對現(xiàn)代橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系設(shè)計探討

張 輝

（河北大慶道橋工程有限公司，河北 廊坊 065000）

1 橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層設(shè)計的基本原則

橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層的設(shè)計，要考慮到自然環(huán)境、涂層安裝部位、涂層使用壽命等諸多方面因，并要做到涂層體系設(shè)計的經(jīng)濟性和環(huán)保性。

1.1 環(huán)境因素

橋梁鋼結(jié)構(gòu)基本都裸露在空氣之中，這就導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)極易與空氣中的水分子發(fā)生電化學(xué)腐蝕。因而在防腐涂層體系設(shè)計時，應(yīng)充分考慮橋梁所處區(qū)域環(huán)境狀況對鋼結(jié)構(gòu)電化學(xué)腐蝕速率的影響，通常要考慮以下幾個方面：環(huán)境溫度、濕度大小、空氣成分、是否有工業(yè)污染等。采用合理的防腐涂層設(shè)計，不僅可以有效的保護橋梁鋼結(jié)構(gòu)，更能在一定程度上降低造價，增強項目的合理性。

1.2 涂層部位的考慮

橋梁鋼結(jié)構(gòu)的不同部位發(fā)生的腐蝕程度不一樣，對防腐涂層的要求也就不一樣。因此在橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層設(shè)計過程中要充分認(rèn)識到這種差異性，因地制宜，對不同的部位采用針對性的防腐涂層設(shè)計，保證整個防腐體系的高效性。

1.3 防腐體系壽命的考慮

國際上，把防腐涂層的使用年限劃分為兩類：普通型，可使用10～15a；長效型，可使用15～25a。隨著科學(xué)技術(shù)在材料學(xué)上的不斷運用和發(fā)展，現(xiàn)在市面上的高性能防腐涂層材料最多可以到達25a的使用壽命。在橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系的設(shè)計中要合理的設(shè)計涂層使用的年限，由于橋梁的設(shè)計使用壽命很長，因而在實際涂層體系的設(shè)計時常按長效型涂層體系進行設(shè)計。

2 防腐涂層體系高性能材料的選擇

2.1 底漆的選擇

現(xiàn)代橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層底漆的作用主要是：與鋼結(jié)構(gòu)接觸充分，提供電化學(xué)保護，因而常用到涂料內(nèi)富含鋅的油漆材料，常見的有環(huán)氧富鋅底漆、醇溶型無機富鋅底漆、水性無機富鋅底漆。富鋅底漆主要具有以下特點：孔隙率大，噴涂較厚的中間漆時容易產(chǎn)生空隙，造成安全隱患；漆膜表面凝結(jié)較快，但內(nèi)部固化還需要1～3d的養(yǎng)護。底漆的選擇除了上述的幾種，還有一類比較少見的環(huán)保型鈍化緩蝕底漆，該種底漆在鐵路中應(yīng)用較廣泛，在橋梁中應(yīng)用較少。

2.2 中間漆的選擇

我國橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂層體系中采用的中間漆主要是環(huán)氧云鐵漆，它能延長侵蝕路徑，起到很好的屏蔽腐蝕介質(zhì)的作用，并能夠吸收一定的應(yīng)力，保證了良好的力學(xué)性質(zhì)，是一種綜合性較強的長效漆，并且其表面具有一定的粗糙度，可以大大增加與面漆之間的粘結(jié)力，提高共同作用的效率。環(huán)氧云鐵漆常見的類型有薄涂型和厚涂型兩種。

2.3 面漆的選擇

面漆是橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂層體系中最后的一到涂層，它直接與外界環(huán)境接觸，因而要具有良好的耐候性和耐久性。以前常用的是氯化橡膠，但由于其生產(chǎn)過程污染環(huán)境而慢慢被淘汰，取而代之的是FEVE氟碳類面漆和丙烯酸聚氨酯面漆，前者在國內(nèi)采用較多，優(yōu)點突出，種類繁多，應(yīng)用情況各異；后者在國外得到普遍采用，其施工性能優(yōu)良。另一種改性耐候材料聚硅氧烷因其環(huán)保的特點，得到一定應(yīng)用，但是它施工質(zhì)量受環(huán)境影響較大缺點也非常明顯。總的來說，我國在橋梁剛結(jié)構(gòu)防腐涂層體系中，面漆的選擇還是以應(yīng)用氟碳面漆為主。

在底漆、中間漆、面漆的選擇時應(yīng)根據(jù)實際鋼結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境，相關(guān)規(guī)范的要求，并結(jié)合經(jīng)濟、適用的原則對材料方案進行合理的選擇。

3 防腐涂層體系的設(shè)計

橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層的設(shè)計通常包含兩個方面，一是涂層配套體系的選擇，二是涂層厚度。目前我國橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系常用的是地—中—面三層長效配套涂層體系，首先是底漆，采用一道或兩道富鋅漆，富鋅漆能夠很好的為鋼結(jié)構(gòu)提供電化學(xué)保護，并具有良好的施工性能；接著是中間漆，中間漆采用一道環(huán)氧云鐵漆，但是當(dāng)涂層厚度超過150μm時則應(yīng)多刷一道，它具有一定的粗糙度可以更好地與面漆緊貼、不至脫落；最后是面漆，面漆一般分不同的時段進行兩道氟碳高性能漆的涂刷，具有優(yōu)異的耐候性和耐久性，是目前鋼結(jié)構(gòu)涂層面漆中使用較多的。防腐涂層的設(shè)計對現(xiàn)代橋梁鋼結(jié)構(gòu)的保護具有重要的意義，是提高鋼結(jié)構(gòu)的耐久性，防止鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕的重要保障。

另外，在涂層厚度的設(shè)計中需要注意兩個方面的問題：第一，注意底漆厚度的選擇。在橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系中，底漆的厚度并不是越厚越好，過厚不符合國家節(jié)能減排的環(huán)保要求。對于底漆厚度采用40～80μm的設(shè)計值，而我國橋梁鋼結(jié)構(gòu)底漆的厚度一般為75μm或80μm，特別注意當(dāng)?shù)灼岷穸炔粔驎r，應(yīng)采取用中漆彌補的方法。第二是每道漆的厚度要控制適當(dāng)，在涂層設(shè)計原則中對不同的環(huán)境和不同涂層材料對每道漆的厚度做出了不同的規(guī)范要求，進行涂層體系的設(shè)計時一定要在符合要求的情況下選擇合理的厚度，能夠在很大程度上提高施工的效率和涂層的耐久性。

4 結(jié)語

防腐涂層的設(shè)計對現(xiàn)代橋梁鋼結(jié)構(gòu)的保護具有重要的意義，是提高鋼結(jié)構(gòu)的耐久性，防止鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕的重要保障。在橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系的設(shè)計中，應(yīng)充分考慮多種因素對鋼結(jié)構(gòu)腐蝕作用的影響，做到防腐涂層體系的完善，無漏洞。另外，合理控制材料的選擇，優(yōu)先采用環(huán)保清潔的涂層材料，并從經(jīng)濟合理的角度出發(fā)，在合理的范圍內(nèi)降低造價。

[1]吳石.地面裝備用防腐涂層體系現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].表面技術(shù)，2008（04）.

[2]王貴明.鋼結(jié)構(gòu)長效防腐配套設(shè)計涂層[J].全面腐蝕控制，2010（02）