世界首座跨海高鐵大橋——設(shè)計(jì)行車速度為每小時(shí)350公里的福廈高鐵泉州灣跨海大橋（以下簡稱泉州灣跨海高鐵大橋），已于8月6日合龍。大橋采用了貝殼形曲線橋塔，護(hù)欄設(shè)計(jì)為波浪形，寓意為“泉州作為福建省經(jīng)濟(jì)第一強(qiáng)市、古代海上絲綢之路的起點(diǎn)及當(dāng)時(shí)的東方第一大港”，將在21世紀(jì)海上絲綢之路的發(fā)展契機(jī)下，揚(yáng)帆起航，重現(xiàn)海上貿(mào)易和世界大港的輝煌?！叭轂晨绾８哞F大橋，創(chuàng)新采用了“石墨烯重防腐涂裝體系”，將實(shí)現(xiàn)延長防腐壽命的突破?！敝袊F建第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司福廈高鐵指揮長李平卓說。

一、以耐久防腐和減少維護(hù)成本為目標(biāo)

解決海洋對(duì)大橋的腐蝕問題，是設(shè)計(jì)跨海大橋遇到的一大難題。資料顯示，腐蝕是世界各國工程建設(shè)面臨的共同問題。中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)2014年的調(diào)研結(jié)果表明，世界各國每年腐蝕成本約占各國國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%—5%，大于自然災(zāi)害、各類事故損失的總和。我國2014年腐蝕總成本超過2萬億元，約占同年國內(nèi)生產(chǎn)總值的3.34%。

原來，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面形成的水膜，會(huì)溶解大氣中的二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體，使水膜中含有一定量的氫離子，形成含有電解質(zhì)溶液的薄膜，恰與鋼鐵中的鐵和少量的碳構(gòu)成原電池。而海氣中彌散的大量鹽，又促使電子在溶液中快速移動(dòng)，這種導(dǎo)電作用，加快了鋼鐵的腐蝕速度。

鋼結(jié)構(gòu)的主要防腐方法是選用耐用的重防腐涂層。

根據(jù)我國鐵路和公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，基于傳統(tǒng)涂層材料和涂裝體系，即使采用國外知名涂料公司的材料或通過增加涂膜厚度的方法，已建成的鋼結(jié)構(gòu)橋梁，設(shè)計(jì)防護(hù)壽命一般在25年左右。泉州灣跨海高鐵大橋鋼梁全長800米，涂裝面積約10萬平方米?！安捎媚壳笆澜缱詈玫耐苛虾褪┕し椒?，15年左右就要進(jìn)入維護(hù)階段?！表?xiàng)目人員計(jì)算結(jié)果表明，按造價(jià)150元/平方米計(jì)算，100年內(nèi)大橋需涂裝7次（含通車后復(fù)涂6次），合計(jì)費(fèi)用1.05億元。由此，中鐵二院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，實(shí)現(xiàn)泉州灣跨海高鐵大橋的耐久防腐和減少維護(hù)成本成為中鐵其團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)之一。

二、借航空石墨烯技術(shù)研制重防腐涂裝

正在建設(shè)的福廈高速鐵路線路全長300.483公里，設(shè)計(jì)行車速度350公里/小時(shí)。橋梁的長度占線路總長的三分之一，其中跨海大橋3座，從福州往廈門方向，依次為湄洲灣、泉州灣、安海灣。其中泉州灣跨海高鐵大橋全長20.3公里，主跨400米，為全線規(guī)模最大、難度最高的關(guān)鍵控制性工程。業(yè)內(nèi)統(tǒng)計(jì)顯示，由于國內(nèi)橋梁主體鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系防腐年限一般在15年以內(nèi)，部分附屬結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件在3—5年內(nèi)即會(huì)出現(xiàn)涂裝起泡剝落現(xiàn)象而需重新涂裝。鐵路干線及高速鐵路具有運(yùn)載量大、高速列車行車密集、天窗時(shí)間短等特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)涂裝維護(hù)（修補(bǔ)、清除、重涂）操作困難、成本高昂，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮減少對(duì)高鐵橋梁的維護(hù)次數(shù)。按照泉州灣跨海高鐵大橋的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)高防腐要求，通過多方調(diào)研，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)把目光瞄向了石墨烯。

“由于納米級(jí)石墨烯的片層結(jié)構(gòu)層層疊加、交錯(cuò)排列，用石墨烯改性防腐涂料，可在涂層中形成‘迷宮式’屏蔽結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一道屏蔽阻隔?！惫こ處焽?yán)愛國說，這種屏蔽結(jié)構(gòu)能夠有效抑制腐蝕介質(zhì)的浸潤、滲透和擴(kuò)散，提高涂層的物理阻隔性。同時(shí)，還可延長腐蝕介質(zhì)的滲透擴(kuò)散路徑，從而提高涂層的抗?jié)B透性和使用壽命。

早在2016年，國家已將石墨烯改性防腐涂料列入了“十三五”規(guī)劃以及工信部重點(diǎn)發(fā)展的新材料清單，作為重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目開始大力推進(jìn)我國石墨烯改性防腐涂料的發(fā)展。

近年來，作為我國唯一面向航空，從事航空先進(jìn)材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究、材料研制與應(yīng)用技術(shù)研究和工程化研究的綜合性科研機(jī)構(gòu)，中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)北京航空材料研究院（以下簡稱北京航材院）通過創(chuàng)新工藝，研制出一系列復(fù)合材料，不同程度地增強(qiáng)了涂層的耐熱、抗腐蝕、耐磨損性能以及拉伸、彎曲、沖擊等力學(xué)性能。

中鐵四院依托北京航材院等多家單位的研究成果，立項(xiàng)“石墨烯重防腐涂裝體系”，研究其在福廈高鐵跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)方案和工程的應(yīng)用可行性。石墨烯重防腐涂裝體系’研究歷時(shí)兩年多，開展了材料組分設(shè)計(jì)和系列腐蝕試驗(yàn)（耐鹽霧性、耐人工加速老化性）等大量研究工作。

三、仿真計(jì)算及試驗(yàn)表明耐鹽霧性大幅提升

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)充分利用石墨烯材料，對(duì)傳統(tǒng)涂裝體系進(jìn)行改性，利用片狀鋅粉、石墨烯、片狀云母的鱗片型涂層結(jié)構(gòu)，大幅提升了涂裝體系的防腐防護(hù)性能。仿真計(jì)算及試驗(yàn)表明，創(chuàng)新研究的“石墨烯重防腐涂裝體系”可實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)在海洋腐蝕大氣環(huán)境下延長防腐年限耐久目標(biāo)?！笆┲胤栏垦b體系”將為跨海大橋建設(shè)帶來顯著效益，可節(jié)約投資45%以上，近5000萬元。

專家認(rèn)為，“石墨烯重防腐涂裝體系”實(shí)現(xiàn)了各類大氣環(huán)境下長效防腐和功能化、輕量化及環(huán)保性的統(tǒng)一，較傳統(tǒng)重防腐涂料防腐性能提高3倍以上，是我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代重防腐涂料的發(fā)展方向，并有助于打破國外諸多涂料巨頭對(duì)我國80%重防腐涂料市場的壟斷。目前，技術(shù)團(tuán)隊(duì)已編制出《泉州灣跨海大橋、安海灣特大橋鋼梁超長壽命耐久防腐涂裝體系技術(shù)條件及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。涂裝體系也已應(yīng)用于泉州灣跨海高鐵大橋、安海灣跨海大橋的鋼結(jié)構(gòu)，涵蓋鋼箱梁、鋼桁梁和附屬鋼構(gòu)件（欄桿）等各類鋼結(jié)構(gòu)，并擬推廣應(yīng)用到廣州至湛江高速鐵路的橋梁鋼結(jié)構(gòu)。

四、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務(wù)：長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。