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《鋼結(jié)構(gòu)橋梁防護涂料與涂裝》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、鋼結(jié)構(gòu)橋梁防護涂料與涂裝學院:材料科學與工程班級:材料11-4班姓名:王亞斌學號:1108010421鋼結(jié)構(gòu)橋梁防護涂料與涂裝一、前言橋梁是人類最杰出的建筑之一,聞名遐爾的中國江陰長江大橋、潤揚長江大橋、美國舊金山金門大橋、英國倫敦橋、日本明石海峽大橋等,都是一件件璀璨的空間藝術(shù)品和城市的標志性建筑。2003年開工的蘇通長江公路大橋(主垮1088米)和2004年開工的中國香港昂船州大橋(主跨1018米),建成后在世界斜拉橋跨度排名中分列第一、第二位。隨著大型鋼橋的不斷出現(xiàn),其防護涂裝問題已成為防腐工程界的重要課題。二、鋼橋防護涂裝體系的發(fā)展歷程?從國內(nèi)外的
2、橋梁防腐涂裝變遷來看,橋梁漆的發(fā)展實際上反映了涂料工業(yè)的發(fā)展歷程。橋梁涂料的發(fā)展和使用,和涂料用樹脂和防銹顏料等助劑的開發(fā)應用有著密切的關(guān)系。每一種新的樹脂或涂料助劑的試用成功,都會取代以前的涂料產(chǎn)品而作為某一時期的代表性涂裝體系。?20世紀50年代,我國鐵路鋼橋防護涂料是以采用天然原料為主的低檔涂料,防銹性能差,部分橋梁在涂裝一年后就出現(xiàn)嚴重銹蝕。隨后,鐵科院和全國各大油漆廠家緊密合作,相繼開發(fā)出了305鋅鋇白面漆、紅丹防銹漆、醇酸316面漆。60年代,因醇酸316面漆的耐候較差,鐵科院研發(fā)了醇酸66面漆,改善了耐候性、增強了防腐蝕性能。70年代,出現(xiàn)了
3、灰云鐵醇酸磁漆。1976年,南京長江大橋采用了云鐵聚氨酯底漆加灰云鐵醇酸磁漆的防護體系;武漢長江大橋防護采用了紅丹防銹漆加灰云鐵醇酸磁漆配套體系。一般此類醇酸配套的防護壽命可達5年以上,在橋梁運營過程中需要進行長期的維護。?我國公路鋼橋的大規(guī)模建設開始于20世紀80年代后期,主要用于大跨度的橋梁的建設。而同期的橋梁防護涂料形成了環(huán)氧富鋅、無機富鋅、環(huán)氧涂料、氯化橡膠等產(chǎn)品大量應用的局面。氯化橡膠面漆由于耐候性還是不強,兩三年后會有粉化,于是在90年代以后,耐候性突出的脂肪族聚氨酯面漆,特別是有著良好重涂性能的丙烯酸改性聚氨酯面漆,很快就取代了氯化橡膠面漆的
4、使用。目前的橋梁大多數(shù)使用的面漆是丙烯酸改性聚氨酯面漆,比如江陰長江大橋、潤揚長江大橋、南京二橋、三橋和廣東虎門大橋、武漢白沙洲大橋、云南小灣橋等等。三、橋梁涂裝技術(shù)的趨勢及其設計原則:?(一)發(fā)展趨勢?世界涂料發(fā)展力求符合“4E”原則,即經(jīng)濟(Economy)、效率(Efficiency)、生態(tài)(Ecology)、能源(Energy),在此原則的基礎上,橋梁防護涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷變革和完善;橋梁防腐漆配套發(fā)展的最新趨勢、特點如下:?1.?高膜厚化:這是重防腐涂料的重要標志之一。目前橋梁外部主配套的總干膜厚度一般在200μm以上,蘇通大橋設計主配套總膜厚達3
5、20微米;南京三橋主配套的總膜厚達380μm。?2.?涂料選擇高檔化:橋梁防腐的特點要求底漆附著力好、防腐性能實出、而面漆耐候性、裝飾性要好、極佳的保光、保色性、耐久性。為此,高性能的耐蝕合成樹脂(無機-有機合成樹脂等)和新型的顏料(片狀鋅粉等)、填料及助劑的開發(fā)應用更加廣泛、深入。?3.?高固體分、低VOC:盡量減少溶劑對環(huán)境的污染,開發(fā)、使用環(huán)境友好型涂料。4.?表面處理嚴格化:橋梁防腐涂料必須和金屬基體的嚴格表面處理相結(jié)合才能達到預期的效果。?5.?性價比最大化。(二)設計原則?根據(jù)橋梁所處的大氣、化學腐蝕環(huán)境的差異性,按照ISO?12944《鋼結(jié)構(gòu)
6、保護涂層》腐蝕性環(huán)境分類標準和GB/T?15957-1995《大氣環(huán)境腐蝕性分類》,對橋梁所處的大氣腐蝕環(huán)境進行分級。?①?科學制定橋梁防腐預期壽命?一般來說,新建大型公路橋梁在涂裝施工質(zhì)量達標、建成通車后對油漆涂層進行正常的維護及保養(yǎng)的前提下,?目前國際上一般認為大型新建鋼結(jié)構(gòu)橋梁防護涂層的有效使用壽命可達到15-20年,國內(nèi)有一部分大型新建橋梁防護涂層的設計有效使用壽命要求達到25-30年。?②?結(jié)構(gòu)與工況條件???橋梁結(jié)構(gòu)、形狀與工況條件的不同,對表靣處理和涂裝作業(yè)的要求有很大的不同,是涂裝設計量身定做的重要依據(jù)。這些因素主要有:??鋼結(jié)構(gòu)還是砼結(jié)構(gòu)
7、??鋼箱梁、鋼板梁、鋼桁梁、鋼管拱??懸索橋、斜拉橋、拱橋中的纜索、風咀的特殊性橋梁結(jié)構(gòu)中各部位工況及其小環(huán)境特點橋梁外觀與色彩設計要求橋梁制造流程與涂裝作業(yè)的銜接?③?工工藝水平的高低?涂料的防護功能有陰極保護、緩蝕作用、屏蔽作用三種作用。施工工藝直接影響底材的表面處理、涂料的成膜質(zhì)量,進而影響涂料防護功能的發(fā)揮。例如,富鋅漆涂在表面處理達不到Sa2.5等級的鋼表面,無法起到陰極保護的作用。?因此,現(xiàn)代橋梁涂裝特別強調(diào):底材的表面處理、選用優(yōu)質(zhì)的重防腐涂料、正確設計涂裝的油漆配套、嚴格控制現(xiàn)場的施工質(zhì)量、加強運營過程中的維護與保養(yǎng),?從而確保及延長橋梁的
8、使用壽命。?④?貫徹“全壽命經(jīng)濟分析法”設計思想?、考慮投資限制性