現代橋梁結構防腐涂裝技術現狀及發展趨勢

隨著我國橋梁建造業在世界橋梁界的異軍突起，配套防護涂料的規范體系已開始逐步完善。鐵道、化工、交通行業已于近年相繼出臺了相關的規范，這將對引領行業繼續健康發展起到重要作用。

近年來，我國各類橋梁建造技術水平日新月異。如千里黃河上已建成各類橋梁 60 余座 ;萬里長江上更是有上百座結構各異的大橋橫跨其上 ;一些跨越海灣連接大陸與海島的跨海大橋也已建成或進入規劃與施工階段。這些實踐使我國橋梁的設計、制造、施工技術和橋梁結構理論、材料科學研究均達到國際先進水平，但在橋梁的防護保養技術領域，我國的實踐時間還很短，還有很多問題亟待解決。

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橋梁常用防腐涂料

1、車間底漆

車間底漆發展至今，主要有聚乙烯醇縮丁醛車間底漆(PVB)、環氧富鋅車間底漆、環氧鐵紅車間底漆和無機硅酸鋅車間底漆等 4 種類型。也有一些其它類型的車間底漆，如丙烯酸鐵紅車間底漆等，但使用并不多。其中無機硅酸鋅車間底漆，由于其良好的耐熱性、突出的防銹性，以及與其它涂層良好的相容性能等已經成為了目前的主流產品。環氧富鋅和環氧鐵紅車間底漆也仍有一定的市場。

2、防銹底漆

鐵紅防銹漆以氧化鐵紅為主要防銹顏料，其性質穩定，遮蓋力強，顆粒細微，耐熱性、耐光性好，對大氣、堿類和稀酸的作用非常穩定，能在漆膜中起到很好的封閉作用。氧化鐵紅常與鋁粉等片狀顏料、磷酸鋅等緩蝕型顏料一起使用，以增強防銹作用。

3、其他底涂層

環氧封閉漆 :常用于混凝土結構或熱噴鋅鋁涂層作封閉底漆，是保證中間涂層與混凝土結合力的基礎，在混凝土結構中的滲透深度達到 2~3 mm，對整個防護涂層體系起到封閉、錨定作用 ;金屬熱噴涂層 :金屬熱噴涂主要有噴鋅、噴鋁、熱噴鋅鋁合金 3 種，作為鋼結構的底層，有著最好的耐蝕性能，使用壽命在 20~30 a 以上。鋼鐵表面的處理等級要求噴砂達到 Sa 3 級，粗糙度 Rz 40~100 μm。

4、中間漆

環氧云鐵中間漆(含厚漿，以及混合鋁粉)。云鐵作為重要的防銹顏料，被廣泛應用于醇酸、酚醛和氯化橡膠涂料中，但是在現代重防腐涂料中，最為重要的是環氧云鐵中間漆。因為云鐵對太陽光紫外線具有反射作用，加上云鐵會在涂層表面形成一定的粗糙度，所以它具有長期重涂性，而不象其它環氧涂料一樣對于重涂間隔有著嚴格的限制，這樣環氧云鐵中間漆就提高了整個涂料配套體系的長期重涂性。

5、面漆

醇酸面漆的光澤好，耐候性較強，20 世紀六七十年代被廣泛用作橋梁面漆，我國最早應用于南京長江大橋、武漢長江大橋。鐵路鋼橋用醇酸面漆最新的品種是灰色鋁粉石墨醇酸面漆，在廣西柳江大橋、湖北枝城長江大橋、蕪湖長江大橋上使用。目前的發展趨勢是樹脂改性，特別是有機硅和丙烯酸改性的醇酸面漆，耐候性突出，實際應用表明，超過了丙烯酸面漆的性能。環氧面漆與環氧底漆配套使用，漆膜堅韌耐磨，使用壽命較長，耐水性、耐油性、耐化學品性等各項性能突出。環氧面漆的戶外耐候性較差，會粉化失光而影響裝飾性，所以建議在結構件內部或室內環境中使用，因為這些地方不會受到太陽紫外線的照射，不必擔心漆膜會粉化。

橋梁防腐涂裝技術發展趨勢

根據 ISO 12944-1998 等國內外標準，橋梁防腐涂裝的壽命一般最高為 15~25 a，但隨著材料技術的日新月異，研制性能更為優越、防腐壽命更長的高性能涂裝材料已成為可能，同時橋梁防腐涂裝技術也應遵循無污染、無公害、節省能源、經濟高效的“4E”原則。

1、聚脲技術(SPUA)

第 1 代芳香族 SPUA 技術已在我國鐵路橋梁及隧道防水工程中大量應用，但用于大型橋梁的防腐涂裝還未見報道。SPUA 有許多優異性能和特點 :干燥速度快，施工后幾秒鐘就會硬化 ;對濕氣不敏感，施工環境適應性強 ;立面厚膜施工不流掛 ;具有非常優異的力學性能、耐介質腐蝕性與耐候性 ;但其也存在著固化速度太快，滲透性不好，直接噴涂與基材附著力不理想的問題。而耐候性更佳、固化速率可調的聚天門冬氨酸酯聚脲材料具有更好的應用前景，但該材料的價格過高也是其不足之處。

2、混凝土結構用柔性涂料技術

日本道路協會制訂的《道路橋梁氯離子對策指南·解釋》根據橋梁混凝土材料的種類和使用條件將其分為 A、B、C 3 種體系，其中 B 涂裝體系 :柔韌型涂層，適用于橋梁鋼筋混凝土材料發生顯著裂縫的情況，要求涂膜具有柔韌性。涂裝體系為 :環氧樹脂或聚氨酯底漆+環氧樹脂膩子+柔韌型環氧樹脂 /柔韌型聚氨酯中間漆+柔韌型聚氨酯面漆 / 柔韌型氟碳面漆。

3、新型氟碳涂料技術

自分層氟碳涂料 :氟碳涂料的性能優異，但由于表面能低，其與底涂層易發生剝落。而自分層氟碳涂料由氟碳樹脂與兩個或多個不相容的樹脂組成，將其施工在底材上，成膜過程中發生相分離或組分遷移，形成涂膜組成逐漸變化的梯度涂層。這樣一次施工固化分層后，既能獲得氟碳樹脂優異的表面性能，又能獲得復配樹脂對底材優良的附著力和強度，同時過渡區域將層與層扣在一起，不存在層間附著力的問題，且施工簡便。

4、水性清水混凝土透明氟碳涂料

橋梁防腐施工的環境較為苛刻，經常在高濕度及低溫下施工，這就為水性涂料及無溶劑涂料在橋梁防腐領域的應用造成了障礙。目前，我國橋梁防腐領域使用較多的環保型涂料為水性清水混凝土透明氟碳涂料(見圖 4)，包括水性 PVDF(聚偏氟乙烯)、水性 FEVE 氟碳涂料。