橋梁鋼結(jié)構(gòu)常用防腐蝕技術(shù)研究
一、鋼橋的特點以及鋼橋腐蝕的危害
正如大家所知道的，鋼橋除了具有跨越能力大、和建設(shè)的速度較快的特點的。還有強度較高的特點。在1955年我國建成了長江武漢大橋，這是鋼橋在我國發(fā)展歷史上的一座偉大的豐碑。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型鋼結(jié)構(gòu)在我國的市場上不斷涌現(xiàn)，修建大橋時也越來越多的應(yīng)用到鋼橋結(jié)構(gòu)，因此鋼橋結(jié)構(gòu)的防腐工作更加受到人們的重視。一座鋼橋的壽命往往取決于鋼橋本身的腐蝕、應(yīng)腐蝕能力和腐蝕疲勞等等。據(jù)1977年的報道，我國的武漢長江大橋因為剛開始修建過程中沒有注意到防腐的相關(guān)問題，每年給國家造成的損失就達到了100多萬，或許還遠遠超過這個數(shù)字，大橋的腐蝕不僅僅浪費了大量的人力和物力，也縮短了武漢長江大橋的使用壽命。鋼橋在設(shè)計建設(shè)過程中，對鋼橋的腐蝕防護工作已經(jīng)逐漸成為人們關(guān)注的課題，在進行建筑設(shè)計的過程中，注重對鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作是格外重要的。
在20世紀20到30年代，當時國內(nèi)和國外的的防腐技術(shù)都不是很發(fā)達，就曾經(jīng)導(dǎo)致歐美一些發(fā)達國家在選擇和使用鋼結(jié)構(gòu)時，這些鋼結(jié)構(gòu)在運營后腐蝕嚴重，即使對其進行定期的刷油刷漆的防護工作也沒有獲得滿意的保護，因此給這些發(fā)達國家曾造成不小的損失，從這之后，橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕技術(shù)受到了國家的重視并且也得到了相應(yīng)的發(fā)展。
二、國內(nèi)外橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐的發(fā)展歷史
歐洲和北美這些發(fā)達國家在選擇和使用鋼結(jié)構(gòu)時曾經(jīng)出現(xiàn)過哪些問題呢？或者是經(jīng)歷了哪些歷史發(fā)展呢？主要是剛開始油漆的防腐，接著是重防腐涂料防腐、火焰的噴涂防腐和電弧噴涂防腐等等接二連三地被人們所使用。再后來隨著社會的發(fā)展，出現(xiàn)了涂層與基體的結(jié)合力更高、生產(chǎn)效率也更高的電弧噴涂防腐方式，在市場上得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)達國家對橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作在進行過程中也是非常重視環(huán)境保護工作的。像鋅這種重金屬涂裝底漆或是一些有大量有機揮發(fā)物的重防腐涂料就因為環(huán)境保護的問題不再被人們所使用。到目前為止，我國的鋼橋防腐蝕工作也是停止不前的，也我國的橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作主要集中采用的是刷油漆防腐。在這些年來，我國對于橋梁的防腐工作的進行也主要集中表現(xiàn)在對油漆種類的變換。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐問題開始突出，橋梁鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性差和維修費用較高昂的缺點逐漸顯示出來。90年代歐洲和北美的曾經(jīng)使用的重防腐的同類涂料涌入了中國的市場，這種重防腐的涂料能夠保障鋼橋幾年防腐壽命呢？由國內(nèi)外的經(jīng)驗可知大概是十年，但是十年之后出現(xiàn)在人們面前的又是嶄新的費用問題，這是在國內(nèi)外橋梁鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史中所得出的重要結(jié)論。
三、橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐的各種方法
橋梁鋼結(jié)構(gòu)的各種防腐方法主要有重防腐油漆涂裝防腐蝕、熱浸鋅鍍防腐和熱噴涂防腐等等，下面一一進行介紹和淺談。3.1重防腐油漆涂裝防腐蝕
3.1.1重防腐油漆的作用機理
油漆防腐是具有很值得欣賞的外在價值的。隨著社會的發(fā)展，涂裝工藝一直被人類所改進，重防腐涂裝漸漸的成為主流。國內(nèi)外的重防腐的涂料工藝和涂料品種是非常相似的。重防腐的作用機理主要為屏蔽作用、鈍化緩蝕作用、陰極保護作用等等三方面。3.1.2重防腐油漆的實效機理
重防腐油漆對橋梁鋼結(jié)構(gòu)的保護機理主要是采用機械屏蔽的隔離防護的保護作用，但是隨著時間的推移，一旦油漆涂層出現(xiàn)老化或是粉化的現(xiàn)象這種隔離的保護作用就會失效。陰極保護作用是怎么工作產(chǎn)生作用的呢？有機物的存在確保鋅粉能夠與鋼結(jié)構(gòu)進行有效的粘合，當有機物出現(xiàn)老化或是粉化的問題就會使得鋅粉和鋼結(jié)構(gòu)無法進行有效粘合，就會使得陰極保護作用失效。此外，油漆涂層本身有很多微小的孔，在長期潮濕的環(huán)境中，氯離子和水分子等微小粒子會透過微孔對鋼結(jié)構(gòu)本身進行腐蝕，一定時間后，涂漆層就會剝落現(xiàn)象，也就會導(dǎo)致整個防腐系統(tǒng)失效。3.1.3國內(nèi)外對重防腐油漆的使用情況
人類的生存環(huán)境是不斷的在惡化的，防腐技術(shù)也處于一個不斷發(fā)展的過程中。油漆涂層對環(huán)境的污染也逐漸地被大家所認知。在鋼橋上國外的一些發(fā)達國家已經(jīng)不再采用重防腐的涂料進行防腐，但是重防腐油漆還在被一些不發(fā)達國家和地區(qū)使用。使用重防腐涂料雖然能夠一時保證鋼橋的不被破壞，但是隨著時間的推移，之后出現(xiàn)在人們面前的將會是一筆巨大的鋼橋腐蝕維修費用。在從國內(nèi)國外對橋梁鋼結(jié)構(gòu)進行重防腐保護工作的經(jīng)驗中，可以知曉一般鋼結(jié)構(gòu)的防腐壽命僅僅是幾年呢？十年。3.2熱浸鋅鍍防腐
鋼橋的熱浸防腐主要應(yīng)用的部位是鋼橋的護欄、扶梯和一些小型的鋼橋，熱浸鋅鍍層的厚度一般是受技術(shù)水平的限制而無法超過80um的，在比較正常的大氣環(huán)境下鋼橋的防腐工作可以維持大約十年的保護。熱浸防腐的工作流程是首先將工件浸入熔融的金屬槽中，較大尺寸的鋼橋部件是受一定的限制的。熱浸鍍防腐工作的進行場所不能是鋼橋的現(xiàn)場只能是固定的工廠，在這樣的限制情況下，采用熱浸鍍防腐又會產(chǎn)生一定的往返運輸費用，因此在現(xiàn)實生活中，熱浸鋅鍍的防腐方法是受到一定的局限性的。
3.3熱噴涂防腐
熱噴涂防腐技術(shù)是目前來看，在市場上的使用度較高。主要是利用熱源對金屬等等進行加熱工作，利用高熱量在進行噴射處理，在現(xiàn)實生活中能夠產(chǎn)生很高的熱量并且又被大家所使用的熱源主要是離子熱源、電弧熱源和燃氣熱源，相應(yīng)的噴涂方式就對應(yīng)有離子噴涂、電弧噴涂和火焰噴涂。本文詳細介紹電弧噴涂和火焰噴涂。3.3.1電弧噴涂
電弧噴涂的主要原理是利用電弧噴涂的設(shè)備，對兩個金屬絲加熱、和熔融和霧化等等一系列過程，最后再對其進行噴涂形成防腐的噴層，電弧噴涂的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：電弧噴涂有長時間的耐腐蝕壽命，一般來說，進行電弧噴涂的鋼結(jié)構(gòu)的壽命可以達到50年之久，并且也能夠保證在使用期間，橋梁鋼結(jié)構(gòu)是無需進行其他的防腐維護工作的。再者，電弧噴涂能夠很好的和基層金屬進行結(jié)合，能夠保證在沖擊或是碰撞過程中，涂層也不會和金屬層脫離和起皮的現(xiàn)象，這一點是其他涂層所不能達到的。