前節的內容是敘述在日本開始生產和應用耐候鋼之前以美國為中心的耐候鋼的技術發展背景。在敘述日本的發展之前,想簡單地談一談美國在日本開始研制生產耐候鋼以后的狀況。
在美國,耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的最大用(yong)途是(shi)(shi)建造橋梁(liang),并且擴大了(le)裸露方式的使用(yong)。繼前(qian)節所述的初期(qi)的應(ying)用(yong)之后,建設數量增多,在1980年這一年約12%的橋梁(liang)使用(yong)的鋼(gang)是(shi)(shi)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)。可是(shi)(shi),1980年3月(yue)在原有的耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)橋梁(liang)上出現了(le)腐蝕問題,Michigan 州全面停止在高(gao)速(su)公路上使用(yong)裸露耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)。
美國鋼(gang)鐵協會成立了由4個鋼(gang)鐵廠家及7個州高(gao)速公路(lu)管理局的(de)橋(qiao)梁技(ji)術(shu)人(ren)員組(zu)成的(de)特別工作組(zu),對(dui)在這些州建(jian)成的(de)938座橋(qiao)梁中使用(yong)3年(nian)(nian)以上的(de)49座裸(luo)露耐候(hou)鋼(gang)橋(qiao)梁進行了調查,并于1982年(nian)(nian)發表了調查結果。
根(gen)據(ju)這個(ge)報告,調查過的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候鋼橋(qiao)(qiao)(qiao)梁總體來(lai)看是良(liang)好的(de)(de)(de)(de),然而完全沒有問題的(de)(de)(de)(de)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁占30%,58%有部(bu)分中(zhong)等程度的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi),12%有部(bu)分的(de)(de)(de)(de)嚴重(zhong)腐蝕(shi)(shi)。作(zuo)為(wei)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁結(jie)構腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)主(zhu)要有:(1)含有冬季(ji)溶(rong)雪鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)水從(cong)接縫處漏出;(2)距下面的(de)(de)(de)(de)道路間隔6.1m(20ft)以下的(de)(de)(de)(de)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁,從(cong)下面飛濺的(de)(de)(de)(de)含有溶(rong)雪鹽(yan)(yan)(yan)水的(de)(de)(de)(de)飛沫;(3)從(cong)混凝土底板的(de)(de)(de)(de)裂紋漏出的(de)(de)(de)(de)水或(huo)含有溶(rong)雪鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)水;(4)從(cong)混凝土底板的(de)(de)(de)(de)端部(bu)流下的(de)(de)(de)(de)含有溶(rong)雪鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)水等,其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)一項或(huo)者多(duo)項原(yuan)因(yin)造成橋(qiao)(qiao)(qiao)梁上部(bu)結(jie)構腐蝕(shi)(shi)。另外,在(zai)Michigan州(zhou)的(de)(de)(de)(de)部(bu)分地(di)區,橋(qiao)(qiao)(qiao)梁腐蝕(shi)(shi)特別嚴重(zhong),這是由(you)于溶(rong)雪鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)散布量(liang)多(duo)、接縫多(duo)漏、使用板材接頭(tou)多(duo)、銷釘或(huo)梁托處的(de)(de)(de)(de)故障(zhang)多(duo)等原(yuan)因(yin)。
調查的(de)結論(lun)是(shi),耐候(hou)鋼的(de)裸露使用雖然沒有問題,但是(shi)在工程設計(ji)上應(ying)避免滯水或(huo)鹽分的(de)蓄(xu)積。以前(qian)比較缺乏(fa)設計(ji)上的(de)考慮,然而Michigan事件(jian)卻及時地敲響了警鐘。作為(wei)解決腐蝕部位的(de)對策(ce),調查認為(wei)需要除(chu)去鹽分進行涂漆(qi)。
美國運輸(shu)部(U.S. Department of Transportation)的(de)聯邦高(gao)速路(lu)管理局(FHWA)針對受(shou)溶雪鹽影響發生問題的(de)裸露耐(nai)候鋼部位,為了確立清洗和修補涂漆方法和相關部門簽(qian)訂了研究合同,開(kai)展了活動,結果于1992年制(zhi)定了暫行(xing)標準。
根(gen)據該(gai)標準要求每兩(liang)年檢(jian)修一次,雖(sui)然因不使用溶(rong)雪(xue)鹽、接(jie)縫(feng)處不漏水、無接(jie)縫(feng)、腐蝕輕(qing)度、環境(jing)好等理由(you),在下一個兩(liang)年之(zhi)內不會擔心產生(sheng)由(you)腐蝕引起結構上缺陷的(de)(de)(de)橋梁,可(ke)以不檢(jian)修,可(ke)是(shi)狀態不好的(de)(de)(de)橋梁必須在出問題(ti)部(bu)位(wei)或者(zhe)體(ti)進(jin)行涂漆。有問題(ti)部(bu)位(wei)涂漆底(di)面的(de)(de)(de)處理通(tong)過噴砂(sha)除(chu)(chu)去鹽分非(fei)常重要,一般(ban)可(ke)以采(cai)用濕式噴砂(sha)或者(zhe)干式噴砂(sha)加上水洗(或者(zhe)蒸汽(qi)洗凈(jing))的(de)(de)(de)方法。處理后的(de)(de)(de)檢(jian)查除(chu)(chu)了外(wai)觀檢(jian)查外(wai),在擔心殘存(cun)鹽分時(shi)可(ke)使用化學(xue)方法進(jin)行測(ce)定。
作(zuo)為(wei)涂(tu)漆系(xi)列最好使用環(huan)氧聚酰胺系(xi)的富鋅(xin)涂(tu)料(liao)(底涂(tu)、中(zhong)間涂(tu))。受(shou)1980年Michigan州(zhou)(zhou)中(zhong)止使用的影響,雖(sui)然降低了(le)裸(luo)(luo)露(lu)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)在(zai)橋(qiao)梁上的應(ying)用(1987年橋(qiao)梁用鋼(gang)材中(zhong)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的比率是10%),可是橋(qiao)梁的涂(tu)漆費卻(que)增加了(le)。然而,自(zi)從(cong)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)裸(luo)(luo)露(lu)使用問(wen)題搞清楚后,在(zai)1989年耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的使用比率上升到15%。1990年Michigan州(zhou)(zhou)決定(ding),如(ru)果遵守FHWA的技術標準(zhun),則允許耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的裸(luo)(luo)露(lu)使用。
據(ju)報(bao)道,1993年時美(mei)國的(de)裸露(lu)耐(nai)候鋼橋(qiao)梁(liang)已(yi)達(da)23,000座以上。最(zui)精彩的(de)場面是(shi),1976年使用了約1.9萬(wan)噸 COR-TEN B(42,368,570 1b),花費(fei)33,984,012美(mei)元(yuan)(yuan)(橋(qiao)梁(liang)上部工程為25,180,000美(mei)元(yuan)(yuan))在West Virginia州建設的(de)世界(jie)最(zui)大的(de)拱橋(qiao)NewRiver Gorge橋(qiao)支點距、全長約918m(3,030.5ft)],橋(qiao)梁(liang)高于水(shui)面265m,連(lian)接著(zhu)被綠色包圍的(de)兩岸,非常(chang)壯觀。
在(zai)建(jian)筑領域,使(shi)用(yong)了(le)裸露(lu)(lu)耐候鋼(gang)的建(jian)筑物在(zai)美國達(da)500座以(yi)上(shang),95%以(yi)上(shang)是(shi)順利的,可是(shi)在(zai)屋頂或壁(bi)上(shang)使(shi)用(yong)薄板(ban)時,由(you)于設計或施工上(shang)的問(wen)題(ti)使(shi)水進入里面(mian)而滯留,所以(yi),1980年以(yi)來,U.S.Steel公司中止了(le)建(jian)筑用(yong)薄板(ban)的銷售(shou)。并且(qie),建(jian)筑式(shi)樣也向石(shi)材或PC材過渡(du),現在(zai)已(yi)經不使(shi)用(yong)裸露(lu)(lu)耐候鋼(gang)作為屋頂用(yong)材。
裸露(lu)耐(nai)候鋼在(zai)保護欄桿、鋼絲護欄、照明塔等道路附屬物上(shang)的(de)(de)應用由(you)于(yu)能節省維護管理費或(huo)調和景色,所以(yi)在(zai)風(feng)景美麗的(de)(de)地(di)方或(huo)田園地(di)區盛行(xing)。使用一般的(de)(de)鋼材時(shi)(shi),由(you)于(yu)在(zai)再涂漆時(shi)(shi)為了(le)作(zuo)業上(shang)的(de)(de)安全必須停電(dian)進行(xing),從而增加了(le)支出。