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(zai)美國(guo),耐(nai)(nai)候鋼(gang)的(de)(de)最大用途(tu)是建(jian)造(zao)橋(qiao)梁,并且擴(kuo)大了裸露方式的(de)(de)使(shi)(shi)用。繼前節(jie)所述的(de)(de)初期的(de)(de)應(ying)用之后,建(jian)設數量(liang)增多,在(zai)1980年(nian)(nian)這一(yi)年(nian)(nian)約(yue)12%的(de)(de)橋(qiao)梁使(shi)(shi)用的(de)(de)鋼(gang)是耐(nai)(nai)候鋼(gang)。可是,1980年(nian)(nian)3月在(zai)原有的(de)(de)耐(nai)(nai)候鋼(gang)橋(qiao)梁上出現了腐(fu)蝕問題,Michigan 州全面停止在(zai)高速公路上使(shi)(shi)用裸露耐(nai)(nai)候鋼(gang)。
美國鋼(gang)鐵(tie)協會成立了由4個鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)家(jia)及(ji)7個州(zhou)高速(su)公路管理局的橋梁(liang)(liang)技術(shu)人員(yuan)組(zu)成的特別工作組(zu),對在這些州(zhou)建成的938座(zuo)(zuo)橋梁(liang)(liang)中使用3年以上的49座(zuo)(zuo)裸(luo)露耐候鋼(gang)橋梁(liang)(liang)進行(xing)了調查,并于(yu)1982年發表了調查結(jie)果(guo)。
根(gen)據(ju)這(zhe)個報告,調查過的(de)(de)(de)(de)耐候鋼橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)總體來看是(shi)良好的(de)(de)(de)(de),然而完全沒有(you)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)占30%,58%有(you)部(bu)分中等程度的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi),12%有(you)部(bu)分的(de)(de)(de)(de)嚴(yan)(yan)重腐(fu)(fu)蝕(shi)。作為橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)結構腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)主要有(you):(1)含有(you)冬(dong)季溶雪鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)水(shui)從(cong)接縫(feng)處漏出;(2)距(ju)下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)(de)道(dao)路(lu)間隔6.1m(20ft)以下(xia)的(de)(de)(de)(de)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang),從(cong)下(xia)面(mian)飛濺的(de)(de)(de)(de)含有(you)溶雪鹽(yan)水(shui)的(de)(de)(de)(de)飛沫;(3)從(cong)混凝土底(di)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)裂紋(wen)漏出的(de)(de)(de)(de)水(shui)或含有(you)溶雪鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)水(shui);(4)從(cong)混凝土底(di)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)端部(bu)流下(xia)的(de)(de)(de)(de)含有(you)溶雪鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)水(shui)等,其中的(de)(de)(de)(de)一項或者(zhe)多(duo)(duo)項原(yuan)因(yin)造成橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)上部(bu)結構腐(fu)(fu)蝕(shi)。另(ling)外,在Michigan州的(de)(de)(de)(de)部(bu)分地區,橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)腐(fu)(fu)蝕(shi)特別嚴(yan)(yan)重,這(zhe)是(shi)由于溶雪鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)散布量(liang)多(duo)(duo)、接縫(feng)多(duo)(duo)漏、使用板(ban)(ban)(ban)材接頭多(duo)(duo)、銷釘或梁(liang)托處的(de)(de)(de)(de)故障多(duo)(duo)等原(yuan)因(yin)。
調查的(de)結(jie)論是,耐候鋼的(de)裸露使用雖然沒有(you)問(wen)題,但是在工程設(she)計上應避免滯水或(huo)鹽分的(de)蓄(xu)積。以(yi)前比較缺乏設(she)計上的(de)考慮,然而Michigan事件卻及(ji)時地敲響了警鐘(zhong)。作為(wei)解決腐(fu)蝕部位的(de)對策,調查認為(wei)需(xu)要除去鹽分進行涂漆。
美(mei)國運(yun)輸部(U.S. Department of Transportation)的聯邦高速路管理局(FHWA)針對受溶雪鹽影(ying)響發生問(wen)題的裸露耐候鋼部位,為了(le)(le)確立清洗和修(xiu)補(bu)涂漆(qi)方法和相關部門(men)簽(qian)訂了(le)(le)研究合同,開展了(le)(le)活動,結果(guo)于1992年制定了(le)(le)暫(zan)行標準。
根據該(gai)標準要(yao)求每(mei)兩(liang)年檢(jian)修一(yi)次(ci),雖然因不(bu)使用(yong)(yong)溶雪鹽(yan)、接縫處不(bu)漏水、無接縫、腐蝕(shi)輕度、環境好(hao)等理由,在(zai)(zai)下一(yi)個兩(liang)年之內不(bu)會(hui)擔心產生由腐蝕(shi)引起結(jie)構上缺(que)陷的(de)橋(qiao)梁,可(ke)以不(bu)檢(jian)修,可(ke)是狀態不(bu)好(hao)的(de)橋(qiao)梁必(bi)須在(zai)(zai)出問題部(bu)位或者(zhe)體進(jin)行涂漆。有問題部(bu)位涂漆底面的(de)處理通過噴砂除去鹽(yan)分(fen)非常重要(yao),一(yi)般可(ke)以采用(yong)(yong)濕式(shi)噴砂或者(zhe)干式(shi)噴砂加上水洗(或者(zhe)蒸汽洗凈)的(de)方(fang)法。處理后的(de)檢(jian)查除了外觀檢(jian)查外,在(zai)(zai)擔心殘存鹽(yan)分(fen)時(shi)可(ke)使用(yong)(yong)化學方(fang)法進(jin)行測定。
作為涂(tu)(tu)漆系列最好使(shi)用(yong)環氧聚酰(xian)胺系的(de)(de)富(fu)鋅涂(tu)(tu)料(底涂(tu)(tu)、中間涂(tu)(tu))。受(shou)1980年Michigan州中止使(shi)用(yong)的(de)(de)影響,雖然降低了裸(luo)露耐候(hou)(hou)鋼在(zai)橋梁(liang)(liang)上的(de)(de)應用(yong)(1987年橋梁(liang)(liang)用(yong)鋼材中耐候(hou)(hou)鋼的(de)(de)比率是10%),可是橋梁(liang)(liang)的(de)(de)涂(tu)(tu)漆費卻增加了。然而,自從(cong)耐候(hou)(hou)鋼裸(luo)露使(shi)用(yong)問(wen)題搞清楚后(hou),在(zai)1989年耐候(hou)(hou)鋼的(de)(de)使(shi)用(yong)比率上升到(dao)15%。1990年Michigan州決定,如果遵守FHWA的(de)(de)技術標(biao)準,則允許耐候(hou)(hou)鋼的(de)(de)裸(luo)露使(shi)用(yong)。
據(ju)報道,1993年時美國的(de)裸露耐候鋼橋(qiao)(qiao)梁已達(da)23,000座以(yi)上。最精彩(cai)的(de)場面是,1976年使用(yong)了約1.9萬噸 COR-TEN B(42,368,570 1b),花費33,984,012美元(yuan)(橋(qiao)(qiao)梁上部工程為25,180,000美元(yuan))在(zai)West Virginia州建設的(de)世界最大的(de)拱橋(qiao)(qiao)NewRiver Gorge橋(qiao)(qiao)支(zhi)點(dian)距、全(quan)長約918m(3,030.5ft)],橋(qiao)(qiao)梁高于水面265m,連接著被綠色包(bao)圍的(de)兩岸,非常壯(zhuang)觀(guan)。
在(zai)建筑(zhu)領域,使(shi)用(yong)了裸露耐候鋼(gang)的(de)建筑(zhu)物在(zai)美國達(da)500座(zuo)以(yi)上(shang),95%以(yi)上(shang)是順利的(de),可是在(zai)屋(wu)頂(ding)或壁上(shang)使(shi)用(yong)薄板時,由(you)于設計或施工上(shang)的(de)問(wen)題使(shi)水進入里面而滯留,所以(yi),1980年(nian)以(yi)來,U.S.Steel公司中止(zhi)了建筑(zhu)用(yong)薄板的(de)銷售。并且(qie),建筑(zhu)式樣也向石材或PC材過渡,現在(zai)已經不使(shi)用(yong)裸露耐候鋼(gang)作為屋(wu)頂(ding)用(yong)材。
裸露(lu)耐候鋼在(zai)(zai)保護欄(lan)桿、鋼絲護欄(lan)、照明(ming)塔等道(dao)路附屬物上的(de)應用由于能節(jie)省維護管理費或調和景色,所以在(zai)(zai)風景美(mei)麗(li)的(de)地方或田園地區盛行。使用一(yi)般的(de)鋼材時,由于在(zai)(zai)再(zai)涂(tu)漆時為了(le)作(zuo)業上的(de)安全(quan)必須停電進行,從而增(zeng)加了(le)支(zhi)出。

