簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳育群
Chen, Yu-Chun
論文名稱: 輕型鋼施工現場防銹處理耐久性之初探
A Preliminary Study on Endurance Testing Methods of Rust Preventive Handling for Light Gauge Steel Construction Work
指導教授: 黃斌
Huang, Bin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 130
中文關鍵詞: 耐久性防銹處理輕型鋼
外文關鍵詞: light gauge steel, corrosion prevention, endurance
相關次數: 點閱:85下載:2
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 輕型鋼防蝕採用熱浸鍍鋅的方式非常普遍,但由於施工的過程中常因現場焊接、裁切或搬運的碰撞,造成鋼料表面鍍鋅層的破壞。降低鋼料的耐蝕性及建築物的結構安全。
    因此本文試圖依文獻回顧、現場案例調查及試驗等方法,比較施工現場各種防銹處理方式在不同環境下的耐久性能,以提供施工現場防銹處理及塗料使用上的參考。

    本研究的試驗條件是依文獻回顧及現場案例調查結果設計,在鍍鋅鋼板表面以人為製造刮痕及焊接兩種不同的破壞,並施以不同表面處理及防銹處理。經耐候性試驗及鹽水噴霧試驗,試驗時間皆為1000小時,並分別在四個時間點做觀察紀錄,量測其重量損失,比較防銹處理的差異性;再以電子顯微鏡觀察其表面損傷情況及銹蝕情形。製作試片時,刮痕寬度為6mm;焊道寬度約為6mm。表面有刮痕的試片於耐久性試驗前,先於大氣環境下曝露7天,使其表面產生腐蝕生成物。表面處理方式為處理與不處理兩種;表面防銹處理選用兩種不同成分之有機類底漆。

    本研究經試驗結果分析後,歸納結論如下:
    一、「施工現場破壞類型」、「防銹處理」、「防銹處理前的表面處理」是影響輕型鋼施工現場耐久性重要因子。

    二、輕型鋼無論有無防銹處理,受到刮痕損壞明顯比受到焊接損壞時耐久性較差。

    三、經過試驗過程可發現輕型鋼無論何種破壞類型,在環境的腐蝕影響因子中,在鹽害嚴重地區顯然較一般大氣環境下更為容易影響輕型鋼的耐久性能。
    在鹽水噴霧試驗條件下各試組防銹效果:
    表面焊接損壞,經表面處理,有塗防銹底漆>表面焊接損壞,未經表面處理,有塗防銹底漆>表面焊接損壞,經表面處理,未塗防銹底漆>表面刮痕損壞,經表面處理,有塗防銹底漆>表面焊刮痕損壞,未經表面處理,有塗防銹底漆>表面焊接損壞,未經表面處理,未塗防銹底漆>表面刮痕損壞,未經表面處理,未塗防銹底漆>表面刮痕損壞,經表面處理,未塗防銹底漆。
    在耐候性試驗條件下各試組防銹效果:
    表面刮痕損壞,經表面處理,有塗防銹底漆>表面焊接損壞,未經表面處理,有塗防銹底漆>表面焊接損壞,經表面處理,有塗防銹底漆>表面焊刮痕損壞,未經表面處理,有塗防銹底漆>表面焊接損壞,經表面處理,未塗防銹底漆>表面焊接損壞,未經表面處理,未塗防銹底漆>表面刮痕損壞,未經表面處理,未塗防銹底漆>表面刮痕損壞,經表面處理,未塗防銹底漆。

    Using Hot-dip Zinc-coated method to deal with the corrosion protection for light gauge steels is a very common way. Due to the welding, cutting, and bumping of movement in the process of construction, Zinc-coated layers on steels are often destroyed so that the corrosion resistance of steels decreases and the structural safety of buildings warns. This article tries to offer references for rust preventive handling and coating on construction sites through referenced documentations, on-site investigation, and experimental testing.

    The experiments of our research are based on the documentations and on-site investigations. Surface on Zinc-coated steels are destroyed by antithesis: man-made scrape and welding, with different surface and corrosion preventive handling. We make two kinds of testing: salt spray and endurance, each of which lasts for 1000 hours and is recorded at four time spots respectively. We then measure the loss of weight and compare the differences of these corrosion preventive handlings. We observe the surface damage and corrosion through microscope. The width of scrape on experimental steels is 6mm, and the width of welding is also 6mm. Steels with surface scrapes are exposed under atmosphere for seven days so corrosion appears on the surface before endurance testing. Testing is further divided into four scenarios: under surface handling or not, and coated with corrosion preventive primer or not. We also use two kinds of organic primers in the experiment.

    The conclusions of our experiments after further analysis are as follows:
    一、The important factors of affecting endurance of light gauge steel construction work are: “Destructive patterns on construction sites”, “Handling of corrosion prevention” and “Surface handling before corrosion prevention”.
    二、Steels have poorer endurance when they are apparently damaged by scrape than by welding, whether they are under corrosion prevention handling or not.
    三、Among environmental corrosive factors, salty areas apparently affect the endurance of light gauge steel s more than the environment under normal atmosphere whatever destructive patters light gauge steel s belong to.

    The effect of corrosion prevention under different experiments of salt spray testing is listed from the largest to the least as:

    Damaged by surface welding, under surface handling and coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface welding, not under surface handling but coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface welding, under surface handling but not coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface scrape, under surface handling and coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface scrape, not under surface handling but coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface welding, not under surface handling nor coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface scrape, not under surface handling nor coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface scrape, under surface handling but not coated with corrosion preventive primer.

    The effect of corrosion prevention under different experiments of endurance testing is listed from the largest to the least as:

    Damaged by surface scrape, under surface handling and coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface welding, not under surface handling but coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface welding, under surface handling and coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface scrape, not under surface handling but coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface welding, under surface handling but not coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface welding, not under surface handling nor coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface scrape, not under surface handling nor coated with corrosion preventive primer > Damaged by surface scrape, under surface handling but not coated with corrosion preventive primer.

    第一章 緒論 1 1-1 研究動機 1 1-2 研究目的 2 1-3 研究對象與範圍 2 1-4 研究方法與流程 3 1-5 文獻回顧 5 第二章 輕型鋼防銹處理基本認識 6 2-1 前言 6 2-2 輕型鋼表面處理基本認識 7 2-2.1 輕型鋼材料的特性 7 2-2.2 輕型鋼表面處理種類 9 2-3 熱浸鍍鋅在輕型鋼之運用 13 2-3.1 熱浸鍍鋅的發展 13 2-3.2 熱浸鍍鋅與鋼鐵材料的關係 14 2-3.3 熱浸鍍鋅的處理流程 14 2-3.4 熱浸鍍鋅的耐蝕性能及相關標準規範 18 2-3.5 熱浸鍍鋅的組織 19 2-3.6 熱浸鍍鋅的皮膜厚度 20 2-4 輕型鋼材劣化的影響因子 23 2-4.1 人為作用因子 23 2-4.2 自然環境作用因子 26 2-4.3 金屬腐蝕原理與過程 29 2-5 輕型鋼現場施工防銹處理 32 2-5.1 施工現場中括痕對輕型鋼之影響 32 2-5.2 施工現場中焊接對輕型鋼之影響 32 2-5.3 防銹處理前之表面處理 33 2-5.4 防銹塗料性質與種類 35 2-6 小結 39 第三章 輕型鋼防銹處理現況調查 40 3-1 前言 40 3-2 輕型鋼施工破壞調查 40 3-2.1 現場破壞調查方式 40 3-2.2 破壞調查結果分析 42 3-3 輕型鋼現場防銹處理調查 46 3-3.1 現場防銹處理調查方式 46 3-3.2 防銹處理調查結果分析 47 3-4 小結 50 第四章 現場防銹處理耐久性試驗 51 4-1 前言 51 4-2 試驗項目與相關規範概述 52 4-2.1 相關參考規範 53 4-2.2 國內外相關文獻 55 4-3 實驗計劃 57 4-3.1 實驗流程 57 4-3.2 實驗方法與內容 58 4-3.3 實驗儀器與設備 60 4-3.4 試體製作與編碼 64 4-3.5 塗佈計劃 67 4-3.6 試體腐蝕程度測量方式 67 4-4 金相微觀結構分析方法 70 4-5 實驗流程 72 4-5.1 預備試驗 72 4-5.2 正式試驗 76 第五章 試驗結果整理與分析 83 5-1 前言 83 5-2 實驗結果紀錄 84 5-2.1 拍照紀錄方式 84 5-2.2 金相觀察結果紀錄方式 84 5-3 實驗結果分析 85 5-3.1 模擬刮痕損害時防銹處理之差異性 86 5-3.2 模擬焊道破壞時防銹處理之差異性 99 5-3.3 不同表面破壞防銹處理之差異性 112 5-4 小結 125 第六章 結論與建議 128 6-1 結論 128 6-2 建議 130 6-3 後續研究 130 參考文獻 附錄A 施工現場防銹處理案例調查 Ⅰ 附錄B CNS Z8026 鹽水噴霧試驗法 Ⅱ 附錄C CNS B6090 氙弧燈式耐光性及耐候性試驗器 Ⅲ 附錄D 耐久性實驗數據 Ⅳ 附錄E 實驗結果拍照紀錄 Ⅴ 附錄F 金相觀察結果紀錄 Ⅵ

    C1 中國材料科學學會,<鋼鐵材料手冊>,87.10
    C2 王麒翔,<室內加速腐蝕試驗與室外大氣腐蝕關聯性研究>,國立雲林科技大學工業化學與災害防治研究所,91.06
    C3 陳文斌,<新型複合金屬粉末防蝕塗料之開發研究>,國立成功大學材料及工程學系碩士論文
    C4 洪亮辰,<國內低層輕鋼構住宅外牆施工介面整合之研究>成大建研所碩士論文,91
    C5 李則德,<國內低層輕鋼構住宅構法性能評估模式之研究-以生產性及經濟性探討之>成大建研所碩士論文,91
    C6 劉宇傑<輕型鋼構住宅構工法初步研究由建築生產觀點討論之>成大建研所碩士論文,91
    C7 賴衡垚,<建築物鋁合金部品耐久性的研究-以腐蝕劣化的實測調查探討之>成功大學建研所,73
    C8 郭博欽<多重撞傷對熱浸鍍鋅鋼板耐蝕性之影響>成功大學機械工程研究所,85
    C9 蕭立台,<不同強度的鋼材對焊焊接後的強度特性研究>成功大學機械工程研究所,70
    C10 吳崇彥,<臺灣地區金屬帷幕牆耐久性研究-以彈性填縫材探討之>,國立成功大學/工程技術研究所設計技術學程建築設計組,81
    C11 台灣區塗料油漆工業同業工會<鋼鐵銹蝕與處理標準>
    C12 謝明哲,<冷軋型鋼在國內建築構架與外殼上之應用與發展>,國立台北科技大學建築與都市設計研究所碩士論文
    C13 孫文良,<陽極處理對304不銹鋼之耐蝕性研究>,國立成功大學礦冶及材料科學研究所碩士論文,81
    C14 林志瑞,<台灣地區鋁帷幕牆耐久性能之研究>,成功大學建研所,80
    C15 期蕭立台,<不同強度的鋼材對焊焊接後的強度特性研究>,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,70.05
    C16 郭博欽,<多重撞傷對熱浸鍍鋅鋼板耐蝕力之影響>,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,85.06
    C17 蘇富榮,<大氣環境與金屬腐蝕關係之探討>,國立台灣大學環境工程學研究所碩士論文,77.06
    C18 徐暐亭,<國內低樓層鋼結構建築設計與施工問題探討>,國立交通大學土木工程學系碩士班碩士論文,91.06
    C19 侯文炫,<熱浸鍍鋅鋼板破裂強度與顯微結構之研究>,私立中華工學院碩士論文,84.06
    C20 鄭錦榮,<熱浸鍍鋅鋼材防蝕處理與著色之研究>,國立清華大學材料科學工程研究所博士論文,83.12
    C21 洪文賢,<抗大氣腐蝕低合金鋼之耐蝕性研究>,國立清華大學碩士論文,83.06
    C22 周明發,<何謂好的塗膜『防銹顏料之比較』>,塗料與塗裝技術雜誌社,39期
    C23 周明發,<防蝕塗膜之評定>,塗料與塗裝技術雜誌社,40期
    C24 鄭錦榮,<塗膜缺陷之分析及其對策>,塗料與塗裝技術雜誌社,43期
    C25 鄭錦榮,<鍍鋅鋼構物上油漆劣化>,塗料與塗裝技術雜誌社,54期
    C26 鄭錦榮,<鍍鋅鋼鐵粉體塗裝的表面前處理>,塗料與塗裝技術雜誌社,61期
    C27 張慶華,<塗料及大氣腐蝕關係,兼談轉銹劑之應用>,中華民國75年大氣腐蝕研討會論文集,75.08
    C28 菅野照造,<鋼鐵之大氣腐蝕研究>,中華民國75年大氣腐蝕研討會論文集,75.08
    C29 鮮祺振,<大氣腐蝕測試技術>,中華民國75年大氣腐蝕研討會論文集,75.08
    C30 蕭勝彥,<創造熱浸鍍鋅文化,維護台灣有限資源>,86年度防蝕學會年會論文集,86
    C31 吳忠民,<熱浸鍍鋅鋼材塗裝之耐久性研究>,87年度防蝕學會論文集,87
    C32 吳忠民、李忠益、陳文源,<熱浸鍍鋅鋼材塗裝之耐久性研究>,87年度防蝕學會論文集,87
    C33 鄭慧英、吳忠民、陳文源,<特級鋅粉預塗底漆大氣曝曬行為研究>,87年度防蝕學會論文集,87
    C34 鄭錦榮、李日輝,<鋅鋁塗層在鋼構中的防蝕評估>,87年度防蝕學會論文集,87
    C35 吳忠民、李忠益、蔡坤忠、陳文源,<耐候型塗料於麥寮地區曝曬行為研究>,88年度防蝕學會論文集,88
    C36 涂元光,<PE及PVC金屬塗層耐蝕性之研究>,88年度防蝕學會論文集,88
    C41 魏豐義,<碳鋼和耐候鋼之加速腐蝕與實際曝露腐蝕的關連性>,材料大氣腐蝕研討會論文集,80.06
    C42 吳忠民,<腐蝕診斷於塗裝維護之研究與應用>,第二屆海峽兩岸材料腐蝕與防護研討會論文集,89.10
    C43 陳麗鳳、林信一、林傳鐙、蔡文達,<雙層塗裝防蝕處理-熱浸鍍鋅/鋅粉漆的防蝕效果>,第二屆海峽兩岸材料腐蝕與防護研討會論文集,89.10
    C44 中華民國熱浸鍍鋅防蝕技術研究基金會,<熱浸鍍鋅防蝕概要>,88
    C45 中華民國防蝕協會,<中華民國鍍膜科技研討會暨國科會專題研究成果發表會論文集>,88
    C46 陳振川、吳輝燦、陳怡誠,<建築材料耐久性標準化調查研究>,材料大氣腐蝕研討會論文集,80.06
    C47 蕭江碧,<建築材料實驗群實驗設備規劃研究>,內政部建研所
    C48 魏衍,<建材耐久性規範調查與檢測研究規劃>,內政部建研所,89
    C49 葉祥海,<國內冷軋型鋼構造設計規範及解說之研擬>,內政部建研所,90
    C50 財團法人成大建築文教基金會,<鋼構建築概論>,財團法人成大建築文教基金會,2001.8
    C51 菊地喜久男<鋼材之性能與利用>,復漢出版社,73
    C52 王繼敏,<不銹鋼與金屬腐蝕>,科技圖書股份有限公司,79
    C53 張宗炘,<建築材料>,大聖書局,61.6
    C54 童欽文,<工業塗裝>,高立出版,87
    C55 木原博,<新熔接工學>,正言出版社,68
    C56 蔡克群<防蝕基本原理>,83

    E1 Metals Handbook, Volume 13, Corrosion, 9thed, ASM, Inetrnational, Metals Park, Ohio,1987,p432
    E2 Ernest W. Horvick, Good Painting Practice, SSPC, Vol.1, P481(1982)
    E3 M.Selvaraj,P.S.Mohan,K.Chandran,S Guruvlah;B.Electrochem.5(7)P502,july(1989)
    E5 J.O.Nriagu , 1978 , Determination Effect of Sulfur Pollution on Materials, John Wiley, New York
    E6 Robert T. Ruggeri & Theodore R.Beck, “An Analysis of Mass Transfer in Filiform Corrosion”, NACE, 39,11,452,1983.

    J1 松永正 高橋孝治,<建築之塗料與塗裝>
    J2 日本建築協會,<金屬部品、部材之修補、改修技術>
    J3 建設省建築研究所,《出火擴大防止設計法の開發》,昭和59年度總和技術開發プロジェクト
    J4 日本建築學會,<鋼板コンクリート構造建屋外壁鋼板の塗裝材料の劣化促進試驗よる耐久性評価(その1)-アクリルゴム系塗膜防水材の評価->,學術講演梗概集
    J5 日本建築學會,<鋼板コンクリート構造建屋外壁鋼板の塗裝材料の劣化促進試驗よる耐久性評価(その2)-無機有機複合塗裝,油性銹止め塗裝,金屬溶射の評価->,學術講演梗概集
    J6 日本建築學會,<常乾型フッ素樹脂塗裝PC板の各種機能性材料との相性関する実驗的研究(その14:屋外暴露との基材PC板と塗膜の付著性変化)>,學術講演梗概集
    J7 日本建築學會,<金屬外裝材の耐久性試驗(その9.沖の鳥島於ける自然暴露試驗9年目の結果)>,學術講演梗概集
    J8 日本建築學會,<鉄鋼系工業化住宅各部位おける環境と腐食関する檢討>,學術講演梗概集

    中國鋼鐵企業網站 http://www.csc.com.tw/index.html
    燁輝企業 http://www.yiehphui.com.tw/
    南總鋼鐵 http://www.nantsung.com.tw/
    紅牌油漆產品目錄

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2003-08-13公開
    QR CODE