橋梁涂裝設計

1、一、橋梁的腐蝕環(huán)境橋梁是橫跨海灣或或江河的交通天塹，腐蝕環(huán)境非常復雜，包括了大氣腐蝕、水的腐蝕和土壤腐蝕三種主要的腐蝕環(huán)境。 由于橋梁所處的地理位置千差萬別， 使得每一座橋梁的腐蝕環(huán)境有著很大的差異。 現(xiàn)代的橋梁越來越長，特別是懸索橋，跨度長 1000 米以上，那么橋梁所處的環(huán)境從一頭到另一頭，就會帶來腐蝕性質的變化。比如，橋梁從鄉(xiāng)村郊區(qū)一頭扎到了繁鬧的都市，兩邊的腐蝕環(huán)境就有很大的變化。大氣腐蝕（一）根據(jù)大氣腐蝕環(huán)境中污染物質，大氣環(huán)境的類型大致可以分為農(nóng)村大氣、城市大氣、工業(yè)大氣、海洋大氣和海洋工業(yè)大氣。（1）農(nóng)村大氣農(nóng)村大氣中最潔凈的大氣環(huán)境， 空氣中不含強烈的化學污染， 主要含有機物和

2、無機物塵埃等。影響腐蝕的因素主要是相對濕度、溫度和溫差。（2）城市大氣城市氣中的污染物主要是指城市居民生活所造成的大氣污染， 如汽車尾氣、 鍋爐排放的的二氧化硫等。實際上很多大城市往往又是工業(yè)城市，或者是海濱城市，所以大氣環(huán)境的污染相當復雜。為了提高大氣環(huán)境的質量，許多城市開始了治理大氣的行動，如提倡使用汽車綠色能源，關停小鍋爐，對火力發(fā)電廠進行 FGD 改造等。（3）工業(yè)大氣工業(yè)生產(chǎn)區(qū)所排放的污染物中含有大量 SO2、H2S 等含硫化合物，所以工業(yè)大氣環(huán)境最大特征是含有硫化物。它們易溶于水，形成的水膜成為強腐蝕介質，加速金屬的腐蝕。隨著大氣相對濕度和溫差的變化，這種腐蝕作用更強。很多石化企業(yè)

3、和鋼鐵企業(yè)往往非常大，可以形成一個中等城市規(guī)模， 大氣質量相當差， 對工業(yè)設備和居民生活造成的污染極其嚴重。（4）海洋大氣其特點是空氣濕度大，含鹽份多。暴露在海洋大氣中的金屬表面有細小鹽粒子的沉降。海鹽粒子吸收空氣中的水分后很容易在金屬表面形成液膜， 引起腐蝕。 在季節(jié)或晝夜變化氣溫達到露點時尤為明顯。同時塵埃、微生物在金屬表面的沉積，會增強環(huán)境的腐蝕性。所以海洋大氣對金屬結構的腐蝕比內(nèi)陸大氣，包括鄉(xiāng)村大氣和城市大氣，要嚴重得多。海洋的風浪條件、離海面的高度等都會影響到海洋大氣腐蝕性。風浪大時，大氣中不分多含鹽量高，腐蝕性增加。據(jù)研究，離海平面 78 米處的腐蝕性最強，在此之上越高腐蝕性越弱。

4、降雨量的大小也會影響腐蝕。頻繁的降雨會沖刷掉金屬表面的沉積物，腐蝕會減輕。相對濕度升高使海洋大氣腐蝕加劇。一般熱帶腐蝕性最強，溫帶次之，兩極區(qū)最弱。（5）海洋工業(yè)大氣處于海濱的工業(yè)大氣環(huán)境， 屬于海洋性工業(yè)大氣， 這種大氣中既含有化學污染的有害物質，又含有海洋環(huán)境的海鹽粒子。兩種腐蝕介質的相互作用對金屬為害更重。（二）、水的腐蝕大橋是橫跨江河湖海的，橋梁的墩梁等不可避免地會處于水的腐蝕環(huán)境之中。（1）淡水腐蝕淡水是的含鹽量少， 一般呈中性， 如江河湖泊的水等。 一般情況下， 淡水的腐蝕性較弱。在淡水中的腐蝕是氧去極化腐蝕， 即吸氧腐蝕。 水中有著足夠的溶解氧的存在是金屬腐蝕的最根本原因。淡水中

5、含鹽量低，導電性差。電化學腐蝕的電阻比在海水中大。由于淡水的電阻大， 淡水中的腐蝕主要以微電池腐蝕為主。 但是隨著工業(yè)排放物對淡水的污染， Cl、 SO42，NO3、ClO都會加劇腐蝕的進行，這些因素對淡水腐蝕的影響不可忽視。（2）海水腐蝕海水是一種含有多種鹽類的電解質溶液， 以 33.5的氯化鈉為主鹽， pH 值為 8 左右，并溶有一量的氧氣。 除了電位很負的鎂及其合金外， 大部分金屬材料在海水中都氧去極化腐蝕。其主要特點是海水中氯離子含量很大，因此大多數(shù)金屬在海水中陽極極化阻滯很小，腐蝕速度相當高；海浪、飛濺，流速等這些利于供氧的環(huán)境條件，都會促進氧的陰極去極化反應，促進金屬的腐蝕。海水導

6、電率很大，所以不僅腐蝕微電池活性大，宏電池的活也很大。海水中不同金屬相接觸時，很容易發(fā)生電偶腐蝕。即使兩種金屬相距數(shù)十米，只要存在電位差，并實現(xiàn)電聯(lián)結，就可能發(fā)生電偶腐蝕。（三）、土壤腐蝕大橋的支撐梁柱必然要立足于土壤之中， 土壤對鋼鐵或混凝土的腐蝕直接影響著大橋的安全。土壤是由氣相、液相和固相所構成的一個復雜系統(tǒng)，其中還生存著很多土壤微生物。影響土壤腐蝕的因素很多，各因素又會相互作用。所以這是一個十分復雜的腐蝕問題。以下為影響土壤腐蝕的幾個重要因素。（1）電阻率它是土壤腐蝕的綜合性因素。土壤的含水量，含量鹽量，土質，溫度等都會影響土壤的電阻率。土壤含水率未飽和時，土壤電阻率隨含水量的增加而減

7、小。當達到飽和時，由于土壤孔隙中的空氣被水所填滿，含水量增加時，電阻率也增大。（2）含氧量土壤的透氣性好壞直接與土壤的孔隙度松緊度， 土質結構有著密切關系。 緊密的土壤中氧氣的傳遞速度較慢，疏松的土壤中氧氣的傳遞速度較快。在含氧量不同的土壤中，很容易形成氧濃差電池而引起腐蝕。（3）鹽分土壤中的鹽分除了對土壤腐蝕介質的導電過程起作用外， 還參與電化學反應， 從而影響土壤的腐蝕性。它是電解液的主要成份。含鹽量越高，電阻率越低，腐蝕性就越強。氯離子對土壤腐蝕有促進作用，所以在海邊潮汐區(qū)或接近鹽場的土壤，腐蝕更為嚴重。但堿土金屬鈣、鎂等的離子在非酸性土壤中能形成難溶的氧化物和碳酸鹽，在金屬表面上形成保

8、護層，能減輕腐蝕。富含鈣鎂離子的石灰質土壤，就是一個典型例子。（4）含水量水分使土壤成為電解質， 是造成電化學腐蝕的先決條件。 土壤中的含水量對金屬材料的腐蝕率存在著一個最大值。當含水量低時，腐蝕率隨著含水量的增加而增加。達到某一含水量時腐蝕率最大達時再增加含水量， 其腐蝕性反而下降。（5）pH 值即土壤的酸堿性強弱指標。 它是土壤中所含鹽份的綜合反映。 金屬材料在酸性較強的土壤腐蝕最強。中性，堿性土壤中，腐蝕較小。（6）溫度土壤溫度通過影響土壤的物理化學性質來影響土壤的腐蝕性的。 它可以影響土壤的含水量，電阻率，微生物等。溫度低，電阻率增大，溫度高，電阻率降低。溫度的升高使微生物活躍起來，從

9、而增大對金屬材料的腐蝕。（7）微生物土壤中的微生物會促進金屬材料的腐蝕過程， 還能降低非金屬材料的穩(wěn)定性能。 厭氧的硫酸鹽還原菌趨向于在鋼鐵附近聚集，導致鋼鐵的腐蝕。好氧菌，如硫化菌的生長，能氧化厭氧菌的代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生硫酸，破壞金屬材料的保護膜，使之發(fā)生腐蝕。（8）雜散電流這是一種土壤介質中存在的一種大小， 方向都不固定的電流。 大部分是直流電雜散電流，它來源于電氣化鐵路，電車，地下電纜的漏電，電焊機等等。二、鋼結構橋梁腐蝕機理和常見的腐蝕類型鋼結構在水和空氣中氧侵蝕的條件下產(chǎn)生電化學反應，在陽極，鐵釋放電子e：Fe Fe2+ + 2e-；在陰極，水中的溶解氧吸收來自陽極的電子而生成氫氧根離子

10、OH-，O2+ 2 H 2O +4e 4OH_，電子由陽極不斷流向陰極，產(chǎn)生腐蝕電流，在鋼梁表面生成氫氧化亞鐵薄膜，再與水、氧結合生成氫氧化鐵，即鐵銹22 Fe + 2 H 2O + O2 2 Fe (O H)2，2Fe （OH）2 + H2 O + 1/2O2 2Fe (OH)31 均勻腐蝕現(xiàn)象在鋼結構橋梁腐蝕現(xiàn)象中，均勻腐蝕是比較常見的一種腐蝕的形態(tài)，其主要的特征是腐蝕分布于整個的金屬表面，并且以基本相同的速度使鋼結構整體的厚度變薄。均與腐蝕會使鋼結構造成大量的金屬損失，但是由于其是按照均勻的速度進行，所以比較容易的進行預測和防護。對于均勻腐蝕只要設計合理，并且采取有效的防腐蝕措施，鋼結構

11、一般情況下就不會發(fā)生突然性的腐蝕事故。2 點腐蝕現(xiàn)象鋼結構橋梁在適宜的環(huán)境當中，雖然經(jīng)過一段時間大部分表面沒有受到腐蝕，但是在個別的點或是微區(qū)域當中，由于金屬的選擇性腐蝕，就會出現(xiàn)相應的蝕孔或者是麻點，發(fā)生此種情況，隨著時間的推移，腐蝕孔就會向著縱深方向發(fā)展，進而對于鋼結構造成比較嚴重的影響。3 縫隙腐蝕現(xiàn)象造成鋼結構橋梁縫隙腐蝕的主要的原因是因為金屬與金屬或金屬與非金屬相連接的過程中表面存在著縫隙，在有相應的腐蝕介質存在的時候發(fā)生的局部的腐蝕形態(tài)，此種現(xiàn)象主要的發(fā)生在金屬銜接、螺栓的連接以及螺釘接頭等部位三、鋼結構的防腐蝕措施目前,鋼結構的防腐蝕措施主要有以下五種:1.耐候鋼耐腐蝕性能優(yōu)于一

12、般結構用鋼的鋼材稱為耐候鋼,一般含有磷、銅、鎳、鉻、欽等金屬,使金屬表面形成保護層,以提高耐腐蝕性。其低溫沖擊韌性也比一般的結構用鋼好,執(zhí)行標準為焊接結構用耐候鋼(GB4172一84)。2.熱浸鋅熱浸鋅是將除銹后的鋼構件浸入600左右高溫融化的鋅液中,使鋼構件表面附著鋅層,鋅層厚度對snnll以下薄板不得小于65pm,對厚板不小于86pm,從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優(yōu)點是耐久年限長,生產(chǎn)工業(yè)化程度高,質量穩(wěn)定.熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹,然后是清洗。這兩道工序不徹底均會給防腐蝕留下隱患,應避免設計出具有相貼合面的構件,以免貼合面的縫隙中酸洗不徹底或酸液洗不凈。對于管形構件應該讓其兩端開敞

13、,兩端封閉會造成管內(nèi)空氣膨脹而使封頭板爆裂,造成安全事故;一端封閉則鋅液流通不暢,易在管內(nèi)積存。3.熱噴鋁(鋅)復合涂層這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當?shù)拈L效防腐蝕方法.具體做法是先對鋼構件表面作噴砂除銹,使其表面露出金屬光澤并打毛。再用乙炔一氧焰將不斷送出的鋁(鋅)絲融化,并用壓縮空氣吹附到鋼構件表面,以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約SOp口100,耐。最后用油漆等涂料封閉毛細孔,形成復合涂層。此法無法在管狀構件的內(nèi)壁施工,因而管狀構件兩端必須做氣密性封閉,以使內(nèi)壁不被腐蝕.這種工藝的優(yōu)點是對構件尺寸適應性強,構件形狀尺寸幾乎不受限制。另一優(yōu)點是這種工藝的熱影響是局部的,受約束的,因而不會

14、產(chǎn)生熱變形。與熱浸鋅相比,這種方法缺點的工業(yè)化程度較低,噴砂噴鋁(鋅)的勞動強度大,質量易受操作者的情緒變化影響.4.漆涂層法涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法.它一次成本低,但維護相對成本較高。涂層法施工的第一步是除銹。優(yōu)質的涂層依賴于徹底的除銹,要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹,露出金屬的光澤,除去所有的銹跡和油污?，F(xiàn)場施工的涂層可用手工除銹.涂層的選擇要考慮周圍的環(huán)境,不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆、中間漆和面漆之分。底漆含粉料多,基料少,成膜粗糙,與鋼材粘附力強,中間漆的作用是增加涂層的厚度以提高整個涂層系統(tǒng)的屏蔽性能,中間漆對于底漆和面漆要有很好的附著力。

15、面漆則基料多,成膜有光澤,能保護底漆不受大氣腐蝕,并能抗風化。選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當?shù)臏囟?5一38之間)和濕度(相對濕度不大于85%)。涂層的施工環(huán)境粉塵要少,構件表面不能有結露.涂裝后4小時之內(nèi)不得淋雨。涂層一般做45層,千漆膜總厚度可加厚為200300微米。5.陰極保護法在鋼結構表面附加較活潑的金屬取代鋼材的腐蝕,常用于水下或地下結構.涂層防護因其施工方便,防腐效果好而得到廣泛應用。我國鋼橋的防腐一般采用涂層保護法,并形成了鐵路和公路行業(yè)各自的行業(yè)推薦標準。四、涂裝前鋼表面前處理鋼橋構件在加工、運輸、存放等過程中,表面往往會帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊

16、渣、塵土以及油和其他污物。要使涂層能牢固地附著在鋼橋構件表面上,涂裝前就必須進行表面清理,否則,不僅影響涂層與基體金屬的結合力,還會使基體金屬在即使有涂層防護下也能繼續(xù)腐蝕,使涂層剝落,影響鋼橋構件的使用壽命。為提供良好的工件表面,涂裝前對鋼橋構件表面的處理有以下幾點:(1)無油污及水分;(2)無銹跡及氧化物;(3)無粘附性雜質;(4)無酸堿等殘留物;(5)表面有一定的粗糙度。常用的表面處理方法有（1）手工處理 符號“St”。用手工和動力工具,如用鏟刀、手工或動力鋼絲刷、動力砂紙盤或砂輪等工具除銹,用手工可以除去鑰橋構件表面的銹跡和氧化皮,但手工處理勞動強度大,生產(chǎn)效率低,質量差,清理不徹底。

17、（2）化學處理符號“Be”.主要是利用酸性或堿性溶液與鋼橋構件表面的氧化物及油污發(fā)生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去除工件表面銹跡氧化皮及油污的目的?；瘜W處理適應于對薄板件清理,但缺點是,若時間控制不當,即使加緩蝕劑,也能使鋼材產(chǎn)生過蝕現(xiàn)象。對于較復雜的結構件和有孔的零件,經(jīng)酸性溶液酸洗后,浸入縫隙或孔穴中的余酸難以徹底清除,處理不當,將成為工件以后腐蝕的隱患,且化學物易揮發(fā),成本高,處理后的化學費液排放工作難度大,處理不當,將對環(huán)境造成嚴重的污染。隨著人們環(huán)保意識的提高,該處理方法正被機械處理法取代.（3）機械處理法符號“Sa主要包括拋丸法和噴丸法.拋丸法清理是利用離心力將彈

18、丸加速,拋射至工件進行除銹清理的方法。但拋丸靈活性差,受場地限制,清理工件時有些盲目性,在工件內(nèi)表面易產(chǎn)生清理不到的死角。設備結構復雜,易損件多,特別是葉片等零件磨損快,維修工時多,費用高,一次性投入大。噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進行表面處理,打擊力大,清理效果明顯,但噴丸對薄板工件的處理,容易使構件變形。鋼丸打擊表面(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產(chǎn)生變形,由于Fe304和Fe203沒有塑性,破碎后剝離,而油膜與基材一同變形,所以對帶有油污的工件,拋丸、噴丸無法徹底清除油污.在現(xiàn)有的工件表面處理方法中,清理效果最佳的還數(shù)噴砂清理。噴砂適用于工件表面要求較高的清理.我國目前通用噴砂設備中多由鉸龍

19、、刮板、斗式提升機等原始笨重翰砂機械組成。用戶需要施建一個深地坑及做防水層來裝置機械,建設費用高,維修工作量大,噴砂過程中產(chǎn)生大量的砂塵無法清除,影響操作工人的健康并污染環(huán)境.拋丸法和噴丸法要求環(huán)境濕度小于85%。（4）火焰除銹符號“PI”是利用氧乙炔焰及噴嘴進行除銹的一種方法。噴嘴的形狀與大小要適合待除銹的鋼材表面狀況?；鹧娉P適用于厚度Smnl以上、未有涂層或要完全去掉舊涂層的鋼材.對厚度近于5二的鋼材進行除銹時,應注意火焰的溫度。五、涂裝前鋼表面除銹等級和粗糙度 我國鑰橋的涂裝前鋼表面除銹常用機械處理和手工處理兩種方法4,5.我國國家標準涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級GB8923一88

20、,對鋼表面除銹等級有明確規(guī)定。對機械處理法(噴射或拋射除銹)分為四個等級:(1)Sal輕度的噴射或拋射除銹,鋼材表面應無可見的油脂和污垢,并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物;(2)SZa徹底的噴射或拋射除銹,鋼材表面應無可見的油脂和污垢,并且氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物已基本清除,其殘留物應是牢固附著的;(3)Sa2.5非常徹底的噴射或拋射除銹,鋼材表面應無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物,任何殘留的痕跡應僅是點狀或條紋狀的輕微色斑。(4)Sa3使鋼材表觀潔凈的噴射或拋射除銹,鋼材表面應無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物,該表面應顯示均勻的金屬色

21、澤。對手工處理法(手工和動力工具除銹)分為兩個等級:(1)SZt徹底的手工和動力工具除銹,鋼材表面應無可見的油脂和污垢,并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物;(2)St3非常徹底的手工和動力工具除銹,鑰材表面應無可見的油脂和污垢,并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物.除銹應比SZt更為徹底,底材顯露部分的表面應具有金屬光澤。為提高涂裝的附著性能,對涂裝前鋼表面還有一定的表面粗糙度要求.表面粗糙度是指加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性,它是一種徽觀幾何形狀誤差,也稱為微觀不平度。應注意表面粗糙度與形狀誤差(宏觀幾何形狀誤差)和表面波度的區(qū)別。通常,波距

22、小于l畫的屬于表面粗糙度,波距在110畫的屬于表面波度,波距大于10畫的屬于形狀誤差。我國國家標準表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值GB/TIO3卜1995規(guī)定,表面粗糙度主要評定參數(shù)可采用下面三種的一種:(1)輪廓算術平均偏差Ra;(2)微觀不平度十點高度Rz;(3)輪廓最大高度Ry。六、涂裝配套的選擇 我國鋼橋的大規(guī)模建設開始于 20 世紀 80 年代后期，主要是大跨度橋梁的建設。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不特別強，23 a 后會粉化，于是在 20 世紀 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

23、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使用。比如江陰長江大橋、潤揚長江大橋、南京二橋和三橋、廣東虎門大橋、武漢白沙洲大橋、云南小灣橋等，使用的面漆都是丙烯酸改性聚氨酯面漆。從世界各國鋼橋涂料防護涂裝應用經(jīng)驗來看，富鋅底漆，尤其是高鋅含量的無機(或有機)富鋅底漆環(huán)氧(云鐵)中間漆脂肪族聚氨酯面漆配套體系在橋梁防護體系中是很優(yōu)秀的涂料防腐蝕體系。國際標準ISO 14713 和英國標準 BS 5493 以及美國高速公路管理局鋼橋防腐維修報告經(jīng)驗證明，此種體系的耐候性在一般的鄉(xiāng)村大氣環(huán)境下至少20 a以后才需考慮是否重新涂裝的問題(ISO 4628-3 標準的 Re3，1%銹蝕面積)；若

24、在海洋環(huán)境和工業(yè)污染地區(qū)，一般情況下至少也有 15 a 的防護期，是否需要第一次全面重新涂裝，也要根據(jù)涂層劣化實際情況確定(Re3，1%銹蝕面積)。 鋅粉具有陰極保護作用，所以被用來制成富鋅底漆，成為重防腐蝕涂裝體系中的首選底漆。富鋅底漆主要有環(huán)氧富鋅底漆和無機硅酸鋅漆兩種。無機硅酸鋅漆除了用作重防腐底漆外，還可以作為鋼結構中栓板的防銹防滑涂料，摩擦系數(shù)不低于 0.45。無機硅酸富鋅車間底漆在橋梁鋼結構建筑過程中，也取代了以往使用的長效磷化底漆和環(huán)氧類車間底漆等，成為橋梁用鋼板預處理的必選車間底漆。鋼鐵橋梁使用的富鋅漆主要有無機富鋅和有機富鋅兩種。在多道漆系統(tǒng)中，富鋅漆直接與鋼材表面接觸。無機

25、富鋅漆的鋅粉混合于硅酸乙酯粘結劑中，它有水性和溶劑型兩種。鋅粉含量大于 80%時，性能最好。有機富鋅是鋅粉混合于環(huán)氧或聚氨酯等粘結劑中。這些涂料中的高鋅粉含量可以使其產(chǎn)生陰級保護作用。最常見的配套方案為富鋅底漆環(huán)氧中間漆聚氨酯面漆。盡管使用富鋅底漆的價格要高，但是比起噴砂出白等工序而言，所有因為使用富鋅而增加的費用不會超過整個費用的 2%。 FHWA 發(fā)起的正在進行和已經(jīng)完成的研究表明，在噴砂處理的鋼材表面(SSPC SP-10 或 SP-5)，使用富鋅底漆的涂層系統(tǒng)有著相當好的性能，即使在海洋環(huán)境中也是。(環(huán)氧/無機)富鋅底漆+環(huán)氧中間漆+聚氨酯面漆三道涂層系統(tǒng)的測試樣板表面，其性能超過了其

26、他所有傳統(tǒng)的涂層系統(tǒng)(沒有鋅粉底漆)。富鋅漆系統(tǒng)和屏蔽型及緩蝕型系統(tǒng)的主要的區(qū)別在于耐陰極剝離和漆膜下銹蝕方面，特別是在有著針孔或漆膜缺陷時，以及在鋼結構的角落和邊緣。對于環(huán)氧富鋅來說，鋅粉一定要有足夠的含量，以保證能夠有電位接觸，因而在 SSPC PAINT20 中要求環(huán)氧富鋅的含量應大于70%，無機富鋅大于 80%。水性無機硅酸鋅涂料在近年來應用很多，由于其 VOC 低，可以滿足有關的法規(guī)要求，但是由于其在低溫下的施工性能差，導致使用受到限制。在 7 a的海洋環(huán)境的測試中，噴砂到 SSPC SP-10，(環(huán)氧/無機)富鋅底漆環(huán)氧中間漆聚氨酯面漆的性能最好。Central New Jerse

27、y 的鋼鐵橋梁上測試了 47 種涂料系統(tǒng)，8 a 的測試表明，使用富鋅底漆的系統(tǒng)表現(xiàn)非常突出。在 FHWA 和NACE 發(fā)起的研究中，相同條件下富鋅底漆與其他涂料的對比，性能最好。這個研究表明，富鋅底漆可以有效地用于多種環(huán)境下，如海洋和工業(yè)環(huán)境。測試結果和戶外經(jīng)驗說明，在橋梁使用富鋅底漆，特別是在鹽霧環(huán)境下，能獲得長效的保護。七、橋梁的防腐涂裝工藝 由于現(xiàn)在鋼結構橋梁的跨度越來越大，結構越來越復雜，因而其施工主要分為兩部分：在廠房內(nèi)進行部件的組裝防腐工程和防腐工程(IN SHOP)；在現(xiàn)場的總裝及總裝后的防腐工作(ON SITE)。 橋梁的車間內(nèi)涂裝工藝 現(xiàn)在橋梁的部件涂裝大部分在車間內(nèi)完成，

28、其底材處理和涂裝工藝基本如下： (1) 結構預處理 構件在噴砂除銹前進行鋼結構的預處理，包括：將粗糙焊道打磨光滑、去除飛濺的焊渣等；將銳角邊打磨成 R2的鈍角；切割邊的峰谷差小于 1 mm 等。 (2) 除油 將構件表面的油污清除干凈。 (3) 除鹽份 測量鋼結構表面氯離子含量應小于 7 g/2，如超過這個數(shù)值，應使用高壓水進行清洗。 (4) 除銹 使用打砂除銹，并達到 ISO 8501-1 中 Sa 21/2標準，粗糙度達到 Rz5080 m。 (5) 除塵 表面灰塵進行清潔達到 ISO 8501 中要求的 Class 3 級以上。 (6) 涂裝條件 當環(huán)境相對濕度小于 85%，或鋼板表面溫

29、度大于露點。溫度 3 以上時，才能進行涂裝施工。(7) 涂裝過程 一般采用高壓無空氣噴涂進行涂裝。 通過以上的工藝敘述可以看出，現(xiàn)在鋼橋梁的施工基本可以滿足防腐的需要，并且可以達到良好的涂裝效果 。橋梁施工中存在的一些問題 雖然現(xiàn)在我國橋梁的施工有了很大的發(fā)展，但是在工藝控制上仍然存在著一些問題，經(jīng)過對已涂裝橋梁的考察，我們發(fā)現(xiàn)主要問題如下。 (1) 焊道的處理和涂裝 焊道的處理是屬于二次表面處理，該過程存在于鋼制橋梁涂裝施工的整個階段，從車間涂裝到現(xiàn)場的涂裝。 根據(jù) JT/T 722公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件中 4.3.2.3.4 的規(guī)定，應進行打砂處理達到 Sa 21/2的規(guī)定；而英國

30、公路工程合同管理手冊系列 1900 中規(guī)定：在現(xiàn)場外面焊道部分處理應進行打砂處理達到 Sa 3 級的標準，并且應對焊道表面的缺陷進行處理。 但是，由于在現(xiàn)場施工中的工程進度和施工條件等限制，有很多外部的焊道只是采用打磨進行處理，不能將焊道上的缺陷徹底地清理干凈，從而使涂膜不能起到很好的保護作用，產(chǎn)生提前銹蝕，對橋梁的使用壽命造成很大的影響。2) 現(xiàn)場的膜厚控制 涂膜厚度的控制是涂裝過程中一個重要的工作，現(xiàn)在幾乎所有橋梁的施工人員都已認識到涂膜對工程質量的重要性，但是大家往往只是對膜厚不足有了充分的認識，而對于涂膜過厚的危害性還沒有深刻的認識。 由于涂膜在干燥過程中，會在涂膜內(nèi)部產(chǎn)生一定的應力，而該種應力會由于膜厚的增加而不斷增加，橋梁的焊接部位由于受到了高溫的影響，本身就存在著很大的應力，盡管經(jīng)過打砂處理有一定的釋放，但是對于涂膜仍然有很大的影響。在橋梁使用過程中，伴隨著鋼結構的不斷柔性變形，焊道處的應力不斷作用于涂膜，與涂膜內(nèi)部的應力相互作用，對涂膜會產(chǎn)生很大的破壞作用，進而導致涂