文档介绍：临海大桥钢结构防腐蚀涂装体系
摘要∶本文从遭遇我国大气环境侵蚀下的钢结构长江大桥涂装防护体系的演变发展开始,全面介绍了台、沿海设施所用钢结构处于海洋大气、飞溅区、潮汐区、沉浸区防腐蚀所用的重防腐蚀涂装体系,从中可以归纳出很有益处的科学分析结论,供大家参考。
关键词;钢结构大桥防腐蚀底漆面漆
1、前言
地球上海洋面积为361x106千米2,我国东边、东南边、南边都临海,我国海岸线长达一万多公里,沿海拥有五千多个大小岛屿,我国水深200米以内的大陆架占世界大陆架总面积的23%,为了将我国建设成为一个现代化的强国,势必要建设许多的临海大桥和深水码头,而且国内外的大量事实证明,我国要建设的这许许多多桥梁,因为钢材具有强度高、易于成形、便于加工、可以建设任何设计师所期望建设的美观、漂亮、甚至很复杂的大桥。因此以钢材设计大桥是首选方案。现在的问题是,这些临海大桥要遭受海水和海洋大气中的氯离子(CL-)等恶劣侵蚀环境对钢结构及钢筋混凝土的腐蚀,必须进行防腐蚀保护。
临海大桥所面临的环境可分为海洋大气区、飞溅区、潮汐区、海水全浸区、深水区和海泥区等几种情况,海洋大气区发生海洋大气腐蚀,腐蚀量随时间几乎成线性增加,但随高度而降低。在飞溅区、潮汐区及海水全浸区腐蚀问题复杂得多,主要影响因素有海水中的溶解氧量、温度、PH值、含盐量、流速、海生物、细菌、污染以及异种金属接触等,经常遇到的腐蚀形态是电偶腐蚀、孔蚀(点蚀)、溃疡腐蚀、沟状腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、冲刷腐蚀和空泡腐蚀等。从图1可见不同区城的腐蚀相对程度,腐蚀最严重的是飞溅区,这是因为此区氧的供应最充足,氧的去极化促进了钢的腐蚀,同时浪花的冲击有力地破坏了保护膜而使腐蚀加速。腐蚀其次严重的是潮汐区低潮线附近,再往下氧的溶解量随海水深度而下降,腐蚀速度也随之下降。海水腐蚀的主要特征∶(1)属电化学腐蚀,氧的去极化为腐蚀主控因素;(2)海水导电性强,电化学腐蚀严重;(3)大量氯离子存在,金属表面钝化膜易被破坏而加速腐蚀;(4)海浪的高速冲刷,会引起冲刷腐蚀、空泡腐蚀和腐蚀疲劳。要根据不同区域特性,针对性地采取防腐蚀措施。
严酷的腐蚀环境下应选用具有优良耐蚀性能并具有长效使用寿命的涂料,称之为重防腐蚀涂料。海洋环境、化工大气、以及酸、碱、盐和溶剂介质并同时具有一定温度作用的侵蚀条件都属于重腐蚀环境。钢结构大桥在重腐蚀环境下运行必须选用重防腐蚀涂料。重防腐蚀涂料具有下述特点∶
(1)厚膜化,总厚度一般在200~300μm以上,甚至达到2500μm;
(2)高性能的耐腐蚀合成树脂、新型颜料、填料的开发应用;
(3)高水平的重防腐蚀涂料与金属基体表面的严格处理相匹配;
(4)正确的施工和维修管理是实现重防腐蚀涂料设计规程和目标的重要环节。
经过多年的配合、许多钢结构设施的建没,现在我国钢结构设计师、制造工程师和防腐蚀工程师可以说,只要有“合适的防护”和定期检查维修保护层,钢结构桥梁可以长期使用。
临海大桥,百年大计,超百年使用,是可以达到的目标。下面列举国内外的重防腐蚀涂料应用实例,从中可以得到一些启迪。
2、大气环境下钢结构大桥涂装防护体系
以长江大桥为例,由表1可以看出∶自从1953年2月开始兴建钢结构武汉长江大桥以来,历经整整五十载我国钢结构桥梁的建设取得了显著的成就,尤其近二十年。随着我国钢结构桥梁建设和涂料涂装的进步,作为钢结构的防腐蚀涂装技术,也得到了长足的进步,技术越来越成熟、使用寿命越来越长、在技术应用上的认识越来越深刻、胆子越来越大。在几十座长江大桥的建设中,体会到,目前,在大气环境下钢结构防腐蚀较好的涂装体系是
∶
喷锌或富锌底漆+环氧云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯面漆;
喷锌或富锌底漆+改性环氧中间漆+丙烯酸聚氨酯面漆。
 
3、海洋大气环境下我国钢结构海滨大桥防护体系
海洋环境下我国使用的钢铁结构大桥已经建设多座,积累了许多宝贵的设计、制造、现场施工的理论、原则、技术和措施,表2列出了我国己使用的四座海滨大桥防腐蚀涂装体系,从中可以看出∶(1)都采用富锌底漆,且多为无机富锌底漆;(2)都为三层结构,中间含有具有良好屏蔽作用和耐蚀作用的片状云铁环氧树脂漆,面漆都为重防腐蚀涂料用高耐蚀性能树脂涂料。
4、海洋大气环境下日本关西国际机场联络桥涂装体系
日本是岛国,许多桥梁的建设都要注意特别预防和控制海洋水环境和海洋大气环境对钢铁桥梁的腐蚀损伤,以至造成事故的问题,积累了许多好的经验,表3至表5列出了日本钢桥防腐蚀涂装体系。
日本关西国际机场联络桥是一座临海大桥,遭遇恶劣的侵蚀环境,日本采用了重防腐蚀涂装体系,表3列出了日本关西国际机场联络桥海上大气部分的涂装体系;表4列出了该桥处于飞溅区、潮差区部分的涂装体系;