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橋梁鋼管樁適用哪些重防腐涂料

　　鋼管樁是橋梁基礎(chǔ)的承重結(jié)構(gòu)，且不可更換，是最需要關(guān)注的腐蝕防護(hù)結(jié)構(gòu)。鋼管樁跨越多種腐蝕區(qū)域，腐蝕性最強(qiáng)的是飛濺區(qū)，全浸區(qū)和海泥區(qū)的腐蝕性相對(duì)較弱。但是，這兩個(gè)區(qū)域的腐蝕因素卻比較復(fù)雜，處于全浸區(qū)的部分受到海水中溶解的氣體、海水流速、懸浮泥沙、溫度、壓力、海洋動(dòng)植物、微生物活動(dòng)、海洋資源開(kāi)采、漁業(yè)作業(yè)、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)榷喾N因素的影響，而海泥區(qū)影響腐蝕的因素有微生物、含水量、土壤電阻率、離子濃度等。

　　鋼管樁是海港碼頭和近海設(shè)施建設(shè)中非常重要的鋼結(jié)構(gòu)，是鋼管樁碼頭的承力構(gòu)件。與混凝土樁相比，鋼管樁承載能力大，抗壓、抗拉、抗剪切力、抗震、抗風(fēng)荷載能力強(qiáng);其規(guī)格多，可選余地大，管徑可以達(dá)到2100mm，壁厚6.9~25mm;樁長(zhǎng)易調(diào)整，易于割樁和接樁。盡管鋼管樁的單價(jià)較高，但是單樁承載力高，布樁數(shù)量少，可以縮小基礎(chǔ)承臺(tái)，施工進(jìn)度快，后期處理容易，因此綜合效益高。

　　鋼管樁的防護(hù)采用過(guò)熱噴涂涂層，挪威1975 年建成的Troms 海濱橋，在鋼樁暴露于浪花飛濺區(qū)的部分上噴涂160μm 厚的鋁金屬涂層，然后再涂裝封閉涂料進(jìn)行防護(hù)。一年后在鋼樁上出現(xiàn)直徑達(dá)2-6cm 鼓泡，鼓泡中發(fā)現(xiàn)紅銹，且大部分表面出現(xiàn)裂紋。隨著有機(jī)涂層技術(shù)的發(fā)展和性能的提高，有機(jī)涂層開(kāi)始大規(guī)模用于橋梁鋼管樁的防腐。上世紀(jì)90 年代后期，國(guó)內(nèi)防腐界開(kāi)始在碼頭鋼管樁上應(yīng)用熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層。該涂料在某種程度上與鋼管形成了化學(xué)結(jié)合，使其具有優(yōu)秀的防腐性能。1997 年寧波小港協(xié)和石化碼頭鋼管樁的潮差區(qū)、飛濺區(qū)進(jìn)行了環(huán)氧粉末涂層防腐，工程設(shè)計(jì)壽命為50 年，涂層設(shè)計(jì)壽命為30 年。涂層厚度設(shè)計(jì)為400μm-500μm，經(jīng)過(guò)近20 年的使用，涂層依然處于良好狀態(tài)，參見(jiàn)下圖。

　　碼頭鋼管樁重防腐涂料中，主要應(yīng)用的涂料品種有環(huán)氧煤瀝青涂料、聚氨酯涂料、改性環(huán)氧玻璃鱗片涂料、聚酯玻璃鱗片涂料、無(wú)溶劑超強(qiáng)環(huán)氧及環(huán)氧粉末涂料等。

　　環(huán)氧煤瀝青涂料

　　環(huán)氧煤瀝青涂料是傳統(tǒng)的防腐蝕涂料，耐海水腐蝕性強(qiáng)，曾經(jīng)是鋼管樁上的重要應(yīng)用品種，主要有厚漿型環(huán)氧煤瀝青涂料和無(wú)溶劑環(huán)氧煤瀝青涂料兩類(lèi)。由于瀝青是致癌物，歐美國(guó)家對(duì)環(huán)氧煤瀝青涂料的應(yīng)用限制，因此目前應(yīng)用已經(jīng)不多。

　　聚氨脂涂料

　　聚氨酯涂料物理機(jī)械性能良好，漆膜堅(jiān)韌耐磨，附著力強(qiáng)，耐腐蝕性?xún)?yōu)良，漆膜耐酸堿、抗鹽霧性強(qiáng)，用于鋼管樁的聚氨酯涂料，有雙組分固化型、濕固化型和無(wú)溶劑聚氨酯涂料。聚氨酯涂料的固化速度快，即使在冬天也能快速固化。

　　玻璃鱗片涂料

　　以具有很好的耐化學(xué)性能玻璃鱗片作為主要防銹顏料的涂料，稱(chēng)之為玻璃鱗片涂料。根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，有環(huán)氧玻璃鱗片涂料、聚酯玻璃鱗片涂料和乙烯基酯玻璃鱗片涂料等。

　　玻璃鱗片的厚度在2~5μm，這樣能保證涂料中有數(shù)十層的鱗片排列，形成涂層內(nèi)復(fù)雜曲折的滲透擴(kuò)散路徑，使得腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散滲透路線(xiàn)變得曲折彎曲，很難滲透到基材。玻璃鱗片片徑縱橫越大，涂層的抗?jié)B透性能越強(qiáng)。玻璃鱗片把涂層分割成了許許多多的小空間，固化后收縮率小，大大降低了涂層的收縮應(yīng)力，減少各接觸面的殘余應(yīng)力，增加了附著力。

　　超強(qiáng)環(huán)氧漆

　　超強(qiáng)環(huán)氧漆是一種雙組分高強(qiáng)度高性能涂料，特點(diǎn)是高固體分、高機(jī)械強(qiáng)度，耐磨性好。固化后具有優(yōu)良的耐淡水、海水、防腐蝕、耐磨蝕性能。而超強(qiáng)環(huán)氧漆一般在配方中采用中、低分子量混合環(huán)氧樹(shù)脂與聚酰胺/聚胺混合固化劑，在固化成膜時(shí)，聚胺與低分子量環(huán)氧反應(yīng)，形成高交聯(lián)密度的堅(jiān)硬漆膜，而中分子量環(huán)氧與聚酰胺反應(yīng)生成分子間距較大的長(zhǎng)分子鏈，使漆膜具有優(yōu)良的柔韌性。又加入硬質(zhì)填料，從而使漆膜具有突出的耐磨性，耐含泥沙江水、海水沖刷的性能。

　　環(huán)氧粉末涂料

　　環(huán)氧粉末涂料漆膜堅(jiān)固，耐蝕性強(qiáng)，耐酸、堿、抗?jié)駸帷⒖果}霧。環(huán)氧粉末涂料不含有機(jī)溶劑，固體分100%，減少對(duì)人體危害、對(duì)環(huán)境的污染，涂料利用率高，過(guò)噴的粉末可以回收利用。鋼管樁環(huán)氧粉末涂料的施工，從表面處理、粉末噴涂、烘烤固化、冷卻成品至包裝，都可以在整條流水線(xiàn)上進(jìn)行，施工進(jìn)度性，減少勞動(dòng)力。但是環(huán)氧粉末涂料在鋼管樁上的涂裝應(yīng)用局限性也是明顯的，流水線(xiàn)一次性投資大，涂料的配色比較困難，流水線(xiàn)噴涂設(shè)備換顏色噴涂較為困難。環(huán)氧粉末涂料用在鋼管樁上的另一個(gè)缺點(diǎn)是對(duì)吊裝打樁時(shí)造成的破損部位，無(wú)法進(jìn)行修補(bǔ)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　我國(guó)處于海洋橋梁建設(shè)快速發(fā)展時(shí)期，橋梁規(guī)模、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及耐久性均較以往橋梁有大幅度提高。海洋橋梁的腐蝕防護(hù)問(wèn)題日益得到重視，加強(qiáng)其腐蝕防護(hù)工作是保證海洋橋梁耐久性的關(guān)鍵。

　　海洋橋梁的腐蝕環(huán)境包括從大氣到土壤，環(huán)境復(fù)雜多變，必須依據(jù)腐蝕環(huán)境和橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對(duì)性地且嚴(yán)密的腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)。橋梁的腐蝕防護(hù)目前仍然針對(duì)混凝土和鋼結(jié)構(gòu)為保護(hù)對(duì)象，提倡采用新技術(shù)、新材料解決海洋橋梁建設(shè)遇到的新的腐蝕問(wèn)題。橋梁的腐蝕防護(hù)問(wèn)題是安全和經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題，在耐久性要求大大提高的情況下，提倡采用全壽命經(jīng)濟(jì)方法，轉(zhuǎn)變思路，綜合考慮而非僅考慮初期投資成本，為橋梁能更好的服役做鋪墊。對(duì)目前蓬勃興起的橋梁結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測(cè)技術(shù)，應(yīng)在橋梁的設(shè)計(jì)中予以大力支持。而對(duì)海洋橋梁的腐蝕監(jiān)測(cè)是維護(hù)在其服役過(guò)程安全運(yùn)行的重要保障手段，是對(duì)橋梁按時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)的前提，必須重視。海洋橋梁的腐蝕防護(hù)問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)者、建設(shè)者和管理者攜手共同解決，任何一個(gè)鏈條脫節(jié)都無(wú)法保證橋梁的長(zhǎng)期安全。

　　如果需要了解關(guān)于工業(yè)涂料的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，可致電139-2580-9519 鄧先生咨詢(xún)。

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