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)(zai)美國(guo),耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)最大用(yong)途是建造(zao)橋(qiao)梁(liang),并且擴大了(le)裸(luo)露方式的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)。繼前節所述的(de)(de)初期的(de)(de)應用(yong)之后,建設數量增多(duo),在(zai)(zai)1980年這(zhe)一年約(yue)12%的(de)(de)橋(qiao)梁(liang)使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)鋼(gang)是耐候(hou)(hou)鋼(gang)。可是,1980年3月(yue)在(zai)(zai)原(yuan)有(you)的(de)(de)耐候(hou)(hou)鋼(gang)橋(qiao)梁(liang)上(shang)出現(xian)了(le)腐蝕問題,Michigan 州全面停止在(zai)(zai)高速公路(lu)上(shang)使(shi)(shi)用(yong)裸(luo)露耐候(hou)(hou)鋼(gang)。
美(mei)國鋼(gang)鐵協會成(cheng)立(li)了由(you)4個(ge)鋼(gang)鐵廠家及7個(ge)州(zhou)高速公路(lu)管理局(ju)的(de)(de)(de)橋梁(liang)(liang)技術人員組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)特(te)別工作(zuo)組(zu),對在這(zhe)些州(zhou)建(jian)成(cheng)的(de)(de)(de)938座橋梁(liang)(liang)中使用3年(nian)以(yi)上的(de)(de)(de)49座裸露耐候鋼(gang)橋梁(liang)(liang)進行了調(diao)查(cha),并于1982年(nian)發表了調(diao)查(cha)結果。
根據這(zhe)個報告,調查(cha)過(guo)的(de)(de)(de)耐候鋼橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang)總體(ti)來看是(shi)良好的(de)(de)(de),然而完全沒(mei)有(you)問(wen)題的(de)(de)(de)橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang)占30%,58%有(you)部分(fen)中等程(cheng)度的(de)(de)(de)腐蝕(shi),12%有(you)部分(fen)的(de)(de)(de)嚴(yan)重腐蝕(shi)。作為橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang)結構腐蝕(shi)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)主要有(you):(1)含有(you)冬(dong)季溶雪鹽的(de)(de)(de)水(shui)(shui)從(cong)接縫處漏(lou)出;(2)距下(xia)面的(de)(de)(de)道路間隔(ge)6.1m(20ft)以下(xia)的(de)(de)(de)橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang),從(cong)下(xia)面飛(fei)濺的(de)(de)(de)含有(you)溶雪鹽水(shui)(shui)的(de)(de)(de)飛(fei)沫;(3)從(cong)混凝土底板的(de)(de)(de)裂紋漏(lou)出的(de)(de)(de)水(shui)(shui)或(huo)含有(you)溶雪鹽的(de)(de)(de)水(shui)(shui);(4)從(cong)混凝土底板的(de)(de)(de)端部流下(xia)的(de)(de)(de)含有(you)溶雪鹽的(de)(de)(de)水(shui)(shui)等,其中的(de)(de)(de)一項或(huo)者多(duo)(duo)(duo)項原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)造(zao)成橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang)上(shang)部結構腐蝕(shi)。另外,在Michigan州的(de)(de)(de)部分(fen)地區,橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang)腐蝕(shi)特別(bie)嚴(yan)重,這(zhe)是(shi)由于溶雪鹽的(de)(de)(de)散布量多(duo)(duo)(duo)、接縫多(duo)(duo)(duo)漏(lou)、使(shi)用板材接頭多(duo)(duo)(duo)、銷釘(ding)或(huo)梁(liang)(liang)(liang)托處的(de)(de)(de)故障多(duo)(duo)(duo)等原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)。
調查的結論是(shi),耐候鋼的裸露使用雖然(ran)沒有問(wen)題,但(dan)是(shi)在工(gong)程設(she)計(ji)上應避免滯水或鹽分的蓄積。以前比較(jiao)缺乏設(she)計(ji)上的考(kao)慮,然(ran)而(er)Michigan事件卻(que)及時地敲響(xiang)了(le)警鐘(zhong)。作為(wei)解決腐蝕部位的對策(ce),調查認為(wei)需要除(chu)去鹽分進行涂(tu)漆。
美國運(yun)輸部(U.S. Department of Transportation)的(de)聯邦高(gao)速路管理局(FHWA)針(zhen)對受溶雪鹽影(ying)響發生問(wen)題的(de)裸露耐候鋼部位(wei),為了(le)(le)(le)確立(li)清(qing)洗和(he)修補涂漆方法和(he)相關部門簽(qian)訂了(le)(le)(le)研究(jiu)合同(tong),開(kai)展了(le)(le)(le)活動,結果于1992年制定了(le)(le)(le)暫行標(biao)準。
根據該標準要求每兩年檢(jian)修一次,雖然(ran)因(yin)不(bu)使用(yong)(yong)溶雪(xue)鹽、接縫處(chu)不(bu)漏水(shui)、無接縫、腐蝕輕度、環境好(hao)等理(li)由,在下一個兩年之內不(bu)會擔(dan)心(xin)產(chan)生由腐蝕引(yin)起結構上(shang)缺陷(xian)的橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang),可以不(bu)檢(jian)修,可是(shi)狀態不(bu)好(hao)的橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)必(bi)須在出(chu)問題(ti)部位(wei)或者(zhe)體進(jin)(jin)行涂(tu)漆(qi)。有(you)問題(ti)部位(wei)涂(tu)漆(qi)底(di)面的處(chu)理(li)通過噴(pen)砂除(chu)去鹽分非(fei)常重(zhong)要,一般可以采用(yong)(yong)濕(shi)式噴(pen)砂或者(zhe)干式噴(pen)砂加上(shang)水(shui)洗(或者(zhe)蒸汽洗凈)的方法。處(chu)理(li)后(hou)的檢(jian)查除(chu)了外(wai)觀檢(jian)查外(wai),在擔(dan)心(xin)殘存鹽分時可使用(yong)(yong)化學(xue)方法進(jin)(jin)行測(ce)定(ding)。
作為涂(tu)漆系列最好使(shi)(shi)用(yong)環氧聚酰胺系的(de)富鋅涂(tu)料(liao)(底涂(tu)、中間涂(tu))。受1980年(nian)Michigan州(zhou)(zhou)中止使(shi)(shi)用(yong)的(de)影(ying)響,雖(sui)然降(jiang)低了(le)裸露(lu)耐候(hou)(hou)鋼(gang)在橋(qiao)(qiao)梁上的(de)應用(yong)(1987年(nian)橋(qiao)(qiao)梁用(yong)鋼(gang)材中耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)比(bi)率是10%),可是橋(qiao)(qiao)梁的(de)涂(tu)漆費卻增加(jia)了(le)。然而,自從(cong)耐候(hou)(hou)鋼(gang)裸露(lu)使(shi)(shi)用(yong)問(wen)題搞清楚后,在1989年(nian)耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)使(shi)(shi)用(yong)比(bi)率上升到(dao)15%。1990年(nian)Michigan州(zhou)(zhou)決(jue)定,如果遵守FHWA的(de)技(ji)術標(biao)準,則(ze)允許耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)裸露(lu)使(shi)(shi)用(yong)。
據報道,1993年時(shi)美(mei)國的(de)(de)裸露耐候鋼橋梁(liang)已達23,000座以上(shang)。最精彩的(de)(de)場面是,1976年使用了約(yue)1.9萬噸 COR-TEN B(42,368,570 1b),花費33,984,012美(mei)元(橋梁(liang)上(shang)部工程為25,180,000美(mei)元)在West Virginia州(zhou)建(jian)設的(de)(de)世(shi)界最大的(de)(de)拱(gong)橋NewRiver Gorge橋支(zhi)點距、全長約(yue)918m(3,030.5ft)],橋梁(liang)高于水(shui)面265m,連接著(zhu)被(bei)綠色包圍的(de)(de)兩岸,非(fei)常壯觀(guan)。
在(zai)建筑(zhu)領(ling)域,使用(yong)(yong)(yong)了裸露耐候鋼的(de)建筑(zhu)物在(zai)美國達500座(zuo)以(yi)上,95%以(yi)上是(shi)順利的(de),可是(shi)在(zai)屋頂(ding)或(huo)壁上使用(yong)(yong)(yong)薄板(ban)時,由于設(she)計(ji)或(huo)施工上的(de)問題使水(shui)進入(ru)里面而滯留,所(suo)以(yi),1980年以(yi)來,U.S.Steel公司(si)中止了建筑(zhu)用(yong)(yong)(yong)薄板(ban)的(de)銷(xiao)售。并且,建筑(zhu)式樣也向(xiang)石材或(huo)PC材過渡,現在(zai)已(yi)經不使用(yong)(yong)(yong)裸露耐候鋼作(zuo)為屋頂(ding)用(yong)(yong)(yong)材。
裸露耐候鋼在(zai)(zai)保(bao)護(hu)欄(lan)桿、鋼絲護(hu)欄(lan)、照明塔等道路附屬物上的(de)應用由于能節省維護(hu)管理費(fei)或(huo)調(diao)和景色,所以在(zai)(zai)風景美麗的(de)地方(fang)或(huo)田(tian)園(yuan)地區盛行。使(shi)用一般的(de)鋼材(cai)時,由于在(zai)(zai)再涂漆時為了作業上的(de)安(an)全必須停電進行,從(cong)而(er)增加了支(zhi)出。