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,耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)最大用(yong)途是建造橋梁,并且擴大了(le)裸露方式的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)。繼前節所述的(de)(de)(de)初期(qi)的(de)(de)(de)應用(yong)之后,建設(she)數量增多,在(zai)1980年這一年約12%的(de)(de)(de)橋梁使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)鋼(gang)是耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)。可是,1980年3月在(zai)原有的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)橋梁上出現了(le)腐蝕問題,Michigan 州全面停止在(zai)高速(su)公(gong)路上使(shi)用(yong)裸露耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)。
美國(guo)鋼(gang)鐵協會成立(li)了由4個鋼(gang)鐵廠(chang)家及7個州(zhou)高速公路管(guan)理局的(de)橋梁(liang)技術人(ren)員組成的(de)特(te)別工作組,對(dui)在這些州(zhou)建(jian)成的(de)938座(zuo)橋梁(liang)中使用3年以(yi)上(shang)的(de)49座(zuo)裸露耐候鋼(gang)橋梁(liang)進行了調(diao)查,并于1982年發表了調(diao)查結果。
根據(ju)這個報告,調查(cha)過的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候鋼橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)(liang)總體來看是良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),然而完全沒有(you)(you)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)(liang)占(zhan)30%,58%有(you)(you)部(bu)分中(zhong)等(deng)程度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi),12%有(you)(you)部(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)嚴(yan)重腐(fu)(fu)蝕(shi)。作為橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)(liang)結構腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因主要(yao)有(you)(you):(1)含(han)有(you)(you)冬季溶(rong)(rong)(rong)雪(xue)(xue)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水從(cong)(cong)接(jie)縫處漏(lou)出;(2)距下(xia)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)道(dao)路間隔6.1m(20ft)以下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)(liang),從(cong)(cong)下(xia)面飛濺的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)有(you)(you)溶(rong)(rong)(rong)雪(xue)(xue)鹽(yan)水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛沫;(3)從(cong)(cong)混凝土底(di)板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂紋漏(lou)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水或含(han)有(you)(you)溶(rong)(rong)(rong)雪(xue)(xue)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水;(4)從(cong)(cong)混凝土底(di)板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)端部(bu)流(liu)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)有(you)(you)溶(rong)(rong)(rong)雪(xue)(xue)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水等(deng),其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一項(xiang)或者(zhe)多(duo)項(xiang)原因造(zao)成橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)(liang)上部(bu)結構腐(fu)(fu)蝕(shi)。另外,在Michigan州的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分地區,橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)(liang)腐(fu)(fu)蝕(shi)特別(bie)嚴(yan)重,這是由于溶(rong)(rong)(rong)雪(xue)(xue)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)散(san)布量多(duo)、接(jie)縫多(duo)漏(lou)、使用板材接(jie)頭多(duo)、銷釘或梁(liang)(liang)(liang)(liang)托處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)故障多(duo)等(deng)原因。
調(diao)查的結論是,耐候鋼的裸露(lu)使用雖(sui)然沒有問題,但是在工程設計上應避免滯(zhi)水(shui)或鹽分(fen)的蓄積。以前比較缺乏(fa)設計上的考慮,然而Michigan事件卻及時地敲響了警鐘。作(zuo)為解決腐(fu)蝕(shi)部位的對(dui)策,調(diao)查認為需(xu)要除去鹽分(fen)進行涂漆。
美國(guo)運輸(shu)部(U.S. Department of Transportation)的聯邦(bang)高(gao)速(su)路管理局(FHWA)針對(dui)受溶雪鹽(yan)影響發(fa)生問題的裸露耐候鋼部位,為了確立清洗和修補涂漆(qi)方(fang)法和相(xiang)關部門(men)簽訂(ding)了研究(jiu)合同,開(kai)展了活動,結果于1992年制(zhi)定了暫行(xing)標準。
根據該標準要求每兩年檢修一次,雖然因不(bu)使用(yong)(yong)溶雪鹽、接(jie)縫處不(bu)漏水(shui)、無接(jie)縫、腐蝕輕度、環境好等理(li)由,在下一個兩年之內不(bu)會擔心(xin)產生由腐蝕引起結構上(shang)缺陷的(de)(de)橋(qiao)梁(liang),可(ke)以(yi)不(bu)檢修,可(ke)是狀態不(bu)好的(de)(de)橋(qiao)梁(liang)必須在出(chu)問題(ti)部位(wei)(wei)或(huo)者(zhe)(zhe)體進行(xing)(xing)涂(tu)漆。有問題(ti)部位(wei)(wei)涂(tu)漆底面的(de)(de)處理(li)通過(guo)噴(pen)砂除去鹽分非常重要,一般可(ke)以(yi)采用(yong)(yong)濕式(shi)噴(pen)砂或(huo)者(zhe)(zhe)干式(shi)噴(pen)砂加上(shang)水(shui)洗(xi)(或(huo)者(zhe)(zhe)蒸汽洗(xi)凈)的(de)(de)方(fang)法(fa)。處理(li)后的(de)(de)檢查(cha)(cha)除了外觀(guan)檢查(cha)(cha)外,在擔心(xin)殘存(cun)鹽分時可(ke)使用(yong)(yong)化(hua)學方(fang)法(fa)進行(xing)(xing)測定。
作為涂漆系(xi)列(lie)最好使(shi)(shi)(shi)用(yong)環(huan)氧聚酰胺系(xi)的(de)(de)(de)富鋅涂料(底涂、中(zhong)間涂)。受1980年(nian)(nian)(nian)Michigan州(zhou)中(zhong)止(zhi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)影響,雖然降低了裸露耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)在(zai)橋梁(liang)上的(de)(de)(de)應用(yong)(1987年(nian)(nian)(nian)橋梁(liang)用(yong)鋼(gang)材中(zhong)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)比(bi)率是10%),可(ke)是橋梁(liang)的(de)(de)(de)涂漆費卻增(zeng)加了。然而,自從耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)裸露使(shi)(shi)(shi)用(yong)問(wen)題搞清楚后,在(zai)1989年(nian)(nian)(nian)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)比(bi)率上升(sheng)到(dao)15%。1990年(nian)(nian)(nian)Michigan州(zhou)決定,如(ru)果遵守(shou)FHWA的(de)(de)(de)技術標準(zhun),則允許耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)裸露使(shi)(shi)(shi)用(yong)。
據報(bao)道,1993年(nian)時美(mei)國的(de)裸露耐(nai)候鋼(gang)橋(qiao)梁(liang)已達(da)23,000座以上。最精彩的(de)場面(mian)(mian)是,1976年(nian)使用(yong)了約(yue)(yue)1.9萬噸 COR-TEN B(42,368,570 1b),花費33,984,012美(mei)元(橋(qiao)梁(liang)上部工程為25,180,000美(mei)元)在West Virginia州建設(she)的(de)世界最大的(de)拱(gong)橋(qiao)NewRiver Gorge橋(qiao)支(zhi)點距(ju)、全長約(yue)(yue)918m(3,030.5ft)],橋(qiao)梁(liang)高于水面(mian)(mian)265m,連接(jie)著被綠色包圍的(de)兩(liang)岸,非常壯觀。
在(zai)(zai)建(jian)(jian)筑領(ling)域,使(shi)(shi)用(yong)了(le)裸露(lu)耐候鋼(gang)的建(jian)(jian)筑物(wu)在(zai)(zai)美(mei)國達500座以(yi)上,95%以(yi)上是順利(li)的,可是在(zai)(zai)屋頂(ding)或(huo)(huo)壁(bi)上使(shi)(shi)用(yong)薄(bo)板時,由于設計或(huo)(huo)施工上的問題使(shi)(shi)水進入(ru)里面而滯留,所以(yi),1980年以(yi)來,U.S.Steel公(gong)司(si)中止了(le)建(jian)(jian)筑用(yong)薄(bo)板的銷售。并且,建(jian)(jian)筑式樣也向石材或(huo)(huo)PC材過渡(du),現在(zai)(zai)已經(jing)不使(shi)(shi)用(yong)裸露(lu)耐候鋼(gang)作為屋頂(ding)用(yong)材。
裸露耐候鋼在(zai)保護欄(lan)桿、鋼絲護欄(lan)、照明塔等道路附屬物上的應用由于能節省維護管理費或調和景色,所以在(zai)風(feng)景美麗的地方(fang)或田園地區(qu)盛行。使(shi)用一般的鋼材時(shi),由于在(zai)再涂漆時(shi)為了作業上的安全必(bi)須停電進(jin)行,從而增加了支出(chu)。