橋梁鋼結(jié)構(gòu)常用防腐蝕技術(shù)研究
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕工作已經(jīng)越來越受到人們的重視,本文主要簡單地介紹國內(nèi)和國外的橋梁的鋼機(jī)構(gòu)的防腐蝕的相關(guān)的作用效果和作用原理,以及國內(nèi)外的鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕方法的優(yōu)缺點(diǎn)。本文主要從鋼橋的特點(diǎn)以及鋼橋腐蝕的危害、國內(nèi)外關(guān)于橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐發(fā)展的歷史探索、橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐的各種方法的相關(guān)介紹等等四個方面進(jìn)行相應(yīng)的介紹.
一、鋼橋的特點(diǎn)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(diǎn)的。還有強(qiáng)度較高的特點(diǎn)。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(jì)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(bào)道,我國的武漢長江大橋因?yàn)閯傞_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(dá)到了100多萬,或許還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個數(shù)字,大橋的腐蝕不僅僅浪費(fèi)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(jì)建設(shè)過程中,對鋼橋的腐蝕防護(hù)工作已經(jīng)逐漸成為人們關(guān)注的課題,在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)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(jì)20到30年代,當(dāng)時國內(nèi)和國外的的防腐技術(shù)都不是很發(fā)達(dá),就曾經(jīng)導(dǎo)致歐美一些發(fā)達(dá)國家在選擇和使用鋼結(jié)構(gòu)時,這些鋼結(jié)構(gòu)在運(yùn)營后腐蝕嚴(yán)重,即使對其進(jìn)行定期的刷油刷漆的防護(hù)工作也沒有獲得滿意的保護(hù),因此給這些發(fā)達(dá)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(dá)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(dá)國家對橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作在進(jìn)行過程中也是非常重視環(huán)境保護(hù)工作的。像鋅這種重金屬涂裝底漆或是一些有大量有機(jī)揮發(fā)物的重防腐涂料就因?yàn)榄h(huán)境保護(hù)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(jìn)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(jì)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(fèi)用較高昂的缺點(diǎn)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(yàn)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(fèi)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(jìn)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(jī)理
油漆防腐是具有很值得欣賞的外在價(jià)值的。隨著社會的發(fā)展,涂裝工藝一直被人類所改進(jìn),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(jī)理主要為屏蔽作用、鈍化緩蝕作用、陰極保護(hù)作用等等三方面。
3.1.2重防腐油漆的實(shí)效機(jī)理
重防腐油漆對橋梁鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)機(jī)理主要是采用機(jī)械屏蔽的隔離防護(hù)的保護(hù)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(hù)作用就會失效。陰極保護(hù)作用是怎么工作產(chǎn)生作用的呢?有機(jī)物的存在確保鋅粉能夠與鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的粘合,當(dāng)有機(jī)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(jìn)行有效粘合,就會使得陰極保護(hù)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(jìn)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(rèn)知。在鋼橋上國外的一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)不再采用重防腐的涂料進(jìn)行防腐,但是重防腐油漆還在被一些不發(fā)達(dá)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(fèi)用。在從國內(nèi)國外對橋梁鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行重防腐保護(hù)工作的經(jīng)驗(yàn)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(hù)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(hù)。
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(jìn)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(yùn)輸費(fèi)用,因此在現(xiàn)實(shí)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(jìn)行加熱工作,利用高熱量在進(jìn)行噴射處理,在現(xiàn)實(shí)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?xì)鉄嵩?,相?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(xì)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(jìn)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(jìn)行電弧噴涂的鋼結(jié)構(gòu)的壽命可以達(dá)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(jìn)行其他的防腐維護(hù)工作的。再者,電弧噴涂能夠很好的和基層金屬進(jìn)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(diǎn)是其他涂層所不能達(dá)到的。
3.3.2火焰噴涂
火焰噴涂是怎么工作并且產(chǎn)生效用的呢?歐美等發(fā)達(dá)國家的鋼橋前期火焰噴涂采用的燃料主要是乙炔火焰,防腐效果是非常好的。但是我國國內(nèi)采用火焰噴涂進(jìn)行防腐的例子是非常少的。
3.3.3電弧噴涂和火焰噴涂的區(qū)別
電弧噴涂是非常安全并且使用過程中是非常高效的,電弧噴涂的出現(xiàn)是社會進(jìn)步發(fā)展所帶來的產(chǎn)物,也是人們智慧的結(jié)晶。電弧噴涂的出現(xiàn)可以說是橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)的一大進(jìn)步,電弧擁有很高的溫度,因此在某種程度上它與涂層的結(jié)合力是更高的。隨著社會的發(fā)展,電弧噴涂的技術(shù)也在不斷的上升著,而且往往電弧噴涂的施工費(fèi)用是比火焰噴涂費(fèi)用還是較低的,電弧噴涂的應(yīng)用是相對較廣泛的。
四、結(jié)束語
橋梁的鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作對于社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著很重要的影響,所以對于橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作也應(yīng)該被人們所重視起來。希望我國的橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作能夠更上一個臺階。
五、夢能科技
夢能科技是一家致力于涂料的銷售、方案設(shè)計(jì)、涂裝施工為一體的科技公司,夢能科技專長于EMI行業(yè)、工業(yè)裝備制造、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、石油石化、特種氣體行業(yè)、火電、風(fēng)電、水電能源行業(yè)等重防腐領(lǐng)域。夢能科技為廣大用戶提供全方位的服務(wù),包括在設(shè)計(jì)階段向您推薦合理的油漆配套方案,在合作當(dāng)中提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和高水平的施工服務(wù)以及完善的現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo)與優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。