较小，加上缀条、缀板较多，表面积大，不利于钢结构防腐蚀。
3闭口截面杆件端部封闭是防腐蚀要求。闭口截面的杆件采用热镀浸锌工艺防护时，杆件端部不应封闭，应采取开孔防爆措施，以保证安全。若端部封闭后再进行热浸镀锌处理，则可能会因高温引起爆炸。
4为保证钢构件的耐久性，应有一定的截面厚度要求。太薄的杆件一旦腐蚀便很快丧失承载力。规程中规定的截面厚度最小限值，是根据使用经验确定的。杆件均指的是单件杆件。
5门式刚架是近年来使用较多的钢结构，它造型简捷，受力合理。在腐蚀条件下推荐采用热轧H型钢。因整体轧制，表面平整，无焊缝，可达到较好的耐腐蚀性能。采用双面连续焊缝，使焊缝的正反面均被堵死，密封性能好。
6网架结构能够实现大跨度空间且造型美观，近年发展迅速，应用于许多工业与民用建筑。钢管截面和球型节点是各类网架中杆件外表面积小、防腐蚀性能好且便于施工的空间结构形式，也是工业建筑中广泛应用的形式。
焊接连接的空心球节点虽然比较笨重，施工难度大，但其防腐蚀性能好，承载力高，连接相对灵活。在大气环境腐蚀性等级为Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ级时不推荐螺栓球节点，因钢管与球节点螺栓连接时，接缝处难以保持严密。
网架作为大跨度结构构件，防腐蚀非常重要，螺栓球接缝处理和多余螺栓孔封堵都是防止腐蚀性气体进入的重要措施。
7不同金属材料接触时会发生电化学反应，腐蚀严重，故要在接触部位采取防止电化学腐蚀的隔离措施。如采用硅橡胶垫做隔离层并加密封措施。
8焊接连接的防腐蚀性能优于螺栓连接和铆接，但焊缝的缺陷会使涂层难以覆盖，且焊缝表面常夹有焊渣又不平整，容易吸附腐蚀性介质，同时焊缝处一般均有残余应力存在，所以，焊缝常常先于主体材料腐蚀。焊缝是传力和保证结构整体性的关键部位，对其焊脚尺寸应有最小要求。断续焊缝容易产生缝隙腐蚀，若闭口截面的连接焊缝采用断续焊缝，腐蚀介质和水汽容易从焊缝空隙中渗入内部。所以对重要构件和闭口截面杆件的焊缝应采用连续焊缝。
加劲肋切角的目的是排水，避免积水和积灰加重腐蚀，也便于涂装。焊缝不得把切角堵死。国际标准《色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护》ISO12944中提出加劲肋切角半径不应小于50mm。
9构件的连接材料，如焊条、螺栓、节点板等，其耐腐蚀性能（包括防护措施）不应低于主体材料，以保证结构的整体性。弹簧垫圈（如防松垫圈、齿状垫圈）容易产生缝隙腐蚀。
11钢柱柱脚均应置于混凝土基础上，不允许采用钢柱插入地下再包裹混凝土的做法。钢柱于地上、地下形成阴阳极，雨季环境湿度高或积水时，电化学腐蚀严重。另外，室内外地坪常因排水不畅而积水，规定钢柱基础顶面宜高出地面不小于300mm，是为了避免柱脚积水锈蚀。
12耐候钢即耐大气腐蚀钢，是在钢中加入少量合金元素，如铜、铬、镍等，使其在工业大气中形成致密的氧化层，即金属基体的保护层，以提高钢材的耐候性能，同时保持钢材具有良好的焊接性能。在大气环境下，耐候钢表面也需要采用涂料防腐。耐候钢表面的钝化层增强了与涂料附着力。另外，耐候钢的锈层结构致密，不易脱落，腐蚀速率减缓。故涂装后的耐候钢与普通钢材相比，有优越的耐蚀性，适宜在室外环境使用。
参考已有部分实验结果，在有些地区为了使钢结构防腐蚀的经济效益更为明显，在腐蚀性等级为Ⅴ级时，重要构件也可采用耐候钢。

3.1.5  对设计使用年限不小于25年、环境腐蚀性等级大于Ⅳ级且使用期间不能重新涂装的钢结构部位，其结构设计应留有适当的腐蚀裕量。钢结构的单面腐蚀裕量可按下式计算：

Δδ＝K[（1－P）tl＋（t－tl）]          （3.1.5）

   式中：Δδ——钢结构单面腐蚀裕量（mm）；

         K——钢结构单面平均腐蚀速率（mm/a），碳钢单面平均腐蚀速率可按本规程表3.1.2取值，也可现场实测确定；

         P——保护效率（％），在防腐蚀保护层的设计使用年限内，保护效率可按表3.1.5取值；

         tl——防腐蚀保护层的设计使用年限（a）；

         t——钢结构的设计使用年限（a）。

表3.1.5 保护效率取值（％）

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3.1.5目前各种常规的防腐蚀措施，均难以确保100％的保护度。涂层和金属热喷涂层即使在设计使用年限内，也会因针孔或机械破损而造成小面积局部腐蚀。使用中不能重新涂装的钢结构部位是指对于防腐蚀维护不易实施的钢结构及其部位。如在构造上不能避免难于检查、清刷和油漆之处，以及能积留湿气和大量灰尘的死角、凹槽或有特殊要求的部位，可以在结构设计时留有适当的腐蚀裕量。由于封闭结构内氧气不能得到有效补充，腐蚀过程不可能连续进行，因此无需考虑防腐蚀措施。
《钢结构设计规范》GB50017-2003条文说明第8.9.2条提出，不能重新刷油的部位应采取特殊的防锈措施，必要时亦可适当加厚截面的厚度。本规程第3.1.5条的相关规定是国内现行的有效防锈措施，对设计使用年限大于或等于25年，所处环境的腐蚀性等级较高（大于Ⅳ级）的建筑物，使用期间不能重新涂装的钢结构部位，考虑钢结构防腐蚀措施失效后，钢结构的继续锈蚀可能危害建筑物安全时，应考虑腐蚀裕量。

3.2 表面处理

3.2  表面处理

3.2.1  钢结构在涂装之前应进行表面处理。

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3.2.1有多种因素影响防腐蚀保护层的有效使用寿命，如涂装前钢材表面处理质量、涂料的品种、组成、涂膜的厚度、涂装道数、施工环境条件及涂装工艺等。表1列出已作的相关调查关于各种因素对涂层寿命影响的统计结果。
表1各种因素对涂层寿命的影响表

由表1可见，表面处理质量是涂层过早破坏的主要影响因素，对金属热喷涂层和其他防腐蚀覆盖层与基体的结合力，表面处理质量也有极重要的作用。因此，规定钢结构在涂装之前应进行表面处理。

3.2.2  防腐蚀设计文件应提出表面处理的质量要求，并应对表面除锈等级和表面粗糙度作出明确规定。

3.2.3  钢结构在除锈处理前，应清除焊渣、毛刺和飞溅等附着物，对边角进行钝化处理，并应清除基体表面可见的油脂和其他污物。

3.2.4  钢结构在涂装前的除锈等级除应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923的有关规定外，尚应符合表3.2.4规定的不同涂料表面最低除锈等级。

表3.2.4 不同涂料表面最低除锈等级

   注：1 新建工程重要构件的除锈等级不应低于；

       2 喷射或抛射除锈后的表面粗糙度宜为40μm～75μm，且不应大于涂层厚度的1/3。

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3.2.4现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定了涂装前钢材表面锈蚀程度和除锈质量的目视评定等级。对涂装前钢结构的表面状态，包括锈蚀等级和除锈等级都作出了明确的规定。
涂层与基体金属的结合力主要依靠涂料极性基团与金属表面极性分子之间的相互吸引，粗糙度的增加，可显著加大金属的表面积，从而提高了涂膜的附着力。但粗糙度过大也会带来不利的影响，当涂料厚度不足时，轮廓峰顶处常会成为早期腐蚀的起点。因此，规定在一般情况下表面粗糙度值不宜超过涂装系统总干膜厚度的1/3。

464'>《建筑钢结构防腐蚀技术规程[附条文说明]》JGJ/T 251-2011

 引用标准名录

引用标准名录

1 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300

2 《色漆和清漆 拉开法附着力试验》GB/T 5210

3 《涂装作业安全规程 涂漆工艺安全及其通风净化》GB 6514

4 《涂装作业安全规程 安全管理通则》GB 7691

5 《涂装作业安全规程 涂漆前处理工艺安全及其通风净化》GB 7692

6 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923

7 《色漆和清漆 漆膜划格试验》GB/T 9286

8 《金属和其他无机覆盖层热喷涂 锌、铝及其他合金》GB/T 9793

9 《热喷涂涂层厚度的无损测量方法》GB 11374

10《金属和其他无机覆盖层 热喷涂 操作安全》GB 11375

11《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）》GB/T 13288