水性氟树脂涂料在桥梁钢结构上的应用

data-full-width-responsive="true"> 水性氟树脂涂料在桥梁钢结构上的应用孙红尧1 , 韩忠奎2 , 任红伟3 , 傅宇方3 , 徐雪峰1( 1 南京水利科学研究院, 水利部水科学和水工程重点实验室, 南京210029; 2 青海省公路建设管理局, 西宁810008;3 交通部公路科学研究院, 北京100088)金属腐蚀不但会造成巨大的经济损失, 而且还会给桥梁的安全性和耐久性带来危害, 甚至会造成倒塌事故。根据1984 年报道, 美国57 5 万座钢筋混凝土桥中, 一半以上出现钢筋腐蚀破坏, 40%承载力不足, 需要修补和加固。美国1988 年因钢筋腐蚀的桥梁修复费用为1559 亿美元, 是这些桥梁初建费的4 倍。广东某斜拉桥1995 年的拉索坠落事故虽未造成大的灾难, 但给桥梁的防腐蚀与安全运行敲响了警钟, 而2001 年四川某拱桥却因承重的钢缆吊杆腐蚀失效而断成三截[ 1] 。为此, 人们一直在不断地开发研究新的高效防腐蚀技术, 希望能将腐蚀抑制或控制住, 将腐蚀损失尽可能地减低。混凝土桥梁防腐蚀通常采取添加阻锈剂、钢筋表面涂层、增加保护层厚度、混凝土表面涂层等措施, 而桥梁钢结构通常采用涂料防腐蚀、电化学保护和特种耐腐蚀金属等措施。1 桥梁大气区钢结构的一般防腐蚀方案1 1 规范中的防腐蚀方案桥梁大气区钢结构的防腐蚀一般以耐久年限即耐候性能为主要考虑因素, 兼顾涂层配套体系、表面处理方式和涂层厚度。影响涂层使用寿命的因素有很多, 表1[ 2] 中尽管是一个统计结果, 但大致可以看出各因素的影响程度。表1 显示, 表面处理的影响率高达49%, 而表面处理的要求由涂料的种类决定。表1 中没有对涂料种类做统计, 只统计了 选用的同类品种涂料质量的差异 , 实际上, 随着涂料技术的发展, 新产品新技术的不断出现, 选用的涂料种类 应是仅次于表面处理的耐久性影响因素。根据规范及文献[ 3, 4] , 得出桥梁大气区钢结构的一般防腐蚀涂层体系参见表2。注:1)对耐久性年限要求5 年以上的表面处理宜采用喷砂除锈,表面清洁度等级为Sa2 ( 10 年以上) 和Sa2( 10 年以下) , 但耐久性年限10 年以下也可以采用动力工具除锈, 表面清洁度等级为St3( 5~ 10 年) 和St2( 5 年以下) 。2) 对底涂层为喷涂金属层的, 在喷涂后要立即涂装封闭涂层, 封闭涂层一般为低粘度环氧树脂涂层[ 5] 。底层涂料以喷涂金属、富锌涂料为主, 金属铝、锌及其合金对钢铁表面具有阴极保护作用。此外,底层应与钢铁具有优良的涂层结合力。防腐蚀涂装底层对整个涂层的耐腐蚀寿命有举足轻重的作用,文献[ 5, 6] 针对底涂层的试验筛选表明, 金属涂层防腐蚀性能普遍优于富锌涂层。中间层主要用环氧云铁漆, 承上启下, 增加涂层厚度, 是防腐蚀体系的重要部分。面涂层对底层及中间层具有保护作用, 是经受介质腐蚀和大气老化的第一道屏障。1 2 部分重点桥梁的防腐蚀涂装方案表3 具体介绍几例桥梁钢结构外表面防腐蚀涂装体系。注: 所列涂装道数与涂膜厚度均指相应栏目中所列的第一个桥梁表3 中的涂料体系均为溶剂型涂料体系, 含有对环境有害的有机挥发物。