現(xiàn)代橋梁結構防腐涂裝技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

隨著我國橋梁建造業(yè)在世界橋梁界的異軍突起，配套防護涂料的規(guī)范體系已開始逐步完善。鐵道、化工、交通行業(yè)已于近年相繼出臺了相關的規(guī)范，這將對引領行業(yè)繼續(xù)健康發(fā)展起到重要作用。

近年來，我國各類橋梁建造技術水平日新月異。如千里黃河上已建成各類橋梁 60 余座 ;萬里長江上更是有上百座結構各異的大橋橫跨其上 ;一些跨越海灣連接大陸與海島的跨海大橋也已建成或進入規(guī)劃與施工階段。這些實踐使我國橋梁的設計、制造、施工技術和橋梁結構理論、材料科學研究均達到國際先進水平，但在橋梁的防護保養(yǎng)技術領域，我國的實踐時間還很短，還有很多問題亟待解決。

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橋梁常用防腐涂料

1、車間底漆

車間底漆發(fā)展至今，主要有聚乙烯醇縮丁醛車間底漆(PVB)、環(huán)氧富鋅車間底漆、環(huán)氧鐵紅車間底漆和無機硅酸鋅車間底漆等 4 種類型。也有一些其它類型的車間底漆，如丙烯酸鐵紅車間底漆等，但使用并不多。其中無機硅酸鋅車間底漆，由于其良好的耐熱性、突出的防銹性，以及與其它涂層良好的相容性能等已經成為了目前的主流產品。環(huán)氧富鋅和環(huán)氧鐵紅車間底漆也仍有一定的市場。

2、防銹底漆

鐵紅防銹漆以氧化鐵紅為主要防銹顏料，其性質穩(wěn)定，遮蓋力強，顆粒細微，耐熱性、耐光性好，對大氣、堿類和稀酸的作用非常穩(wěn)定，能在漆膜中起到很好的封閉作用。氧化鐵紅常與鋁粉等片狀顏料、磷酸鋅等緩蝕型顏料一起使用，以增強防銹作用。

3、其他底涂層

環(huán)氧封閉漆 :常用于混凝土結構或熱噴鋅鋁涂層作封閉底漆，是保證中間涂層與混凝土結合力的基礎，在混凝土結構中的滲透深度達到 2~3 mm，對整個防護涂層體系起到封閉、錨定作用 ;金屬熱噴涂層 :金屬熱噴涂主要有噴鋅、噴鋁、熱噴鋅鋁合金 3 種，作為鋼結構的底層，有著最好的耐蝕性能，使用壽命在 20~30 a 以上。鋼鐵表面的處理等級要求噴砂達到 Sa 3 級，粗糙度 Rz 40~100 μm。

4、中間漆

環(huán)氧云鐵中間漆(含厚漿，以及混合鋁粉)。云鐵作為重要的防銹顏料，被廣泛應用于醇酸、酚醛和氯化橡膠涂料中，但是在現(xiàn)代重防腐涂料中，最為重要的是環(huán)氧云鐵中間漆。因為云鐵對太陽光紫外線具有反射作用，加上云鐵會在涂層表面形成一定的粗糙度，所以它具有長期重涂性，而不象其它環(huán)氧涂料一樣對于重涂間隔有著嚴格的限制，這樣環(huán)氧云鐵中間漆就提高了整個涂料配套體系的長期重涂性。

5、面漆

醇酸面漆的光澤好，耐候性較強，20 世紀六七十年代被廣泛用作橋梁面漆，我國最早應用于南京長江大橋、武漢長江大橋。鐵路鋼橋用醇酸面漆最新的品種是灰色鋁粉石墨醇酸面漆，在廣西柳江大橋、湖北枝城長江大橋、蕪湖長江大橋上使用。目前的發(fā)展趨勢是樹脂改性，特別是有機硅和丙烯酸改性的醇酸面漆，耐候性突出，實際應用表明，超過了丙烯酸面漆的性能。環(huán)氧面漆與環(huán)氧底漆配套使用，漆膜堅韌耐磨，使用壽命較長，耐水性、耐油性、耐化學品性等各項性能突出。環(huán)氧面漆的戶外耐候性較差，會粉化失光而影響裝飾性，所以建議在結構件內部或室內環(huán)境中使用，因為這些地方不會受到太陽紫外線的照射，不必擔心漆膜會粉化。

橋梁防腐涂裝技術發(fā)展趨勢

根據(jù) ISO 12944-1998 等國內外標準，橋梁防腐涂裝的壽命一般最高為 15~25 a，但隨著材料技術的日新月異，研制性能更為優(yōu)越、防腐壽命更長的高性能涂裝材料已成為可能，同時橋梁防腐涂裝技術也應遵循無污染、無公害、節(jié)省能源、經濟高效的“4E”原則。

1、聚脲技術(SPUA)

第 1 代芳香族 SPUA 技術已在我國鐵路橋梁及隧道防水工程中大量應用，但用于大型橋梁的防腐涂裝還未見報道。SPUA 有許多優(yōu)異性能和特點 :干燥速度快，施工后幾秒鐘就會硬化 ;對濕氣不敏感，施工環(huán)境適應性強 ;立面厚膜施工不流掛 ;具有非常優(yōu)異的力學性能、耐介質腐蝕性與耐候性 ;但其也存在著固化速度太快，滲透性不好，直接噴涂與基材附著力不理想的問題。而耐候性更佳、固化速率可調的聚天門冬氨酸酯聚脲材料具有更好的應用前景，但該材料的價格過高也是其不足之處。

2、混凝土結構用柔性涂料技術

日本道路協(xié)會制訂的《道路橋梁氯離子對策指南·解釋》根據(jù)橋梁混凝土材料的種類和使用條件將其分為 A、B、C 3 種體系，其中 B 涂裝體系 :柔韌型涂層，適用于橋梁鋼筋混凝土材料發(fā)生顯著裂縫的情況，要求涂膜具有柔韌性。涂裝體系為 :環(huán)氧樹脂或聚氨酯底漆+環(huán)氧樹脂膩子+柔韌型環(huán)氧樹脂 /柔韌型聚氨酯中間漆+柔韌型聚氨酯面漆 / 柔韌型氟碳面漆。

3、新型氟碳涂料技術

自分層氟碳涂料 :氟碳涂料的性能優(yōu)異，但由于表面能低，其與底涂層易發(fā)生剝落。而自分層氟碳涂料由氟碳樹脂與兩個或多個不相容的樹脂組成，將其施工在底材上，成膜過程中發(fā)生相分離或組分遷移，形成涂膜組成逐漸變化的梯度涂層。這樣一次施工固化分層后，既能獲得氟碳樹脂優(yōu)異的表面性能，又能獲得復配樹脂對底材優(yōu)良的附著力和強度，同時過渡區(qū)域將層與層扣在一起，不存在層間附著力的問題，且施工簡便。

4、水性清水混凝土透明氟碳涂料

橋梁防腐施工的環(huán)境較為苛刻，經常在高濕度及低溫下施工，這就為水性涂料及無溶劑涂料在橋梁防腐領域的應用造成了障礙。目前，我國橋梁防腐領域使用較多的環(huán)保型涂料為水性清水混凝土透明氟碳涂料(見圖 4)，包括水性 PVDF(聚偏氟乙烯)、水性 FEVE 氟碳涂料。