桥梁钢结构长效防腐环保的方案锌防腐突破传统维护工艺

根据钢箱梁结构的桥体,不同的腐蚀环境,不同的结构部位,分别进行钢结构防护设计。冷喷锌防腐体系和水性防腐涂料目前在国内外多个行业里得到了广泛的应用,国内钢结构桥梁上也有部分业绩,在箱梁外表面和内表面分别使用不同的两种工艺,有效解决钢结构防腐以及封闭空间的施工难题。

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钢结构桥梁具有强度高、安装方便、施工时间短、承载能力强等优点。我国越来越多的桥梁采用钢结构设计,但存在耐腐蚀性能差等缺点,特别是在沿海地区冷热干湿长期交替存在,加速了钢材的腐蚀程度,严重危及桥梁的使用寿命。因此,设计一个长效的防腐环保方案显得尤为重要。本文提供了一种更安全、更环保、防腐寿命更长的防腐体系:冷喷锌复合涂层和水性防腐涂层,解决了传统防腐技术存在的问题。冷喷锌防腐系统结合了热镀锌的长效防腐和传统油漆施工简单的优点。是一种新型、长效、环保、便捷的钢结构防腐技术。同时箱体采用水性防腐涂料产品,保证防腐性能,减少涂料对环境和施工人员的危害。

冷喷锌防腐突破传统维修工艺

传统的钢结构桥梁防腐工艺为普通长效,环氧富锌体系和电弧喷涂金属(锌或锌铝合金)等普通漆体系加漆体系。传统的富锌底漆只能提供较弱的阴极保护。另外,由于自身防护原理的限制,常规环氧富锌防腐体系中的有机物在五年左右必然会老化。桥梁钢结构的设计使用寿命至少为50年。在使用寿命周期内,要想得到有效保护和安全运行,必须进行多次防腐维修,这将带来巨大的维护成本。

电弧喷涂锌/锌铝合金对表面处理的要求很高,喷砂必须达到GB/T8923规定的最高等级Sa3级;喷涂施工对环境条件要求也很高,温度可达200​​0摄氏度以上,相对湿度RH<85%,喷涂机需要在特定环境下工作,对人和环境都造成严重危害. 随着国家产业结构的调整和环保政策的实施,电弧喷涂金属工艺因不能满足环保要求而逐渐停止。

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目前,我国大部分钢箱梁仍采用溶剂型防腐体系。但由于钢箱梁内部空间不足,通风不良,特殊部位施工需要照明设施旧钢结构防腐施工方案,容易发生闪爆等危险情况。此外,传统的溶剂型涂料含有大量挥发的有毒易燃气体,严重危害环境和施工人员的身体健康。因此,选择一套既能满足钢箱梁内部防腐要求,又能满足环保要求的高效、低成本的水性防腐涂料显得尤为重要。在密闭空间使用安全,施工方便。

水性涂​​料提高防腐安全环保性能

设计原则

根据钢箱梁结构的桥体、不同的腐蚀环境、不同的结构部位,分别进行钢结构防护设计。由于外表面与大气环境直接接触,因此需要重点关注涂层的长期保护和后期较低的维护成本。因此,钢箱梁外表面采用冷喷锌防腐系统。由于钢箱梁内部相对封闭,涂层受环境影响较小,但其内表面是在相对封闭的环境中施工的。传统溶剂型涂料方案施工时,有机物挥发后不易扩散,且浓度大于一定值。容易引起闪爆。此外,溶剂型涂料的挥发物大多为苯等非环保物质,对施工人员及周围环境有害。因此,钢箱梁内表面采用更安全、更环保的水性防腐涂料施工。

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防腐涂层设计

钢箱梁外表面

(1)底漆:常温金属喷涂-冷喷锌(干膜含锌96%以上),同时兼具阴极和阻隔双重功能,96%干膜锌,使钢体在极其恶劣的条件下,在环境中仍具有长期的阴极保护,防腐性能甚至优于热镀锌。同时,当冷喷锌涂层被氧化时环境下,在涂层表面形成一层致密的锌盐保护层,提高了涂层对基材的抵抗力,附着力,以及屏蔽作用,减缓了底层金属锌的氧化速度,最终达到长期防腐保护。

(2)配套中涂:中涂主要起封闭底漆的作用旧钢结构防腐施工方案,提高涂层的屏蔽效果,环氧云铁中涂主要由环氧树脂、鳞片状云母氧化铁、固化剂、氧漆具有良好的机械性能、耐水性、中等耐腐蚀性,以及优良的抗渗透和屏蔽性能,所以中间漆可选用环氧云铁中间漆。

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(3)面漆选择:面漆主要考虑涂层的耐候性、耐老化性、保色性和保光性。目前市场上主流的耐候性面漆为氟碳面漆/聚硅氧烷面漆。其中,氟碳面漆的FC键和聚硅氧烷面漆的Si-O键化学键能高,不易粉化褪色,使用寿命长达20年,性能优于任何其他涂料。

钢箱梁内表面

水性防腐涂料:水性丙烯酸改性环氧树脂作为水性防腐涂料的主要成膜物质,添加防锈颜料如磷酸锌不仅可以提高涂层的附着力,而且具有更好的防腐性能。表现。

从工艺上保证原材料的防腐性能

冷喷锌防腐系统施工要点

冷喷锌防腐体系施工方便快捷,与传统环氧富锌体系施工类似。钢的焊缝、拐角、修边、螺丝孔、板边和难以涂层的零件都用刷子预涂。使用高压无气喷涂时,可使用B型喷嘴。必须清洁整个设备。喷涂次数为2次。表面干燥后,涂上第二层。第二种涂层方法采用纵横交错的方式。涂层表面必须均匀、均匀,不允许出现橘皮、起纹、流挂等缺陷。每次涂层施工后,必须进行膜厚测试。如果膜厚不符合设计要求,在进行下一道工序施工之前,可以将涂层道次添加到指定的膜厚。附着力试验应在完全干燥后进行,采用拉脱法,涂层附着力不低于5MPA。

水性防腐涂料施工要点

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水性防腐涂料的溶剂是水,因此对自然环境有很高的要求。宜在晴天施工,环境温度5-45℃,湿度不超过85%,最好在65%以下。湿度太高会导致水的蒸发速度太慢,钢结构表面长时间被水包裹。由于水是导体,在有电位差的区域会形成电荷迁移,导致漆膜闪锈,严重影响涂层的防腐性能。

冷喷锌防腐系统和水性防腐涂料已广泛应用于国内外众多行业。国内钢结构桥梁也有一些成果。箱梁外表面和内表面采用两种不同的工艺,有效解决了该问题。钢结构的防腐与封闭空间的施工问题。同时,制定中国钢结构桥梁防腐工艺标准规范,提供相应的涂装设计、施工和实例,为中国钢结构桥梁更规范、更环保、更安全的发展提供支撑。防腐,最终实现桥梁钢结构的长寿命。安全使用的目的。

本文发表/《桥》杂志2020年第2期第94期

作者 / 陆星、杨志华、周先辉

作者单位/上海城市建设设计研究院(集团)有限公司

无锡华东锌盾科技有限公司

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