摘要：不锈钢材料具有良好的抗腐蚀性能，近年来被越来越多地应用于建筑行业,如通风幕墙结构中的不锈钢 挂件•但即使是不锈钢挂件，也可能出现严重的腐蚀问题，进而导致整个幕墙结构的破坏。不锈钢挂件材质的选 用，必须考虑环境的腐蚀等级及幕墙结构的安装和使用情况。在德国，不锈钢挂件大量地应用于通风幕墙结构中，

 

已经形成了完整的规范体系。中国起步相对较晚，规范体系尚不够完善。本文重点阐述通风幕墙不锈钢挂件可能 出现的腐蚀问题,详细介绍德国及欧盟的相关规范内容，最后,结合中国现状，对不锈钢挂件在幕墙结构中的应用 提出一些建议。

 

关键词：通风幕墙；挂件；不锈钢；腐蚀

 

i介绍

 

现代通风幕墙结构具有明显的优点:设计者可以自由地选择幕墙板材料(如石材，陶瓷板，铝板等)，满足 美观、时尚的需求;幕墙作为建筑物的外包结构在建筑物理功能上与建筑物主体结构进行了区分，从而不影 响主体结构保温隔热的要求。用于通风幕墙结构的挂件包括预埋锚栓，固定螺栓及其它支撑杆件。所有这 些挂件不仅要承受外层幕墙板的自重，还必须抵抗作用在幕墙板上的水平风力。一旦挂件因为腐蚀问题而 丧失其应有的受力强度，就可能导致整个幕墙结构的破坏，发生幕墙掉落，危及生命安全等严重事故[1〕》所 以，做好幕墙挂件的腐蚀防护，意义重大。

 

通风幕墙结构的挂件目前市场上有镀锌或镀其它保护膜的钢挂件及不镑钢的挂件。研究通风幕墙结构 的腐蚀案例，镀锌或镀其它保护膜的钢挂件腐蚀的主要原因是存在含有高浓度的氯离子或so2的腐蚀环 境，以及长时间与潮湿的建筑材料(如保温垫层，木材等)接触[2’3]。相比于镀锌或镀其它保护膜的钢挂件， 不锈钢挂件在满足防腐蚀性能方面具有明显的优势。但是，在某些特别恶劣的腐蚀环境下，如室内游泳馆， 如果材质选用不当，即使是不锈钢挂件也会发生严重的腐蚀M。

 

为保证不锈钢幕墙挂件正常的使用功能，在德国和欧洲其它国家，基于已掌握的不锈钢建材的防腐蚀性 能[5]，相继制定了一系列建筑规范和技术规程[6]，根据幕墙挂件所处的腐蚀环境的恶劣程度及幕墙结构的安 装和使用情况严格控制不锈钢材质的选用。

 

 

、2通风幕墙结构组成及可能发生的挂件腐蚀问题

 

德国规范din 18516 (12. 1999),第一部分“通风幕墙结构，结构要求及检测规定”[7]详细描述了通风 幕墙的结构组成。常见的通风幕墙结构从外到内包括以下几个组成部分:幕墙板、挂钩、支撑框架和连接结 构、固定锚栓、保温隔热材料以及混凝土墙体(见图1)。同时，图1也指出了在挂件上可能发生的腐蚀问题: 在一定的腐蚀环境下，孔蚀、缝隙腐蚀及应力腐蚀破裂都会发生。另外,长时间与潮湿且呈弱酸性的保温隔 热材料接触会催生和加剧钢挂件的腐蚀。

图1通风幕墙结构组成[7]及可能发生的挂件腐蚀问题 ,

 

对于自重较大的石材幕墙结构，德国市场上常用的幕墙固定形式为混凝土锚栓系统[8](见图2)。这类 荷重锚栓结构要求钢材有很高的抗拉强度和屈服强度。马氏体铬不锈钢虽然可以提供很高的材料强度和硬 度，但其耐蚀性较铬-镇(-钼)奥氏体不锈钢要低(参见章节3.1)。酸性环境下，马氏体铬不锈钢对应力腐蚀 破裂及缝隙腐蚀都较为敏感。市场上有日本生产的马氏体硬化铬不锈钢的高强度螺栓，经腐蚀实验证明，在 高浓度氯离子环境下，该种螺栓在很短时间内就发生了缝隙腐蚀及应力腐蚀破裂[9]。图3所示为在海洋环 境中被应力腐蚀破裂损坏的高强度螺栓。

,j~^A/ // // 不锈钢混凝土锚栓 幕墙板支撑框架 挂件,如螺栓、吊钩等-

幕墙挂件与混凝土 预埋件用螺栓连接

幕墙挂件与混凝土预埋件焊接

图2常见的石材幕墙结构形式M

 

为防止不锈钢挂件上述腐蚀问题的发生和减轻腐蚀的破坏程度，必须选用适宜的不锈钢材质(参见章节 3)。同时，合理的结构设计和正确的结构安装，如保证幕墙板背部充分的通风及适当的焊缝处理等，都能有 效地降低通风幕墙结构中挂件的腐蚀危险(参见章节4)。