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铝门窗安装后型材局部出现异常腐蚀实例分析

作者: 时间:2019-11-07648 次浏览


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1 前言
在当今城镇商品房建筑和农村自筑房当中,铝合金门窗以颜色多样,结构、款式新颖美观,强度高、水密性好等优点深受广大清费者欢迎。但近年时有发生由于因施工安装过程中未对铝型材做好相应防护措施,使用一段时间后,个别铝合金门窗型材出现局部异常腐化侵蚀 现象,从而造成用户、施工单位和铝合金型材生产厂家就此发生争议。笔者根据多年工作中收集的一些铝合金门窗型材异常腐蚀现象资料,对造成异常腐蚀的原因进行调查,并进行简要分析,总结出一些可行的预防措施以和大家一起分享。
铝型材表面的局部腐蚀情况分析(Analyse) 铝表面的局部腐蚀,如点腐蚀与晶间腐蚀均使腐蚀疲劳强度大大下 降。 空气的相对湿度对铝合金腐蚀疲劳寿命的影响很小,极低的相对温度 (<5%)能适当地提高铝合金的疲劳寿命。水显著降低铝合金的腐蚀疲 劳强度,不同的水(软化水、硬的自来水、海水)对腐蚀疲劳强度影响 几乎相同,而它们对铝合金其他腐蚀的影响却有很大的差别。 对 SCC 抗力强的合金与状态不一定抗腐蚀疲劳。Cu 提高 Al-Zn-Mg 系合金的SCC,也提高它们的腐蚀疲劳强度。表面喷丸处理能提高疲 劳寿命。不过喷丸处理不可过度,以免过量塑性变形引起剥落腐蚀与 SCC 敏感性。表面涂防腐油漆对腐蚀疲劳的降低是有益的。
通过对各地异常腐化侵蚀 情况(Condition)的现场调查与分析,经分类整理,铝合金(alloy)(熔点660℃)门窗型材异常腐蚀现象大致可以分为以下三种:
现象1:铝合金门窗型材上滑、下滑、边企贴墙一面边角出现不规则、大小不一的异常腐蚀,部份腐蚀点处流出浅黄色粘液,边缘有白色小颗粒腐蚀生成物(图1, 2, 3)
现象2:铝(Al)合金门窗型材固定窗边框方管型材非贴墙面出现表面涂层剥落,部分剥落位置铝基体出现腐蚀穿孔(见图5,6,7)
现象3:铝合金推拉门窗型材下滑靠地(窗台)一面边角出现不规则的大小不一的异常腐蚀,腐蚀点边缘表面涂层鼓起,可以收集到白色小片状的腐蚀生成物(见图9, 10, 11)
2 铝合金门窗型材异常腐蚀产生的原因调查分析
(1)经过对出现上述异常腐蚀现象型材的取样检验测定:铝合金化学合金成份、表面涂层的膜厚、漆膜硬度和耐盐酸、耐碱、耐砂浆、耐溶剂、耐盐雾腐蚀性、耐候性等均未发现异常。
腐蚀现象
发生地区
异常腐蚀现象1
异常腐蚀现象2
异常腐蚀现象3
广东深圳
2
1
广东中山
3
1
广东阳江
1
1
福建
4
浙江
2
江西
1
河北
1
2
合计汇总
12
4
3
(2)经过对上述3种异常腐蚀现象发生所在的地区及次数进行整理,如下:
异常腐蚀现象1:在沿海省份,城市发生较为频繁:广东:6宗,福建:4宗,浙江:2宗:
异常腐蚀现象2:发生地点较为分散,以单个偶发分布形式出现:广东:3宗,河北:1宗:
异常腐蚀现象3:发生地点较为分散,以单个偶发分布形式出现:江西:1宗,河北:2宗:
(3)根据对上述3种(发生异常腐蚀现场细节的调查,整理得出:
1)经测定异常腐蚀(现象1)中流出的粘液氢离子浓度指数为5-6,试味觉感盐味、有酸腥味;锯开型材巡查发现与墙体结合部份较潮湿,有渗水现象(见图1,3)。铝托盘铝材应用于装饰或某些特定的场合时,需要对其表面进行阳极氧化,涂装等加工,以获得相应的颜色和表面组织,这时其装饰性应该重点考虑的,一般而言,耐蚀性较好的材料,其阳极处理性能,表面处理性能,涂装性能都非常出色。型材底面涂有沥青(图2),未见有型材安装时防止擦伤的保护膜及聚氨脂PH发泡填缝料,固定型材的镀锌铁片连接件也出现了严重腐蚀现象(见图4)。取型材安装部位墙体洞口砂浆进行检测,发现氯离子含有量在0.10%以上。经查找文献资料,结合以上调查,判断认为异常腐蚀(现象1)应当为墙体建筑过程中,使用了氯离子超标的海砂砂浆相关。施工安装铝(Al)合金房门窗户时,虽考虑到其腐蚀性,在铝合金型材与墙体接触面涂了沥青作防腐处理,但未用保护膜进行缠绕保护,施工搬运过程中门窗边角存在磕/碰伤,致涂层失去保护效果。安装后墙体长期受渗水潮湿环境影响,门窗边角磕/碰伤处铝基体长期与墙体带有氯离子的渗水接触产生腐蚀;同时在安装铝合金门窗过程中打入了固定铁钉,因螺丝未与铝合金型材进行绝缘处理,形成微电流(Electron flow)回路,加速了铝合金型材的腐蚀。
2)经锯开异常腐蚀(现象2)中方管型材,发现腔体内存在水泥状填充物,并且潮湿渗水,测试渗水PH值为13(图7, 8),调查原因分析后确定为:施工单位(或用户)考虑加强该种方管型材的支撑强度,在方管型材中套入槽钢并将胶水混合水泥灌入型材内腔中,(铝合金(熔点660℃)型材由于涂装工艺限制,内腔表面通常是无涂层的)使管内铝基体直接接触强碱性的水泥渗水,产生碱性腐蚀,腐蚀过程(guò chéng)中产生高温致外表涂层脱落(图5),随着时间延续直致腐蚀至外表面形成穿孔(图6)。
3)经测定异常腐蚀(现象3)中边缘生成物的PH值为7-9(图12),试味觉感碱味,锯开型材检查发现安装部位未缠绕防止擦伤的保护膜,墙体潮湿渗水,测试渗水PH值为9-11,经观查异常腐蚀位置均发生在型材的边缘,中间部位未见腐蚀(见图9,10,11)。通过(tōng guò)以上调查认为异常腐蚀(现象3)是铝(Al)合金门窗施工安装过程中未用保护膜进行缠绕保护,搬运安装过程中边缘磕/碰伤型材表面涂层,使铝基材长期与强碱性的渗水接触,产生的碱性腐蚀。
3 铝合金门窗异常腐蚀的防止措施探讨
通过以上现场调查可以看到:
(1)出现异常腐蚀(现象1)(现象3)的铝合金门窗安装施工过程中均未对铝合金型材用保护胶带进行必要的保护;施工时因搬运造成型材边角磕/碰伤涂层,故要预防该种异常腐蚀现象,在门窗施工过程中对于铝合金门窗型材的保护十分关键,在制作过程中所有的操作必须注意防止型材表面涂层磕/碰伤,制作成的门窗成品安装前必须在外框缠绕保护胶纸,安装上墙体后应禁止人员踩踏,需要放脚手架时,应用木板等材料将门窗框进行保护。
(2)出现异常腐化侵蚀 现象的门窗被腐蚀位置均为长期渗水、潮湿部位,所以铝合金门窗施工过程需做好防水,防潮措施,一般对于铝合金门窗边框和墙体洞口的间隙宜采用隔声防潮,无腐蚀性的材料,如聚氨(化学式:NH3) 脂PH发泡填缝料进行防止处理;如采用水泥砂浆填空,则应采用防水砂浆,严禁使用海砂做防水砂浆。
(3)对于异常腐化侵蚀 (现象一)的情况,我们建议墙体建筑砂浆(mortar)尽量不要使用海砂,如确需使用的地区,建议参照《建筑用砂GBT14684-2001》须用水进行清洗,将氯离子降致≤0.06%以下,同时在施工过程中对铝合金(alloy)门窗型材与墙体洞口接触位置(position )作好防腐处理,一般如做好防磕碰和防水措施即可起到防腐效果,涂抹沥青也是一种较可行的方法。铝梯安全导轨超宽壁厚3mm,承受600kg集中载荷无变形,非对称前舱防止误操作。汽车铝材轿车全铝车身比原钢材制品轻40%以上,汽车铝合金车轮减重可达50%左右。汽车轻量化的需求使得铝合金的发展面临一个更广阔的空间,据专家预测,汽车材料铝化率达到60%以上在经济上是可取的。据此推测,未来汽车的铝化极限可达30%~50%或以上。新的汽车铝材开发与应用集中在三个方面,其一,车身、车架全铝化及大型铝合金型材的开发应用。其二,防冲挡及车门刚性结构的全铝化。其三,转动部分零部件的全铝化。
(4)对于异常腐化侵蚀 (现象二)的情况,我们建议施工单位或用户应通过(tōng guò)采购壁厚适当程度,承重强度(strength)符合的型材予以解决。
(5)铝合金(alloy)门窗施工交付时需对型材进行清洁,撕去保护膜纸,除去墙体施工时粘附在型材表面的水泥和石灰砂浆。清理污垢一般采用中性清洁剂清洗,也可使用纤维刷来除去附着灰尘,不得使用砂纸,钢丝球刷进行打磨。
4 总结
本文通过对收集的一些铝合金门窗型材异常腐蚀现象的原因进行分析(Analyse),调查,分类整理并总结出一些可行的预防措施以和大家一起分享。通过调查分析,只需在门窗加工制作施工过程中加以注意和保护,同时严格参照铝合金门窗的加工/施工规范进行选材,设计,施工,后期注意维护,一般的异常腐蚀均是可以预防的。
 
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