耐候鋼是一種高強(qiáng)度低合金鋼，最初由美國(guó)鋼鐵公司在20世紀(jì)30年代開(kāi)發(fā)，用于抵抗其礦車的腐蝕和磨損。它的商標(biāo)名為Cor-ten，最初用于建造于1964年開(kāi)業(yè)的伊利諾伊州莫林的約翰迪爾世界總部大樓。從那時(shí)起，耐候鋼的使用已遍布全球，在歐洲也有使用。作為“具有改善的耐大氣腐蝕性的結(jié)構(gòu)鋼”，是一種非專利產(chǎn)品。
在合適的環(huán)境中，耐候鋼會(huì)形成粘附的保護(hù)性銹蝕“銹綠”，從而抑制進(jìn)一步的腐蝕。腐蝕速率非常低，未上漆的耐候鋼制成的橋梁U型肋可以實(shí)現(xiàn)120年的設(shè)計(jì)壽命，只需要進(jìn)行日常維護(hù)。因此，在適當(dāng)環(huán)境中的詳細(xì)耐候鋼橋提供了有吸引力的、非常低維護(hù)的經(jīng)濟(jì)解決方案。
英國(guó)第一座耐候鋼鋼橋于1967年建成，是約克大學(xué)的一座人行天橋，該材料在后來(lái)的30年左右用于英國(guó)各地的許多橋梁。然而，自2001年以來(lái)，在橋梁U型肋上使用耐候鋼的情況顯著增加，得益于此時(shí)刪去了一條規(guī)范，該規(guī)范限制了在高于道路的凈空高度小于7.5米的高速公路上使用該材料。它現(xiàn)在是各種橋面板的首選材料。
耐候鋼或氣候防御鋼是用于描述具有改善的耐大氣腐蝕性的結(jié)構(gòu)鋼的口語(yǔ)術(shù)語(yǔ)。 這些鋼是高強(qiáng)度低合金鋼，與普通碳錳鋼相比，在正常大氣條件下具有更強(qiáng)的抗銹性。 耐候鋼通常執(zhí)行EN 10025-5 規(guī)范，并且具有與普通結(jié)構(gòu)鋼相似的機(jī)械性能，符合EN 10025-2 。 英國(guó)橋梁工程最常用的等級(jí)是S355J2W。
耐候鋼原理
由于潮濕和空氣的存在，所有低合金鋼都有生銹的傾向，其速度取決于氧氣、濕氣和大氣污染物進(jìn)入金屬表面的速度。隨著銹蝕過(guò)程的進(jìn)行，銹層形成氧氣、水分和污染物進(jìn)入的屏障，并且生銹速度減慢。
在大多數(shù)普通結(jié)構(gòu)鋼上形成的銹層是多孔的并且在一定時(shí)間后從金屬表面脫離，并且再次開(kāi)始腐蝕循環(huán)。因此，生銹速率作為一系列近似于直線的增量曲線前進(jìn)，其斜率取決于環(huán)境的侵蝕性。
對(duì)于耐候鋼，生銹過(guò)程以相同的方式開(kāi)始，但鋼中的特定合金元素產(chǎn)生穩(wěn)定的銹層，其粘附到基底金屬上，并且孔隙少得多。這種生銹的“綠銹”在交替潤(rùn)濕和干燥的條件下形成，產(chǎn)生保護(hù)屏障，阻礙氧氣、水分和污染物的進(jìn)一步進(jìn)入，結(jié)果是腐蝕速率比普通結(jié)構(gòu)鋼低得多。
耐候鋼優(yōu)勢(shì)
利用自動(dòng)化制造和施工技術(shù)的使用耐候鋼常規(guī)鋼橋的好處，能夠?yàn)榘踩�、快速施工、美觀、低梁高、最小維護(hù)和今后使用中的靈活性的要求提供經(jīng)濟(jì)解決方案。耐候鋼橋梁具有所有這些品質(zhì)，加上以下進(jìn)一步的好處。
維護(hù)非常低
定期檢查和清潔應(yīng)是確保橋梁繼續(xù)令人滿意地運(yùn)行所需的唯一維護(hù)。 因此，耐候鋼鋼橋非常適合未來(lái)維護(hù)難以或危險(xiǎn)的地方，以及需要盡量減少交通中斷的地方，例如主要道路或鐵路。