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我國(guó)跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)與涂裝
摘要:介紹了我國(guó)跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)情況及其防腐蝕涂裝。
關(guān)鍵詞:防腐,防腐工程,防腐處理,防腐涂料,鋼結(jié)構(gòu)防腐
1 引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提高及沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要,作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施的跨海大橋和臨海大橋不斷興建。資料顯示,我國(guó)已建和在建的跨海大橋數(shù)量不少,它所帶來的經(jīng)濟(jì)收益將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過建橋本身。例如,作為國(guó)內(nèi)第一座跨海大橋的上海東海大橋使上海人的活動(dòng)半徑向大海延伸了30多km,這是歷史性的突破。同時(shí),上海南匯、奉賢等區(qū)也將會(huì)成
為上海制造業(yè)的新高地。再如全世界最長(zhǎng)、工程量最大的杭州灣跨海大橋建設(shè),完善了長(zhǎng)江三角洲區(qū)域公路布局及國(guó)道主干線,緩解了滬、杭、甬高速公路流量的壓力,有利于杭州灣地區(qū)城市主動(dòng)接軌上海,擴(kuò)大開放,推動(dòng)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的合作與交流,提高浙江省對(duì)內(nèi)對(duì)外開放水平,增強(qiáng)綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)近年來對(duì)跨海大橋設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期要求越來越高,并在東海大橋的設(shè)計(jì)過程中首次提出設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年,這對(duì)跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝提出了更高的要求。由于跨海大橋是建在環(huán)境相當(dāng)惡劣的海洋環(huán)境中,因此,海洋大氣嚴(yán)重的鹽霧腐蝕是跨海橋梁設(shè)計(jì)和建造過程中必須重視的課題。為了確保安全和節(jié)省維修費(fèi)用,鋼結(jié)構(gòu)防腐中應(yīng)該根據(jù)跨海橋梁的類型、結(jié)構(gòu)、材料、尺寸和地理位置為鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)合理的鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝方案。本文主要介紹了我國(guó)跨海大橋建設(shè)情況及目前我國(guó)橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐現(xiàn)狀,并列舉出典型的鋼結(jié)構(gòu)防腐配套方案。
2我國(guó)主要跨海大橋的建設(shè)情況
2.1國(guó)內(nèi)部分已建及在建的跨海大橋
(1)寧波杭州灣大橋:寧波杭州灣跨海大橋北起嘉興海鹽,南至寧波慈溪,全長(zhǎng)36 km,設(shè)計(jì)使用壽命100年以上,是目前世界上已建和在建中最長(zhǎng)的跨海大橋。2008年5月實(shí)現(xiàn)全線貫通,總投資118億元。(2)東海大橋:東海大橋起于上海市南匯區(qū),直達(dá)浙江嵊泗縣小洋山島,總長(zhǎng)約32.5 km(海上段25.3km)。東海大橋工程于2002年6月26日開工建設(shè),是上海國(guó)際航運(yùn)中心深水港工程的一個(gè)組成部分,工程投資約71.1億元,設(shè)計(jì)使用壽命為100年,一期工程已于2005年5月25實(shí)現(xiàn)全線貫通。(3)舟山大橋:舟山大橋工程總長(zhǎng)近50 km,一期三座大橋——岑港大橋、響礁門大橋、桃天門大橋總投資約11億元,現(xiàn)已建成。二期工程——金塘大橋、西堠門大橋已正式批準(zhǔn)立項(xiàng)建設(shè)。金塘大橋起自金塘島,接擬建的西堠門大橋,止于鎮(zhèn)海,全長(zhǎng)27 km,其中跨海大橋長(zhǎng)約18.5 km,項(xiàng)目總投資約70億元。西堠門大橋則起自舟山冊(cè)子島,接桃天門大橋西線,止于金塘島,全長(zhǎng)約5.3 km,其中跨海大橋長(zhǎng)約2.6 km,項(xiàng)目總投資約24.8億元。
(4膺島海灣大橋:青島海灣大橋是國(guó)家高速公路路網(wǎng)規(guī)劃中青島至蘭州高速公路青島段的起點(diǎn)。大橋東起青島城區(qū)308國(guó)道,西至黃島,全長(zhǎng)約35.4 Km,其中海上段長(zhǎng)度26.75 km,總投資將達(dá)到99.38億元。
(5熠興杭州灣跨海大橋:紹興杭州灣跨海大橋長(zhǎng)約12.32 km,工程投資約65億元。
(6)蕭山杭州灣跨海大橋:該大橋從杭州蕭山至嘉興海寧,全長(zhǎng)約4.5 km,投資估算10億元。
(7)廈漳跨海大橋:廈門和漳州跨海大橋長(zhǎng)12.3km,投資估算30.32億元,該工程2005年動(dòng)工,預(yù)計(jì)2008年完工。
(8)平潭跨海大橋:平潭海峽大橋及接線公路工程,起自福清小山東,接省道305線,跨海壇海峽,止于平潭娘宮,接省道305線,全長(zhǎng)4 976 m,總投資達(dá)1l億多元。其中跨海峽大橋長(zhǎng)3 510 m,兩岸接線長(zhǎng)l 466m,預(yù)計(jì)2009年底通車。
(9)廈門海滄大橋:位于廈門市西港中部,西起海滄開發(fā)區(qū)馬青公路,跨越廈門西海域并穿過火燒嶼后接廈門本島仙岳路,是廈門島的第二條對(duì)外通道。工程全長(zhǎng)5 926.527 m,主跨648 m,總投資28.7億人民幣。海滄大橋于1999年底通車。
2.2國(guó)內(nèi)擬建的跨海大橋
(1)大連擬建的跨海大橋:大連跨海大橋南起大連中心城區(qū)至金港區(qū)西海屯,全長(zhǎng)17.978 km,估算投資86億元。
(2)長(zhǎng)島蓬萊擬建的跨海大橋:煙臺(tái)長(zhǎng)島縣擬建海上公路大橋與蓬萊連接,橋長(zhǎng)約8 km,估算投資約為20億元。
(3)j睞港澳擬建的跨海大橋:港珠澳大橋設(shè)計(jì)全長(zhǎng)約29 km,總投資額約150億港元。其它擬建的跨海大橋還有:浙江省玉環(huán)到樂清擬建跨海大橋、福建省石獅惠安擬建跨海大橋、瓊州海峽擬建跨海大橋等心1。
3跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐防護(hù)
在跨海大橋結(jié)構(gòu)中,懸索橋和斜拉橋是最主要的結(jié)構(gòu)形式。連續(xù)鋼箱加勁梁是懸索橋中一種主要的橋梁形式(如杭州灣跨海大橋),其整個(gè)橋梁的鋼結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)對(duì)象主要有鋼箱梁主橋梁、懸索的鋼絲纜和主橋面的鋼結(jié)構(gòu)護(hù)欄等。斜拉橋則由索塔、主梁、斜拉索組成(如日本多多羅大橋),其鋼結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)與懸索橋鋼箱梁主橋梁大致相同?绾4髽蜾摻Y(jié)構(gòu)要達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間使用的目的,必須采用長(zhǎng)效重防腐涂料配套體系來保護(hù)。20世紀(jì)50年代,我國(guó)大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料主要是以天然原料為主的低檔涂料,防腐能力差,部分橋梁在涂裝l之后后就出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕。隨后我國(guó)相繼開發(fā)出鋅鋇白面鋼結(jié)構(gòu)防腐漆、紅丹防銹防腐漆、醇酸面漆,從而一定程度上改善了耐候性,增強(qiáng)了防腐蝕能力。20世紀(jì)70年代,出現(xiàn)了灰云鐵醇酸磁漆。1976年,南京長(zhǎng)江大橋采用了云鐵聚氨酯底漆加灰云鐵醇酸磁漆的鋼結(jié)構(gòu)防腐體系,武漢長(zhǎng)江大橋采用了紅丹防銹漆加灰云鐵醇酸磁漆防腐配套體系。此類醇酸配套體系的防護(hù)能力可達(dá)5 a以上。80年代后期,橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料主要以環(huán)氧富鋅、無機(jī)富鋅、環(huán)氧涂料、氯化橡膠涂料等產(chǎn)品為主。但氯化橡膠面漆由于耐候性能不強(qiáng), 2-3年后會(huì)粉化,于是在90年代以后,耐候性能優(yōu)異的脂肪族聚氨酯面漆,特別是有著良好重涂性能的丙烯酸改性聚氨酯面漆很快取代了氯化橡膠面漆。21世紀(jì)初,我國(guó)自主開發(fā)的FEVE常溫固化型鋼結(jié)構(gòu)防腐氟碳涂料以其突出的耐候性、自潔性、抗污染性及耐化學(xué)品性等優(yōu)異性能,逐漸成為大跨度橋梁鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)效防腐的首選鋼結(jié)構(gòu)防腐面漆。
通過國(guó)內(nèi)外幾十年橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂裝的工程實(shí)踐證明,跨海大橋長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐可以通過完整的鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料體系來解決。根據(jù)跨海大橋所處的大氣、化學(xué)腐蝕環(huán)境的差異性,依據(jù)ISO 12944(鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料系統(tǒng)的防腐蝕保護(hù)》中腐蝕性環(huán)境分類標(biāo)準(zhǔn),海洋大氣環(huán)境屬于C4~c5一M;防護(hù)年限要求大于15 a以上,因此海洋大氣環(huán)境下的金屬鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料體系主要以防銹底漆(金屬噴涂或富鋅底漆)、環(huán)氧中間封閉漆以及以耐紫外線老化為主要功能的面漆的配套體系組成。
3.1鋼結(jié)構(gòu)防腐底漆
鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂裝中,金屬噴涂(鋅、鋁或鋅鋁合金)、水性富鋅底漆、無機(jī)富鋅底漆及環(huán)氧富鋅底漆是經(jīng)常采用的鋼結(jié)構(gòu)防腐底涂層。從鋼結(jié)構(gòu)防腐機(jī)理分析,這幾種鋼結(jié)構(gòu)防腐底漆均基于電化學(xué)陰極保護(hù)理論,即以犧牲陽極(鋅、鋁或鋅鋁合金)來保護(hù)陰極(鋼鐵)。由于金屬的電極電位不僅取決于金屬本身,而且與環(huán)境介質(zhì)有關(guān),其電極電位會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)的變化而改變,因此在選用防腐底漆時(shí),應(yīng)根據(jù)不同的腐蝕介質(zhì)而有針對(duì)性地進(jìn)行選擇。
3.1.1鋼結(jié)構(gòu)防腐中的金屬熱噴涂
金屬熱噴涂最早在20世紀(jì)40年代開始應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕工程,從火焰噴涂到電弧噴涂,從噴鋅發(fā)展到噴鋁及鋅鋁合金、偽合金等;我國(guó)于1952年將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于安徽淮南電廠——蚌埠45 lun范圍內(nèi)的264座高壓輸電鐵塔上(火焰噴涂金屬鋅);20世紀(jì)60年代中期日本也開始采用該項(xiàng)技術(shù)。通過幾十年的研究和應(yīng)用使金屬熱噴涂技術(shù)逐漸成熟,成為當(dāng)今大型長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐的首選方案。美國(guó)聯(lián)邦公路管理局FHWA—RD一96—058報(bào)告中指出,熱噴涂至少可以保證30 年的有效使用期。英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS5493中規(guī)定無論何種環(huán)境,鋼結(jié)構(gòu)防腐年限在15 年以上主張采用金屬噴涂鋼結(jié)構(gòu)防腐(如噴鋅、噴鋁)。在英國(guó)新建的橋梁中,90%以上采用熱噴涂金屬鍍層和鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料結(jié)合的保護(hù)方案。我國(guó)于1997年對(duì)熱噴涂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂,即GB/T 9793--1997(金屬和其它無機(jī)覆蓋層——熱噴涂鋅、鋁及其合金》¨l。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS014713--1998{鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護(hù)——金屬涂層指南》是關(guān)于金屬涂層鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護(hù)的最新標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)交通部JTJ041--2000{公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》和鐵道部11B/T 1527--1995(鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》明確規(guī)定以熱噴涂為鋼橋梁防腐蝕的有效方法。在鐵路鋼橋上我國(guó)一直推薦在鋼梁和箱梁上蓋板應(yīng)用噴鋅/噴鋁和有機(jī)涂料相結(jié)合的復(fù)合保護(hù)。從20世紀(jì)90年代開始,我國(guó)先后有十幾座橋梁鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用該涂裝方案,如浙江千島湖南浦大橋(2001年)、香港青馬大橋(1996年)、海南瓊州大橋(2000年)及舟山桃天門大橋(2002年)等。
3.1.2水性無機(jī)富鋅底漆
鋼結(jié)構(gòu)防腐中,水性無機(jī)富鋅底漆以硅酸鹽為成膜反應(yīng)物,與鋅反應(yīng)生成硅酸鋅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),同時(shí)還與鋼鐵反應(yīng)形成硅酸鋅鐵絡(luò)合物,因而在鋼鐵表面形成很強(qiáng)的化學(xué)鍵,從而可抵抗水、海水、有機(jī)物、氯化物等腐蝕因子的侵蝕。因不含有機(jī)溶劑,水性無機(jī)富鋅屬于環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料。據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天總署(NASA)報(bào)告(見表1),在各類富鋅涂料中,耐腐蝕性最佳的為水性無機(jī)富鋅涂料,它在海洋大氣條件下的使用壽命至少為25年。水性無機(jī)富鋅底漆代表了富鋅底漆的發(fā)展方向,但由于水的表面張力大,濕膜不容易在鋼表面鋪展,特別是邊角部位,容易產(chǎn)生縮邊,濕附著力差,甚至發(fā)生起皮、剝落現(xiàn)象。因此,在水性無機(jī)富鋅底漆涂裝過程中,對(duì)涂漆前的鋼結(jié)構(gòu)防腐表面預(yù)處理非常重要,必須徹底除油,噴砂通常要達(dá)到Sa2.5級(jí),粗糙度要求R工為40—70tim,增加表面積,確保鋅粉能同鋼鐵緊密接觸,有利于提高附著力171。另外,國(guó)內(nèi)水性無機(jī)富鋅底漆不適宜低溫(/b于5℃)下施工。由于水性無機(jī)富鋅涂料以水為稀釋劑,零VOC排放、無閃點(diǎn)、不燃、無毒、無需采取任何防護(hù)措施,大大簡(jiǎn)化了施工條件。經(jīng)歷了近70年的開發(fā)和實(shí)踐,全地鋼結(jié)構(gòu)屋面防腐szbasa.cn 其優(yōu)異的防腐蝕性、自修復(fù)性、耐熱性、耐溶劑性、可焊接性,在大氣和海洋重鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中取得令人滿意的效果,得到愈來愈多的業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。水性無機(jī)富鋅底漆在我國(guó)上海徐浦大橋(1996年)、天津彩虹大橋(1996年)等橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝中得到應(yīng)用,效果良好。
3.1.3溶劑型富鋅底漆
鋼結(jié)構(gòu)防腐中的溶劑型富鋅底漆分為醇溶性無機(jī)富鋅底漆和環(huán)氧富鋅底漆兩類。醇溶性無機(jī)富鋅底漆是目前國(guó)內(nèi)長(zhǎng)效重防腐配套體系中應(yīng)用最多的底漆。它主要是以正硅酸乙酯的水解低聚物為成膜物,為改進(jìn)漆膜的附著力、減少脆性,通常添加少量極性相近的、抗皂化的聚乙烯醇縮丁醛樹脂。醇溶性無機(jī)富鋅底漆在水和氧的存在下,金屬鋅發(fā)生陽極反應(yīng),生成的腐蝕產(chǎn)物隨著腐蝕介質(zhì)的不同而異,有氧化鋅、氫氧化鋅、堿式碳酸鋅、堿式氯化鋅、氧化氯化鋅等。這些生成物結(jié)構(gòu)致密,是微水溶性穩(wěn)定的化合物,沉積在鋅層表面,形成鈍化的屏蔽層,阻止了水、氧、鹽的滲透,使下層鋅的電化學(xué)反應(yīng)速率減弱,腐蝕速率下降。該類富鋅底漆推薦膜厚為50—100 pm,如一次噴涂太厚,鋼結(jié)構(gòu)防腐中漆膜會(huì)產(chǎn)生龜裂問題。環(huán)氧富鋅底漆采用胺類固化劑,胺可與鋼鐵表面上的氧化物形成氫鍵,提高涂料的濕膜附著力和干膜附著力。環(huán)氧富鋅底漆的機(jī)械強(qiáng)度高,漆膜堅(jiān)固,屏蔽效果好。在鋼結(jié)構(gòu)防腐工程施工時(shí),因溶劑型富鋅底漆施工性較好,對(duì)底材的表面處理要求較低,醇溶性無機(jī)富鋅底漆要求鋼結(jié)構(gòu)表面清潔度達(dá)到Sa2.5級(jí),粗糙度要求地為40一80“m;環(huán)氧富鋅底漆要求表面清潔度達(dá)到Sa2.5級(jí),局部只能手工處理的部位(St3級(jí))也可以使用,粗糙度要求勉為40~60 p,m。溶劑型富鋅底漆優(yōu)異的施工性和耐腐蝕性被廣大用戶所接受,近年來在跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝中得到廣泛應(yīng)用,如日本明石海峽大橋(1998年)、廈門海滄大橋(1999年)、杭州灣大橋(2006年)等。
3.2鋼結(jié)構(gòu)防腐中間漆
鋼結(jié)構(gòu)防腐中間漆在防腐蝕涂料體系中起到承上啟下的作用,使各涂層之間黏結(jié)良好,形成一個(gè)整體防護(hù)體系。橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐一般選用環(huán)氧云鐵中間漆居多,該涂料選用云母氧化鐵(Fe:Oj)為主要顏料,由于云母氧化鐵為片狀結(jié)構(gòu),在漆膜中與基底呈平行取向排列、互相交疊覆蓋,切斷了漆膜中的毛細(xì)孔,延長(zhǎng)了腐蝕因子在漆膜中的擴(kuò)散距離,起到“迷宮效應(yīng)”,能有效地屏蔽H:O、O:、C1一等的內(nèi)擴(kuò)散。鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中,有時(shí)環(huán)氧云鐵中間漆中加入少量鋁粉,其作用機(jī)理相同,起到雙重“迷宮效應(yīng)”。研究結(jié)果表明,含鋁粉的涂層透水率比不含鋁粉的涂層透水率降低2/3。對(duì)于表面比較粗糙的底漆(如熱噴鋅或鋁層和厚漿型無機(jī)富鋅底漆),往往采用黏度較小的中間過渡層漆(tie coat)。這些中間過渡層漆能很好地滲透到金屬鍍層和無機(jī)富鋅底漆的不平的表面中,起到良好的錨固作用。
3.3鋼結(jié)構(gòu)防腐面漆
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕體系中面漆的裝飾作用越來越受到人們的重視和關(guān)注。大橋的整體外觀色調(diào)是靠面漆來體現(xiàn),如杭州灣跨海大橋選用了赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種顏色,廈門海滄跨海大橋選擇銀藍(lán)色為主色調(diào),宜昌長(zhǎng)江大橋則采用紅色調(diào),它們都是與周圍環(huán)境和當(dāng)?shù)氐娜宋牡乩碛兄鴧f(xié)調(diào)的關(guān)系。
3.3.1脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆
脂肪族丙烯酸聚氨酯防腐面漆具有優(yōu)良的耐候性及機(jī)械性能,是迄今為止橋梁鋼結(jié)構(gòu)使用量最大的面漆品種。由于丙烯酸聚氨酯面漆紫外加速老化試驗(yàn)結(jié)果為1 000 h左右(紫外老化試驗(yàn)結(jié)果見表2 r引),一般應(yīng)用于對(duì)防護(hù)周期要求不高(防護(hù)年限5~8 a)的橋梁鋼結(jié)構(gòu)表面的涂裝。但考慮某些大型橋梁鋼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,并綜合考慮維修的困難程度,人們對(duì)防護(hù)涂裝體系提出了更高的要求,即長(zhǎng)效防腐(周期為20 a、30 a或更長(zhǎng)),脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆已不能滿足這方面的要求。
3.3.2氟碳面漆
氟碳面漆近年來在我國(guó)跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝中的應(yīng)用量不斷增加,其優(yōu)異的耐候性、抗沾污性、自潔性及耐化學(xué)腐蝕性已被廣大用戶所接受。其主要原料從“3F”樹脂發(fā)展到“4F”樹脂,作為其主要亮點(diǎn)的耐候性能得到進(jìn)一步的提升…】。日本是最早將FEVE氟碳涂料引入橋梁防鋼結(jié)構(gòu)防腐標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家。在1991年10月,日本對(duì)“鋼質(zhì)公路橋涂裝便覽”進(jìn)行了大修訂,底漆是無機(jī)富鋅和超厚膜型環(huán)氧涂料,氟樹脂涂料作為面漆正式列入橋梁涂裝規(guī)格書。我國(guó)的鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T1527《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》在2004年進(jìn)行了修訂。標(biāo)準(zhǔn)首次將氟碳涂料引入鋼橋防護(hù)體系,為氟碳涂料在鐵路鋼橋中的應(yīng)用提供了依據(jù)…】。氟碳涂料作為目前耐候性最好的涂料品種之一,一般應(yīng)用于要求長(zhǎng)效防腐(防護(hù)年限大于15 年以上)的橋梁鋼結(jié)構(gòu)表面的涂裝,如大連港原油碼頭跨海大橋、日本名港大橋、日本明石海峽大橋、杭州灣跨海大橋等。
3.3.3聚合硅氧烷面漆
據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,聚合硅氧烷面漆可分為環(huán)氧聚硅氧烷和丙烯酸聚硅氧烷兩大類。在鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中,前者在附著力、耐磨性、防腐性方面比較突出,后者保光性更好一些。其耐候性能與氟碳面漆基本一致,可以制成高固體分涂料,可厚膜化施工,一次噴涂厚度可達(dá)75—150 p,m,符合環(huán)保和健康要求,具有較好的市場(chǎng)發(fā)展前景¨21。但目前聚硅氧烷涂料在市場(chǎng)上的應(yīng)用較少,尚無應(yīng)用數(shù)據(jù)。
4跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝配套體系
跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)形式包括鋼箱梁、鋼桁梁、鋼管拱、鋼塔、鋼絲主纜及鋼護(hù)欄等,其外表面直接暴露于所處區(qū)域的大氣環(huán)境中,環(huán)境因素(如風(fēng)雨、潮濕、大氣污染等)和使用過程(如橋梁振動(dòng)、承受動(dòng)載和靜載等)直接影響到鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕進(jìn)程,主要的腐蝕類型包括電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕等,其中以局部區(qū)域的電化學(xué)腐蝕破壞性最大,是影響大橋使用年限與安全的重要因素之一。因此,大橋所處地理環(huán)境的腐蝕調(diào)查與分析以及相應(yīng)的防腐涂料配套體系的設(shè)計(jì)在整個(gè)跨海大橋的建設(shè)過程當(dāng)中尤其重要?绾4髽蛱幱诮^(qū)域,大部分屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,同時(shí)由于臨海城市工業(yè)大氣環(huán)境,受到高鹽分海洋大氣、工業(yè)大氣、潮濕雨水(含酸雨)、臺(tái)風(fēng)侵襲、日光曝曬等多種腐蝕侵害,腐蝕條件相當(dāng)惡劣,根據(jù)ISOl2944(鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料系統(tǒng)的防腐蝕保護(hù)》腐蝕環(huán)境分類標(biāo)準(zhǔn),跨海大橋基本屬于c4一C5一M類腐蝕環(huán)境,屬于較為嚴(yán)重的腐蝕環(huán)境。同時(shí),由于跨海大橋維護(hù)工作的施工難度大,而且會(huì)對(duì)大橋正常的營(yíng)運(yùn)帶來極大的不便和各種安全隱患,所以對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)防腐配套設(shè)計(jì),必須進(jìn)行全面分析。選擇合適的重防腐配套體系,同時(shí)進(jìn)行細(xì)致的涂裝施
工,才能保證涂層結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)效防護(hù)(大于15 a)。目前,跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料主要以防銹底漆(金屬噴涂或富鋅底漆)、環(huán)氧中間封閉漆以及以耐紫外老化為主要功能的面漆的配套體系組成。表3為我國(guó)跨海大橋主要的鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝配套體系(略)。
5結(jié)語
跨海大橋所處的環(huán)境極其惡劣,因此,鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護(hù)至關(guān)重要。橋梁鋼結(jié)構(gòu)的重防腐技術(shù)發(fā)展至今,逐漸形成了兩大發(fā)展趨勢(shì):一是發(fā)展迅速的以溶劑型富鋅涂料為基底的重防腐體系;二是較為成熟的以金屬噴涂層作為基底的重防腐體系。這兩種體系由于具有優(yōu)良的防腐性能和環(huán)境適應(yīng)性,受到各類型橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐的關(guān)注,并為我國(guó)跨海大橋的建設(shè)的發(fā)展提供了保障。在未來的幾十年將為國(guó)家節(jié)約大量的大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐維護(hù)費(fèi)用,減少環(huán)境污染,延長(zhǎng)跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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