提升焊接技术和监测大气腐蚀，令香港建筑物更安全和可持续

在建筑的领域中，钢材对于建造坚固的建筑物和耐用的基础设施不可或缺，并且当以坚韧为原则。为了让钢材更加强韧，理大的研究人员研发了关键的改进方法。

高强度钢材如 S690 和 S960，具有优异的强度重量比，能够减少高层建筑和大跨度桥梁中的钢材使用量和建造成本。理大土木及环境工程学系教授、国家钢结构工程技术研究中心香港分中心主任钟国辉教授指出，尽管 S690 和 S960 自上世纪 90 年代起已在全球范围内生产，但其应用仍然有限，部分原因是焊接和品质保证方面常遇到的挑战。不当的焊接会损害材料，影响结构的完整性和性能。

理大开发的 S960 钢材焊接技术应用于粉岭北新发展区的一座人行天桥。

提升焊接技术

由钟教授领导的研究团队一直为克服在建造时应用高强度钢材所面对的挑战，寻求解决方法。他们对 S690 焊接部件进行了大量测试。研究发现，控制加热和冷却过程对于减低焊接接头热影响区的微观结构变化非常关键。虽然一些热量不可避免，但根据接头形状调整焊接参数，有助确保最小的热输入量。这些发现改进了 S690 的应用，例如在将军澳跨湾连接路双拱钢桥中的使用，为全球行业树立了先例。

研究团队进一步提出解决方案，以最大限度减少以至消除焊接对超高强度 S960 钢材的负面影响。在实际应用中，该解决方案已在粉岭北新发展区粉岭绕道东段的一座人行天桥中采用。新焊接技术可让专案使用更薄、更少的钢材，从而减轻了天桥的重量，减少了所需的基桩柱数量，进而降低了碳排放，并提升了工程的可持续性。该专案是香港首个使用 S960 钢材的公共工程。

应对大气腐蚀

这些高强度钢材技术前景广阔，然而，了解海洋空气对钢材的腐蚀作用同样关键。特别是香港等沿海地区，保护基础设施免受空气中盐分侵蚀至关重要。

自 2010 年起，钟教授的团队在香港七个不同地点进行了大气暴露测试。结果显示，碳钢的腐蚀速率为每年 30 至 40 微米，而使用于户外建筑的锌和镀锌钢的腐蚀速率较慢，每年仅为3微米。维多利亚港附近的建筑物尤其容易受到腐蚀，这可能影响其耐久性，什至可能产生安全风险。

为应对这些挑战，理大博士生袁嘉辉先生在钟教授的指导下，开发了一套即时腐蚀监测系统。2020 年至 2024 年间，他每年从那七个测试地点收集约四万组资料，利用电化学技术、遥测感应和人工智慧资料分析，评估腐蚀性化学物质和气候因素对钢结构的影响。

该监测系统已在香港科学园的创新斗室和香港首个采用组装合成建筑技术兴建的钢结构过渡性房屋专案 “南昌 220” 中实施。

户外暴露测试用于测量不同钢合金的大气腐蚀速率。