葉覺明

      ( 中鐵武漢橋梁科學研究院，武漢 430050)

      摘要：結(jié)合特大橋梁工程，介紹了鋅加涂料在橋梁鋼結(jié)構(gòu)實用防腐蝕保護系統(tǒng)中的應用，分析和探討了橋梁鋼結(jié)構(gòu)辭加涂料防腐蝕保護技術(shù)廈應用中的有關(guān)問題。

      關(guān)鍵詞：鋅加涂料；橋梁涂裴；鋼結(jié)構(gòu)；腐蝕防護

      橋梁處在跨越江河湖海的自然環(huán)境下，長期暴露在風雨、潮濕和被污染的環(huán)境中，而且長期承受動載和靜載，很容易遭受腐蝕破壞，國內(nèi)外都有鋼結(jié)構(gòu)破壞失效的實例，而且這些破壞失效引起的安全事故和經(jīng)濟上的損失是非常慘重的。為了保證橋梁的安全營運，需要對橋梁鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進行防腐保護。目前應用較多的是通過熱鍍鋅、熱噴鋅和多層涂料涂裝進行鋼結(jié)構(gòu)腐蝕防護。近年來鋅加涂料的開發(fā)應用，又為橋梁鋼結(jié)構(gòu)實用新型長效防護系統(tǒng)提供了新的防腐技術(shù)和材料。 

      1 鋅加涂料及特點

      金屬腐蝕防護措施主要應用以下 3 個基本原理：①屏障保護。利用涂層膜形成屏障，將鋼鐵表面和環(huán)境中的電解質(zhì)隔離，在鋼鐵表面形成一道對空氣中的水蒸氣和氧氣等的保護屏障。②化學抑制。在涂料中添加的有效化學成分，能抑制金屬陽極或陰極反應。③電流 ( 陰極 ) 保護。利用涂料中的大量金屬 ( 鋅、鋁等 ) 粒子積聚對鋼鐵產(chǎn)生電流保護，如同在鋼鐵表面上形成鋅 ( 鋁 ) 陽極。實際使用的一般金屬防護主要是應用陰極保護和屏障保護 2 種防護功能，鋅加涂料兼顧這兩種防護體系的優(yōu)點。
      常規(guī)應用的富鋅涂料也有同 時利用陰極保護和屏障保護的特點，但實用富鋅涂料 因含鋅量低、陰極保護作用不強，與普通涂料一樣以屏障保護作用為主，防腐蝕性不如鋅加涂料。

      1 ． 1 鋅加涂料

      用于鋼結(jié)構(gòu)防腐保護的鋅加涂料是由純度高于 99 ． 995 ％以原子化提煉的鋅粉 ( 干膜中含 96 ％以上的純鋅 ) 、揮發(fā)性溶劑和有機樹脂三部分配制而成的單組分的系列產(chǎn)品。它不含任何鉛、鎘等重金屬成分，溶劑中不含甲苯、二甲苯、一氯甲烷或甲乙酮等有機溶劑，具備環(huán)保功能。由于含鋅量高，鋅加干膜含有 96 ％以上的純鋅，足以為鋼結(jié)構(gòu)材料提供較好的陰極保護。當鋅加被氧化時，會在鋅加表面緩慢產(chǎn)生一層鋅鹽層來提供屏障保護。同時，鋅加中的黏結(jié)劑能提供一層附加的屏障保護，從而減緩鋅的氧化。鋅加的復合防 腐性能，有效地結(jié)合了鋅層的鍍鋅性質(zhì)和有機涂料的 屏障保護，對鋼鐵的防銹效果優(yōu)異。

      在防護性能方面鋅加涂層具有優(yōu)良的柔韌性和很強的抗機械磨損性能，鋅加涂層與鋼結(jié)構(gòu)表面具有機械結(jié)合和化學結(jié)合優(yōu)良的附著力，即使受到磨損破壞，鋅加也不會剝落。鋅加涂層具備易于重涂維修的優(yōu) 點，使用鋅加涂層可用于替代熱浸鋅、熱噴鋅防護；已 經(jīng)應用過熱噴鋅、熱鍍鋅的鋼結(jié)構(gòu)還可應用鋅加作為 長期保護。對于使用熱鍍鋅不方便的結(jié)構(gòu)和使用熱鍍 鋅容易引起變形的結(jié)構(gòu)，使用鋅加保護就更具優(yōu)勢。鋅加的適用性較強，可用于潮濕的表面和環(huán)境，對于由 焊接、切割、鉆孔、鉚接等引起的防護層破壞和損害，鋅 加是比較理想的涂裝防護修補涂料。 

      1 ． 2 鋼結(jié)構(gòu)防護應用鋅加的優(yōu)點

      實用結(jié)果表明，熱鍍鋅、熱噴鋅 ( 鋁 ) 是鋼結(jié)構(gòu)比較有效的保護技術(shù)，利用鋅 ( 鋁 ) 作為犧牲陽極，可以使鋼鐵表面受到保護，但這種鍍鋅保護技術(shù)較難在工地現(xiàn) 場應用，鍍鋅、噴鋁 ( 鋅 ) 防護的施工要求較高，勞動強度較大，質(zhì)量易受操作者情緒變化和施工條件的影響。

      鋅加具備施工簡便的優(yōu)點，防護用鋅加涂料采用 單組分包裝，開罐充分攪拌后即可直接使用，一般不必稀釋。


      3 ． 1 鋅加材料

      珠江黃埔大橋索鞍及埋件鋅加涂料采用的是進口 鋅加涂料，主要技術(shù)參數(shù)見表 1 。



      表 1 進口鋅加涂料的主要技術(shù)參數(shù)

      3 ． 2 鋅加涂裝工藝

      鋅加涂料可根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)和涂裝條件的具體情況， 靈活運用不同的涂裝方法和涂裝工藝。鋅加涂裝的控 制主要是表面處理、涂裝施工和質(zhì)量檢查 3 個環(huán)節(jié)。

      3 ． 2 ． 1 表面處理

      鋅加涂料涂裝前，待涂表面必須徹底清除油脂，必要時應用專用清潔劑清洗。對氧化皮致密的鋼板，需 要經(jīng)過機械噴砂處理，使其表面清潔度達到 Sa2 ． 5 級，粗糙度約 5O ～ 70 μ m 的控制標準，噴砂后要用清潔的 壓縮空氣將涂裝結(jié)構(gòu)上的灰塵除盡。對舊鋼材表面，需要去掉污物、舊漆膜、松動的銹斑，可用手動或風動等工具打磨至 St3 級，允許有少量 (5 ％～ 1O ％ ) 局部的銹蝕面積，環(huán)境條件限制時，允許在潮濕的鋼結(jié)構(gòu)表面 涂裝鋅加。


      3 ． 1 鋅加材料

      珠江黃埔大橋索鞍及埋件鋅加涂料采用的是進口 鋅加涂料，主要技術(shù)參數(shù)見表 1 。



      表 1 進口鋅加涂料的主要技術(shù)參數(shù)

      3 ． 2 鋅加涂裝工藝

      鋅加涂料可根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)和涂裝條件的具體情況， 靈活運用不同的涂裝方法和涂裝工藝。鋅加涂裝的控 制主要是表面處理、涂裝施工和質(zhì)量檢查 3 個環(huán)節(jié)。

      3 ． 2 ． 1 表面處理

      鋅加涂料涂裝前，待涂表面必須徹底清除油脂，必要時應用專用清潔劑清洗。對氧化皮致密的鋼板，需 要經(jīng)過機械噴砂處理，使其表面清潔度達到 Sa2 ． 5 級，粗糙度約 5O ～ 70 μ m 的控制標準，噴砂后要用清潔的 壓縮空氣將涂裝結(jié)構(gòu)上的灰塵除盡。對舊鋼材表面，需要去掉污物、舊漆膜、松動的銹斑，可用手動或風動等工具打磨至 St3 級，允許有少量 (5 ％～ 1O ％ ) 局部的銹蝕面積，環(huán)境條件限制時，允許在潮濕的鋼結(jié)構(gòu)表面 涂裝鋅加。

      3 ． 1 鋅加材料

      珠江黃埔大橋索鞍及埋件鋅加涂料采用的是進口 鋅加涂料，主要技術(shù)參數(shù)見表 1 。



      表 1 進口鋅加涂料的主要技術(shù)參數(shù)

      3 ． 2 鋅加涂裝工藝

      鋅加涂料可根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)和涂裝條件的具體情況， 靈活運用不同的涂裝方法和涂裝工藝。鋅加涂裝的控 制主要是表面處理、涂裝施工和質(zhì)量檢查 3 個環(huán)節(jié)。

      3 ． 2 ． 1 表面處理

      鋅加涂料涂裝前，待涂表面必須徹底清除油脂，必要時應用專用清潔劑清洗。對氧化皮致密的鋼板，需 要經(jīng)過機械噴砂處理，使其表面清潔度達到 Sa2 ． 5 級，粗糙度約 5O ～ 70 μ m 的控制標準，噴砂后要用清潔的 壓縮空氣將涂裝結(jié)構(gòu)上的灰塵除盡。對舊鋼材表面，需要去掉污物、舊漆膜、松動的銹斑，可用手動或風動等工具打磨至 St3 級，允許有少量 (5 ％～ 1O ％ ) 局部的銹蝕面積，環(huán)境條件限制時，允許在潮濕的鋼結(jié)構(gòu)表面 涂裝鋅加。

      3 ． 1 鋅加材料

      珠江黃埔大橋索鞍及埋件鋅加涂料采用的是進口 鋅加涂料，主要技術(shù)參數(shù)見表 1 。



      表 1 進口鋅加涂料的主要技術(shù)參數(shù)

      3 ． 2 鋅加涂裝工藝

      鋅加涂料可根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)和涂裝條件的具體情況， 靈活運用不同的涂裝方法和涂裝工藝。鋅加涂裝的控 制主要是表面處理、涂裝施工和質(zhì)量檢查 3 個環(huán)節(jié)。

      3 ． 2 ． 1 表面處理

      鋅加涂料涂裝前，待涂表面必須徹底清除油脂，必要時應用專用清潔劑清洗。對氧化皮致密的鋼板，需 要經(jīng)過機械噴砂處理，使其表面清潔度達到 Sa2 ． 5 級，粗糙度約 5O ～ 70 μ m 的控制標準，噴砂后要用清潔的 壓縮空氣將涂裝結(jié)構(gòu)上的灰塵除盡。對舊鋼材表面，需要去掉污物、舊漆膜、松動的銹斑，可用手動或風動等工具打磨至 St3 級，允許有少量 (5 ％～ 1O ％ ) 局部的銹蝕面積，環(huán)境條件限制時，允許在潮濕的鋼結(jié)構(gòu)表面 涂裝鋅加。