桥梁钢管桩适用哪些重防腐涂料

　　钢管桩是桥梁基础的承重结构，且不可更换，是最需要关注的腐蚀防护结构【gòu】。钢【gāng】管桩跨越多种腐【fǔ】蚀【shí】区域，腐蚀性【xìng】最强【qiáng】的是飞溅区，全浸区和海泥区的腐蚀性相【xiàng】对较弱。但是，这两个区域的腐【fǔ】蚀因素却比较复杂【zá】，处于全浸区的部分受【shòu】到海水中【zhōng】溶解的气体、海水流速、悬浮泥沙【shā】、温度【dù】、压力、海【hǎi】洋动植物、微生物活动【dòng】、海洋【yáng】资【zī】源开采、渔【yú】业【yè】作业、远洋运输等多种因素的影响，而【ér】海泥区影响腐蚀【shí】的因【yīn】素有微生物、含水量【liàng】、土壤电阻【zǔ】率、离子浓度等【děng】。

　　钢【gāng】管桩是海港码头和【hé】近海设施建设【shè】中非常重要的钢结构，是钢管桩【zhuāng】码头的承力【lì】构件。与混凝【níng】土桩相比，钢管【guǎn】桩承载能力大，抗压、抗拉、抗剪切力【lì】、抗震、抗风荷载【zǎi】能力强;其规【guī】格【gé】多，可选【xuǎn】余地大【dà】，管径可以达到2100mm，壁厚【hòu】6.9~25mm;桩长易调整【zhěng】，易于割桩和【hé】接桩。尽管钢管桩的单价较【jiào】高，但是单桩承载力高，布桩【zhuāng】数量少，可以缩【suō】小【xiǎo】基【jī】础承台，施【shī】工进度快，后期【qī】处理【lǐ】容易，因【yīn】此综合效益高。

　　钢管桩【zhuāng】的防护采用【yòng】过热喷涂涂层，挪威1975 年建【jiàn】成的Troms 海滨桥，在钢【gāng】桩【zhuāng】暴露【lù】于浪花飞溅区的部分上喷涂160μm 厚【hòu】的铝金属涂【tú】层，然后再涂装封闭涂料进行防护。一年【nián】后在钢桩上出现直径达【dá】2-6cm 鼓泡，鼓泡中发现红锈，且【qiě】大部分表面出【chū】现【xiàn】裂纹。随着有机涂层技【jì】术的发展和性【xìng】能的【de】提高，有机涂层【céng】开【kāi】始大规模用于桥梁钢管【guǎn】桩【zhuāng】的防腐。上世纪90 年代【dài】后期，国内防腐界开始【shǐ】在码头钢管桩上应用熔结环氧粉末涂层。该【gāi】涂料在【zài】某【mǒu】种程【chéng】度上与钢管【guǎn】形成了【le】化【huà】学结【jié】合，使其具有优秀的防腐性能【néng】。1997 年宁波小港协【xié】和石【shí】化码头钢管【guǎn】桩的【de】潮差区、飞【fēi】溅区进行了【le】环氧粉末涂【tú】层防腐，工程设计【jì】寿命为50 年，涂层【céng】设计寿命为30 年【nián】。涂层厚度设计【jì】为400μm-500μm，经【jīng】过近20 年的使用，涂层依然【rán】处于【yú】良好状态，参【cān】见下图。

　　码【mǎ】头钢管桩重防腐涂【tú】料中，主要应用的涂料品种有环氧煤沥青涂料、聚氨【ān】酯【zhǐ】涂【tú】料、改性【xìng】环【huán】氧玻璃【lí】鳞片涂料、聚【jù】酯玻璃鳞片涂料、无溶剂超强【qiáng】环氧【yǎng】及环【huán】氧粉末涂料【liào】等【děng】。

　　环氧煤沥青涂料

　　环氧煤沥青涂料是传【chuán】统【tǒng】的防【fáng】腐蚀【shí】涂料，耐海水腐蚀性强，曾【céng】经是钢【gāng】管【guǎn】桩上的重要应【yīng】用品种【zhǒng】，主要有厚浆型环氧煤沥青涂料【liào】和【hé】无溶剂【jì】环氧煤沥青涂料两【liǎng】类。由于沥青【qīng】是【shì】致【zhì】癌物，欧美国家对环氧煤沥青涂【tú】料的应用限制，因此目前【qián】应用已经不多。

　　聚氨脂涂料

　　聚【jù】氨【ān】酯涂料物理机械【xiè】性能【néng】良好，漆【qī】膜坚韧耐【nài】磨【mó】，附着力【lì】强，耐腐蚀性优良，漆膜耐酸碱【jiǎn】、抗【kàng】盐【yán】雾【wù】性强，用于钢管桩的聚氨酯涂料，有双组分固化型、湿固化型和无溶剂聚【jù】氨酯涂料【liào】。聚氨【ān】酯涂料的固化速度快，即使在冬天也能快速固化。

　　玻璃鳞片涂料

　　以具有很好的耐化学性【xìng】能玻【bō】璃鳞片作为主要防锈颜料【liào】的涂料【liào】，称【chēng】之为玻璃鳞【lín】片涂料。根【gēn】据不同【tóng】的应用环【huán】境，有环氧玻璃【lí】鳞片涂料、聚酯玻璃【lí】鳞片涂料和乙烯基酯【zhǐ】玻璃【lí】鳞片【piàn】涂【tú】料等。

　　玻璃鳞片的厚【hòu】度在【zài】2~5μm，这样能【néng】保证涂料中【zhōng】有数十【shí】层【céng】的【de】鳞片排列，形【xíng】成涂层内复杂曲折的渗透扩【kuò】散路径，使得腐蚀介质【zhì】的扩散渗透路线变得曲折弯曲，很难渗透到基【jī】材【cái】。玻璃【lí】鳞片片径纵横越【yuè】大，涂层的【de】抗渗透【tòu】性能越【yuè】强。玻璃鳞片把涂【tú】层分【fèn】割成了【le】许【xǔ】许多【duō】多【duō】的小空间，固化后收缩率小，大【dà】大降【jiàng】低了涂【tú】层的收缩应力【lì】，减少各接触面的残余应力，增加了附着力。

　　超强环氧漆

　　超【chāo】强环氧漆是一【yī】种双组【zǔ】分高强度【dù】高性能涂料，特点是【shì】高【gāo】固体分、高机械强度【dù】，耐磨性好。固化后【hòu】具有优良【liáng】的【de】耐淡水、海水、防腐【fǔ】蚀、耐磨蚀性能【néng】。而超强环氧漆一般在配方【fāng】中【zhōng】采用中、低【dī】分子量混合环氧树脂与聚酰胺【àn】/聚胺混合固化剂，在固【gù】化成膜时，聚胺与【yǔ】低分子量环氧【yǎng】反应，形成高【gāo】交联【lián】密度的【de】坚【jiān】硬【yìng】漆【qī】膜，而中分子量环氧与聚【jù】酰胺反应生成分子间【jiān】距较大的长分子链，使漆膜具有【yǒu】优良的柔韧性。又【yòu】加入硬【yìng】质【zhì】填料，从而使漆膜具有突【tū】出的耐磨性，耐【nài】含【hán】泥沙江水【shuǐ】、海水冲刷的性能。

　　环氧粉末涂料

　　环氧【yǎng】粉【fěn】末涂料漆膜坚【jiān】固，耐蚀性强，耐酸、碱、抗湿热、抗盐【yán】雾。环【huán】氧粉末涂料不含有机溶【róng】剂【jì】，固体分【fèn】100%，减少对人【rén】体危害、对环境的污染，涂料利用率【lǜ】高，过喷的粉末可以回收利用。钢管桩环氧粉末涂料【liào】的施工，从表【biǎo】面【miàn】处理【lǐ】、粉末喷涂、烘烤固【gù】化【huà】、冷【lěng】却成品至包装，都可以在整条【tiáo】流水线上【shàng】进行，施工进度性，减少劳动力。但【dàn】是环氧粉末涂料在钢管桩上的【de】涂装应【yīng】用【yòng】局限性也是明显的，流【liú】水线一次性投资大，涂料的【de】配色比较困难，流水线喷涂设备换颜【yán】色喷涂较为【wéi】困【kùn】难【nán】。环【huán】氧【yǎng】粉末【mò】涂【tú】料用在钢管桩上【shàng】的【de】另一个缺点是【shì】对吊装打【dǎ】桩【zhuāng】时造成【chéng】的【de】破损部位，无法进行修补。

　　结语

　　我国处于海洋桥梁建【jiàn】设快速发展时【shí】期，桥【qiáo】梁规模【mó】、结构【gòu】复杂程【chéng】度【dù】及耐久性均较以往【wǎng】桥【qiáo】梁【liáng】有大幅度提高。海洋桥梁的腐【fǔ】蚀【shí】防护问题日益得到重【chóng】视，加强其腐蚀防【fáng】护工作是保证海【hǎi】洋桥梁耐久性的关键【jiàn】。

　　海洋【yáng】桥梁的腐蚀环境包括【kuò】从大【dà】气到土【tǔ】壤，环【huán】境复【fù】杂【zá】多变，必【bì】须依【yī】据腐蚀【shí】环【huán】境和桥梁结构【gòu】进【jìn】行有针对性地且严密的腐蚀防护【hù】设【shè】计。桥梁的腐蚀【shí】防护【hù】目前仍然针对混凝土和钢结构为保护对象，提倡采用新技术【shù】、新材料解决【jué】海洋桥梁建设遇【yù】到的新的腐蚀【shí】问题。桥梁的腐蚀【shí】防护问题是安全【quán】和经济的问【wèn】题，在耐【nài】久【jiǔ】性要求大【dà】大【dà】提高的情【qíng】况下，提【tí】倡采用【yòng】全寿命经济【jì】方法，转变思路，综合考虑而非仅考虑【lǜ】初期投资【zī】成本，为桥梁能更好的服役做铺垫。对【duì】目前蓬勃兴起的桥梁结构寿命预测技术，应在【zài】桥梁的设【shè】计中【zhōng】予以大力支持。而对海洋桥梁的腐蚀监测是维【wéi】护在其【qí】服役过程安全运行的重【chóng】要保【bǎo】障手段，是【shì】对桥【qiáo】梁【liáng】按时【shí】进行检测【cè】和维护的前提【tí】，必须重视。海洋桥【qiáo】梁的腐蚀防护问题【tí】，需【xū】要设【shè】计者【zhě】、建设者和管理者携手共同解【jiě】决，任何一个链条脱节都无法保【bǎo】证【zhèng】桥梁的长期【qī】安【ān】全。

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