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  重防腐技术在桥梁钢结构涂装中的应用  

发布时间:2013.05.05 新闻来源:江苏三里港高空建筑防腐有限公司 浏览次数:
 
1. 钢桥的结构特点及其采用重防腐技术的必要性 
现阶段国内外钢制桥梁的结构形式非常丰富,主要形式有大型钢箱梁结构、钢桁架结构、钢管拱或钢箱拱结构,以及多种钢制叠合梁结构等,相对于一般的混凝土桥梁,钢制桥梁具有跨越能力大、强度高、建造周期短等优势。
从1955年第一座跨越长江的钢桁架桥梁——武汉长江大桥的建成以来,大型钢结构桥梁不断涌现,这类桥梁的钢材用量一般都在万t甚至10万t以上。而表面腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳是使这种特大钢桥构件产生外观缺陷、寿命降低以至失去工作能力的重要原因之一。
 
到目前为止,钢结构的腐蚀问题正在给世界各国的国民经济带来巨大的损失。一些主要的工业国家每年由于钢结构腐蚀而造成的经济损失约占国民经济生产总值的2%一4%。美国1975年因腐蚀造成的经济损失约为700亿美元,约占当年国民生产总值的4.2%,1982年高达1260亿美元; 英国1969年腐蚀损失为13.65亿英镑,占国民生产总值的3.5%;日本1976年腐蚀损失为92亿美元,占国民生产总值的1.8%;据我国1995年统计,腐蚀损失高达1500亿元人民币以上,约占国民生产总值的4%。目前,全世界每年因钢结构腐蚀造成的经济损失已高达数千亿美元以上。而且,钢结构由于腐蚀造成的事故危及到结构的安全运行,腐蚀引起的灾难性事故屡见不鲜,特别是焊接钢结构和承受较大应力状况下的钢结构,由于在应力作用下,腐蚀将大大的加速。 桥梁钢结构的腐蚀防护日渐成为人们关注的课题。只有在设计建造时,针对其自身的结构特点和所处的环境条件采用相应的重防腐技术,同时合理考虑后期的涂层养护,才能确保钢桥的正常使用和长久寿命。
 
2、重防腐技术在桥梁钢结构上的应用
 
2.1重防腐技术的应用趋势
 
在欧美地区钢桥的防腐发展过程是:20世纪40年代为油漆防腐;50~70年代为重防腐涂料防腐、热浸锌防腐、火焰喷涂防腐、电弧喷涂防腐并存;80年代以后,随着电弧喷涂技术的发展,电弧喷涂防腐得到广泛应用,初期大多为喷涂锌,现在电弧喷涂铝日渐成为防腐发展的趋势。 20世纪90年代后,随着国际交流的日益频繁,欧美的一些技术先进的重防腐涂料品牌相继进入我国,如Akzo Nobel、丹麦的Hempel、荷兰的Sigma等国际知名的涂料公司相继在国内建厂,客观上促进了国内重防腐技术的发展,逐步改进了我国铅系涂装体系的传统模式,形成了以金属喷涂和含锌涂料为核心的重防腐技术。
 
2.2目前流行的桥梁钢结构外表面重防腐配套表2-1 体系编号 品种 涂料类型 应用实例体系一 喷铝 电弧喷铝 武汉阳逻长江大桥(在制)、武汉军山长江大桥、海南琼州大桥、浙江千岛湖南浦大桥、舟山桃夭门大桥、万县长江大桥等 封闭漆 环氧云铁封闭漆 中间漆 环氧云铁中涂漆 面漆 聚氨酯面漆 体系二 底漆 无机硅酸富锌底漆 广东佛山东平大桥(在制)、广东虎门大桥、厦门海沧大桥、南京长江二桥、宜昌长江大桥、日本明石海峡大桥等 封闭漆 环氧铁红封闭漆 中间漆 环氧云铁中间漆 面漆 聚氨酯面漆 体系三 底漆 环氧富锌底漆 上海黄浦大桥、上海杨浦大桥、芜湖长江大桥、东莞大汾北桥等 中涂漆 环氧云铁中间漆 面漆 各类型面漆
 
3、桥梁钢结构的重防腐涂料涂装
 
3.1 重防腐涂料涂层的作用机理和失效机理
 
随着涂装工艺的发展,重防腐涂装成为钢桥防腐的主流(如表2-1中的体系二与体系三)。在重防腐涂料中,其防腐涂装工艺和涂料品种都非常相似,即涂层设计由底漆、中间漆和面漆组成的多层涂装体系;油漆品种均为环氧(无机)富锌底漆、环氧云母氧化铁中间漆和聚氨酯类或环氧类或氯化橡胶面漆等组成。其作用机理如表3-1所示。 表3-1 编号 作用类型 作用机理 1 屏蔽作用 涂层将钢铁与腐蚀环境机械隔离开
 
3.2 钝化缓蚀作用
 
涂装体系中,第一道车间底漆对钢铁有钝化缓蚀作用,增加油漆层附着力
 
3.3 阴极保护作用
 
防腐底漆中如添加锌粉(如富锌底漆),对钢铁提供阴极保护 涂层对桥梁钢结构提供的腐蚀保护以机械屏蔽的隔离防护为主,涂层的老化、粉化使这种隔离作用减弱或失去作用,其阴极保护作用的锌粉是靠涂料中成膜物质的粘合与钢铁相结合,随着成膜物质的裂解、老化使锌粉无法与钢铁相结合,这样阴极保护作用自然消失。其次,油漆涂层本身有无数微针孔,长期处在盐雾、潮湿环境下,氯离子、水分子等会透过针孔腐蚀基体金属,在油漆层与基体金属交界处钢铁腐蚀产物体积积聚膨胀,导致油漆层剥落,腐蚀并沿着油漆层剥落处四周迅速扩展,导致整个防腐体系失效。