鋼橋防腐與減噪分報告

鐵道部科技研究開發(fā)計劃重大課題《高速鐵路系桿拱橋設(shè)計的研究》分報告之七鋼材防腐、減少結(jié)構(gòu)噪音、方便養(yǎng)護(hù)維修研究報告二〇〇六年八月橋梁動力學(xué)研究室科研報告信息簡表報告名稱高速鐵路系桿拱拱橋設(shè)計的的研究—鋼材防腐、減少少結(jié)構(gòu)噪音音、方便養(yǎng)護(hù)維修研究報報告報告編號報告日期2006年088月項(xiàng)目來源鐵道部科技研究究開發(fā)計劃劃重大課題題合同編號項(xiàng)目負(fù)責(zé)人報告類型研究報告項(xiàng)目組成員報告執(zhí)筆人報告審核人研究內(nèi)容摘要本報告為《高速速鐵路系桿桿拱橋設(shè)計計的研究》分分報告之七七《鋼材防防腐、減少少結(jié)構(gòu)噪音音、方便養(yǎng)養(yǎng)護(hù)維修研研究報告》。主主要內(nèi)容如如下：(1)歸納出鐵鐵路鋼橋不不同部位的的腐蝕特性性；(2)介紹了鋼鋼橋的常見見防腐措施施，重點(diǎn)介介紹我國大大型橋梁鋼鋼結(jié)構(gòu)和日日本大型鋼鋼橋涂料防防護(hù)體系，并并對我國鐵鐵路鋼橋防防腐蝕涂裝裝體系進(jìn)行行總結(jié)；同同時，指出了我國鐵路路鋼橋防腐腐保護(hù)涂裝裝發(fā)展動向向；(3)介紹了了考慮方便便養(yǎng)護(hù)維修修，對鋼橋橋防腐涂裝裝的一些有有益措施；；(44)介紹了了鐵路鋼橋橋的常見噪噪聲與噪聲聲控制措施施。關(guān)鍵詞高速鐵路；系桿桿拱橋；鋼材防腐腐；結(jié)構(gòu)噪音音；養(yǎng)護(hù)維修修研究室信息通訊地址郵編聯(lián)系電話傳真電子信箱負(fù)責(zé)人簽字：研究室主任簽字字：單位蓋章：目錄一前言1二橋梁的腐蝕環(huán)境42.1大氣腐蝕42.2水的腐蝕52.3土壤腐蝕5三鐵路鋼橋的腐蝕特性63.1鋼鐵腐蝕機(jī)理63.2鋼橋構(gòu)件的腐蝕形態(tài)73.3鐵路鋼橋不同部位的腐蝕特性9四鋼橋的防腐措施124.1涂料保護(hù)124.2陰極保護(hù)13五橋梁防腐蝕涂料及涂裝技術(shù)145.1橋梁防腐蝕涂料145.2鐵路鋼橋的防腐蝕用涂料215.3鐵路鋼梁涂裝體系245.4鐵路鋼梁涂裝技術(shù)26六橋梁熱噴涂長效防腐蝕技術(shù)276.1熱噴涂技術(shù)的特點(diǎn)276.2熱噴涂長效防腐286.3電弧噴涂長效防腐蝕工藝31七目前我國鐵路鋼橋防腐保護(hù)涂裝發(fā)展動向33八橋梁的維修保養(yǎng)348.1橋梁的檢測評估348.2涂層老化的評價358.3橋梁維修保養(yǎng)36九鐵路鋼橋的噪聲與噪聲控制439.1概述439.2橋梁的噪聲控制43致謝63參考文獻(xiàn)63一前言腐蝕是導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)橋梁耐久性降低的主要因素之一。如日本統(tǒng)計的104座懸索橋斷橋事故中，有23例與鋼材腐蝕有關(guān)。近些年來由于斜拉索腐蝕所引起的換索現(xiàn)象頻繁發(fā)生，如美國路易斯安娜州新奧爾良的魯林橋、阿根廷的扎拉特布拉什拉橋、委內(nèi)瑞拉的馬拉開波橋以及我國的濟(jì)南黃河橋、廣州海印橋等均進(jìn)行過換索工作；英國倫敦塔橋因主塔底下鋼梁腐蝕生銹無法支撐大橋自重，被迫關(guān)閉重新建橋；2001年我國的宜賓小南門橋因吊索鋼絲銹蝕折斷，造成橋梁斷成三節(jié)等等。鋼結(jié)構(gòu)橋梁因腐蝕需要進(jìn)行涂裝維修更是不計其數(shù)，可以說每一座鋼橋每隔3～5年左右均應(yīng)進(jìn)行一次防腐蝕涂裝維護(hù)，10～15年需將原有油漆涂裝層全部噴砂除去，進(jìn)行重新防腐蝕涂裝。據(jù)美國高速公路管理局1998年統(tǒng)計資料，美國境內(nèi)州際和國家級橋梁279543座，其中因腐蝕不合格需要維修的橋梁為68466座，腐蝕率占24.5%；城鎮(zhèn)間橋梁309792座，腐蝕率達(dá)35.4%。為此美國專門設(shè)立橋梁研究和建設(shè)創(chuàng)新基金，以期開發(fā)橋梁腐蝕的新材料和新技術(shù)。目前美國各個州每年都要拿出數(shù)千萬美元用于橋梁腐蝕涂裝維修。金屬腐蝕已經(jīng)成為鋼橋的一大災(zāi)害，它給鋼橋的維修帶來了很大的困難，特別是對于那些難以接近的地方，必須有龐大昂貴的專有設(shè)備配合，才能使防腐蝕涂裝得以充分進(jìn)行。據(jù)統(tǒng)計，鋼橋的腐蝕涂裝費(fèi)用將占鋼橋總費(fèi)用10%以上。目前我國正在大規(guī)模的進(jìn)行高速鐵路建設(shè)，在這種令人鼓舞的新形勢下，橋梁工作者我們需要考慮的是：我國所建設(shè)的這些橋梁的防護(hù)水平是否也處于世界先進(jìn)水平？是否能預(yù)防這些橋梁免遭環(huán)境條件的侵蝕，確保安全、可靠地運(yùn)行，確保長壽命的使用？我國地處四個地帶六個區(qū)：熱帶濕熱區(qū)；亞熱帶亞濕熱區(qū)；亞熱帶干熱區(qū)；溫帶溫和區(qū)等，長沙以南相對濕度超過80％的時間在200天以上；我國是一個發(fā)展中國家，環(huán)境治理還很有限，相當(dāng)廣闊的區(qū)域SO2污染嚴(yán)重，還下著酸雨，pH值在5～6之間；地球上海洋面積為361×106平方千米，我國海岸線長達(dá)一萬多公里，沿海五千多個大小島嶼，海水和海洋大氣中的Cl-離子彌漫在一些地區(qū)；我國水深200米以內(nèi)的大陸架占世界大陸架總面積的23％，這些事實(shí)說明，我國要建設(shè)的橋梁很多，而周圍環(huán)境又比較苛刻。再說具體地區(qū)環(huán)境，以三峽為例，三峽的大氣環(huán)境是屬于南溫帶和亞熱帶過渡地帶的氣候，夏熱、冬暖，年平均氣溫21～22℃，極端高溫達(dá)到過43.5℃（在豐都縣），年平均濕度多超過70％。RH大于80％的天數(shù)在200天以上，年降雨多達(dá)120～130天，pH＝5.5～6.0（酸雨），空氣污染含有SO2、Cl2、NH3、CO2等，其特點(diǎn)是高溫、高濕、風(fēng)小、霧多、雨多。長江水質(zhì)污染，pH值達(dá)8.8～9.1，偏堿性，含有大量泥砂。這樣的環(huán)境對我國各地鋼結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)會產(chǎn)生什么樣的影響？要采取什么措施預(yù)防這些影響？在周圍環(huán)境作用下，材料的退化和變質(zhì)是一種自然現(xiàn)象，包括金屬的腐蝕和非金屬的老化。在相對濕度較低時，金屬的腐蝕速度非常緩慢，到達(dá)臨界相對濕度時，腐蝕速度突然加大，這一臨界值隨金屬種類、金屬表面狀態(tài)和潮濕空氣中所含污染物程度而有所不同，一般來說，金屬的臨界相對濕度在70％左右，如圖1、圖2所示，鐵、鋅、銅的臨界值均在70％左右，而這些潮濕空氣（在金屬表面上形成水膜）一旦含有SO2、Cl2污染物時，腐蝕速度呈幾十倍上百倍的增加。CO2、H2S、NH3等污染物也促進(jìn)腐蝕，CO2遇水溶解后生成H2CO3促進(jìn)了金屬的腐蝕（但也有人認(rèn)為，CO2的存在使銅和鐵的腐蝕都各有下降）；H2S溶入水膜后，使水膜酸化、導(dǎo)電度上升，陽極去極化容易，所以潮濕空氣中含少量H2S也強(qiáng)烈加速腐蝕，NH3溶入水膜，使其pH值顯著上升，含13～25％NH3時，ph可達(dá)9～10，顯著加速銅的腐蝕。溫度升高，顯著加速化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，加速腐蝕。在環(huán)境侵蝕同時，存在靜應(yīng)力（使用應(yīng)力和殘余應(yīng)力），某些合金會引起應(yīng)力腐蝕，存在循環(huán)應(yīng)力，絕大部分材料會引起腐蝕疲勞。某些鋼出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力源包括殘余應(yīng)力、裝配應(yīng)力和使用應(yīng)力。據(jù)統(tǒng)計，有些合金其引起應(yīng)力腐蝕開裂的比例分別為40％、25％、25％。可見，要謹(jǐn)慎設(shè)計使用應(yīng)力，處理好裝配應(yīng)力和殘余應(yīng)力，才能有效地避免應(yīng)力腐蝕開裂。以上分析可以總結(jié)下述認(rèn)識：（1）我國地處較為嚴(yán)酷的氣候條件，所建鋼結(jié)構(gòu)橋梁普遍會存在腐蝕，國外已有鋼結(jié)構(gòu)大橋因?yàn)閼?yīng)力腐蝕而突然塌落，以及三座預(yù)應(yīng)力橋梁因壓漿不飽滿使鋼絞線鋼筋嚴(yán)重銹蝕而突然倒塌的報道，這是我們必須面對的事實(shí)，也就是說，我國任何鋼結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)，必須從設(shè)計開始，貫穿制造過程和維護(hù)保養(yǎng)過程，進(jìn)行卓有成效的腐蝕控制，使每一座建在我國大地上的鋼鐵橋梁都是一座美麗、壯觀、安全、長壽、維護(hù)少的藝術(shù)精品。（2）卓有成效的腐蝕控制措施可包括：①控制和治理環(huán)境污染，我國自上而下?lián)碛幸恢嫶蟮膹?qiáng)有力的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)、管理科技隊(duì)伍，環(huán)境治理成效顯著，這對減緩鋼結(jié)構(gòu)橋梁的腐蝕意義重大，然而一個國家的環(huán)境治理決非易事，沒有幾十年花大力氣事達(dá)不到理想境界的；②隔離污染的環(huán)境侵蝕，例如懸索橋鋼纜采用不干性密封膠隔離侵蝕環(huán)境，高強(qiáng)度鋼螺栓與鋼梁的連接部分選用密封膠密封；③選用耐蝕材料，例如選用耐候鋼、不銹鋼，不過價格過于昂貴，對于發(fā)展中國家也有困難；④選用先進(jìn)制造技術(shù)，例如預(yù)應(yīng)力鋼絞線是橋梁的心臟，這是確保橋梁使用壽命的關(guān)鍵之一，傳統(tǒng)壓漿工藝常造成壓漿不飽滿，造成鋼絞線銹蝕，選用真空輔助壓漿新工藝克服了這個問題，提高了質(zhì)量；⑤研制和使用保護(hù)涂層，這是最現(xiàn)實(shí)、最有效、最經(jīng)濟(jì)、幾十年實(shí)踐證明為最好的措施。因此防止鋼結(jié)構(gòu)腐蝕，延長使用壽命，保證橋梁正常運(yùn)營狀態(tài)，對鋼結(jié)構(gòu)采用長效重防腐涂裝及復(fù)涂工藝，合理的涂裝配套方案是提高鋼結(jié)構(gòu)防腐能力的有效途徑。按照鐵道部科教司的安排，受鐵道第二勘察設(shè)計院的委托，西南交通大學(xué)橋梁動力學(xué)研究室承擔(dān)鐵道部科技開發(fā)計劃重大課題《高速鐵路系桿拱橋設(shè)計的研究報告》（2004G014）之以下三個分題的研究工作。(1)結(jié)構(gòu)方案研究；(2)動力特性、列車走行性及橋梁變形分析研究；(3)鋼材防腐、減少結(jié)構(gòu)噪音、方便養(yǎng)護(hù)維修等研究。本報告為《高速鐵路系桿拱橋設(shè)計的研究》分報告之七《鋼材防腐、減少結(jié)構(gòu)噪音、方便養(yǎng)護(hù)維修研究報告》。主要內(nèi)容如下：(1)歸納出鐵路鋼橋不同部位的腐蝕特性；(2)介紹了鋼橋的常見防腐措施，重點(diǎn)介紹我國大型橋梁鋼結(jié)構(gòu)和日本大型鋼橋涂料防護(hù)體系，并對我國鐵路鋼橋防腐蝕涂裝體系進(jìn)行總結(jié)；同時，指出了我國鐵路鋼橋防腐保護(hù)涂裝發(fā)展動向；(3)介紹了考慮方便養(yǎng)護(hù)維修，對鋼橋防腐涂裝的一些有益措施；(4)介紹了鐵路鋼橋的常見噪聲與噪聲控制措施。本報告為正式研究報告。二橋梁的腐蝕環(huán)境橋梁的建設(shè)是根據(jù)需要而建造，它橫跨各類大江、大河、山川、海灣，連接陸地和島嶼，地理位置千變?nèi)f化，各處氣候條件復(fù)雜，腐蝕環(huán)境亦各不相同。如南方的濕熱和酸雨，北方的寒冷和冰鹽，沿海的鹽霧等，都是造成鋼橋腐蝕的主要因素，因此研究金屬腐蝕環(huán)境對鋼橋的腐蝕保護(hù)至關(guān)重要。2.1大氣腐蝕橋梁長期暴露在空氣中，由于空氣中的水分、氧氣和腐蝕介質(zhì)（如雨水中雜質(zhì)、煙塵、表面沉積物等聯(lián)合作用）的化學(xué)和電化學(xué)作用而引起的金屬腐蝕現(xiàn)象稱為大氣腐蝕。大氣的腐蝕環(huán)境有兩種基本的劃分方法。一是按照自然環(huán)境的氣候特征來劃分，另一種則按照環(huán)境的腐蝕特性來劃分。我國的鐵路橋梁以往在進(jìn)行涂裝設(shè)計時，參考的是自然環(huán)境的腐蝕特征?，F(xiàn)在的橋梁防腐設(shè)計，無論是鐵路橋梁還是公路橋梁，或者是兩用橋梁，參考的都是環(huán)境腐蝕特征。按照環(huán)境腐蝕的嚴(yán)酷性程度，更接近于實(shí)際應(yīng)用，被許多防腐蝕工作者所采用，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有我國的GB/T和國際標(biāo)準(zhǔn)ISO12944-2，具體內(nèi)容可以參考第三章《橋梁防腐蝕涂裝系統(tǒng)設(shè)計》。（1）自然大氣環(huán)境分類這種方法是根據(jù)地區(qū)的氣溫劃分氣候帶，再依據(jù)地區(qū)的濕度來劃分出氣候區(qū)，兩者綜合起來劃定該地區(qū)是某氣候帶某氣候區(qū)。氣候帶通常劃分為熱帶、亞熱帶、濕帶和寒帶。氣候區(qū)以相對濕度和溫度持續(xù)時間劃分為濕和區(qū)、濕熱區(qū)、濕區(qū)、亞干燥區(qū)和干燥區(qū)。根據(jù)以上分類方法，可以將我國的氣候環(huán)境分為4個氣候帶和5個氣候區(qū)。熱帶濕熱區(qū)：雷州半島、海南島和臺灣南部；亞熱帶濕熱區(qū)：秦嶺以南、長江流域、四川、珠江流域、臺灣北部和福建；亞熱帶干燥區(qū)：新疆天山以南、戈壁沙漠；溫帶濕和區(qū)：秦嶺以北、內(nèi)蒙南部、華北、東北南部;寒帶干燥區(qū)：內(nèi)蒙北部、黑龍江省。（2）腐蝕環(huán)境分類根據(jù)大氣腐蝕環(huán)境中污染物質(zhì)，大氣環(huán)境的類型大致可以分為農(nóng)村大氣、城市大氣、工業(yè)大氣、海洋大氣和海洋工業(yè)大氣。（3）影響大氣腐蝕的因素大氣環(huán)境中的腐蝕主要是金屬表面電解液膜下的電化學(xué)腐蝕。這個過程的特點(diǎn)是氧氣特別容易到達(dá)金屬表面，金屬腐蝕受到氧去極化過程的控制。大氣腐蝕的影響因素主要取決于大氣成分及空氣中的污染物、相對濕度、溫度和表面狀態(tài)等。2.2水的腐蝕大橋是橫跨江河湖海的，橋梁的墩梁等不可避免地會處于水的腐蝕環(huán)境之中。（1）淡水腐蝕淡水的含鹽量少，一般呈中性，如江河湖泊的水等。一般情況下，淡水的腐蝕性較弱。在淡水中的腐蝕是氧去極化腐蝕，即吸氧腐蝕。水中有著足夠的溶解氧的存在是金屬腐蝕的最根本原因。淡水中含鹽量低，導(dǎo)電性差。電化學(xué)腐蝕的電阻比在海水中大。由于淡水的電阻大，淡水中的腐蝕主要以微電池腐蝕為主。但是隨著工業(yè)排放物對淡水的污染，C1－、、、都會加劇腐蝕的進(jìn)行，這些因素對淡水腐蝕的影響不可忽視。（2）海水腐蝕海水是一種含有多種鹽類的電解質(zhì)溶液，以3％～3.5％的氯化鈉為主鹽，pH值為8左右，并溶有一定量的氧氣。除了電位很負(fù)的鎂及其合金外，大部分金屬材料在海水中都發(fā)生氧去極化腐蝕。其主要特點(diǎn)是海水中氯離子含量很大，因此大多數(shù)金屬在海水中陽極極化阻滯很小，腐蝕速度相當(dāng)高；海浪、飛濺、流速等這些利于供氧的環(huán)境條件，都會促進(jìn)氧的陰極去極化反應(yīng)，促進(jìn)金屬的腐蝕。海水導(dǎo)電率很大，所以不僅腐蝕微電池活性大，宏電池的活性也很大。海水中不同金屬相接觸時，很容易發(fā)生電偶腐蝕：即使兩種金屬相距數(shù)十米，只要存在電位差，并實(shí)現(xiàn)電聯(lián)結(jié)，就可能發(fā)生電偶腐蝕。2.3土壤腐蝕大橋的支撐梁柱柱必然要立立足于土壤壤之中，土土壤對鋼鐵鐵或混凝土土的腐蝕直直接影響著著大橋的安安全。土壤壤是由氣相相、液相和和固相所構(gòu)構(gòu)成的一個個復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)，其中還還生存著很很多土壤微微生物。影影響土壤腐腐蝕的因素素很多，各各因素又會會相互作用用。所以這這是一個十十分復(fù)雜的的腐蝕問題題。影響土土壤腐蝕的的幾個重要要因素有：：電阻率、含氧量、鹽鹽分、含水水量、PH值、溫度度、微生物物等。三鐵路鋼橋的腐蝕蝕特性我國鐵路橋梁已已有近百年年的歷史，是是鐵路的關(guān)關(guān)鍵、重要要設(shè)備。早早期的鐵路路橋梁主要要為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)，設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)較低，材材質(zhì)相當(dāng)于于A3鋼。解放放后混凝土土梁的生產(chǎn)產(chǎn)開始增多多，同時鋼鋼橋的種類類、所選用用的材質(zhì)也也不斷增加加。現(xiàn)在鐵鐵路橋梁一一般分為鋼鋼橋和混凝凝土橋兩種種。我國鐵鐵路現(xiàn)共用用橋梁360000多座、1200000多孔，其其中梁1100000多孔，鋼鋼梁100000多孔，跨跨度10～32m簡支混凝凝土梁680000多孔，占占混凝土梁梁總數(shù)的61.337％；跨度10～40m的簡支鋼鋼梁7300多孔，占占鋼梁總數(shù)數(shù)的73.667％，中小小跨度橋梁梁合計750000多孔，占占全路橋梁梁總數(shù)的62.338％。按長長度又分為為：特大橋橋—橋長500m以上；大大橋—橋長100m～500m；中橋—橋長20m～100m；小橋—橋長20m及以下。目前在我國運(yùn)營營的鐵路線線上，鋼橋橋的長度約約占橋梁總總長的7％～8％。鐵路路鋼橋按橋橋面位置的的不同，分分為上承梁梁、下承梁梁、中承梁梁等。按梁梁式的不同同分為簡支支梁、懸臂臂梁和連續(xù)續(xù)梁的橋跨跨結(jié)構(gòu)。鐵路橋梁的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)常年暴暴露室外，我我國幅員遼遼闊，鐵路路線拉得很很長，鋼橋橋所處的環(huán)環(huán)境條件很很不相同，涉涉及了我國國幾乎所有有的氣候類類型，如東東北、華北北、中原的的鋼橋分別別處于寒冷冷、寒溫、暖暖溫、干燥燥性的氣候候條件下，華華東、華南南的鋼橋處處于亞濕熱熱、濕熱、含含有鹽霧的的海洋性的的氣候條件件下，西北北的鋼橋處處于風(fēng)沙性性的氣候條條件下，西西南的鋼橋橋處于濕熱熱、酸雨性性的氣候條條件下，新新建的青藏藏線上的鋼鋼橋處于強(qiáng)強(qiáng)紫外線的的照射條件件下等。由于所處的外部部環(huán)境不同同，鋼橋的的腐蝕特性性、腐蝕嚴(yán)嚴(yán)重程度也也不盡相同同。另外，鋼鋼橋的不同同部位所接接觸的腐蝕蝕介質(zhì)也不不盡相同，腐腐蝕情況也也有些差異異。3.1鋼鐵腐腐蝕機(jī)理鋼鐵的腐蝕在自自然界里是是不可避免免的，如何何防止鋼橋橋的腐蝕，延延長大橋的的使用壽命命，是橋梁梁建設(shè)中的的重要任務(wù)務(wù)。防止鋼鋼鐵的腐蝕蝕，就有必必要首先了了解鋼鐵腐腐蝕的機(jī)理理。（1）鋼鐵的自然腐蝕蝕趨勢除了少數(shù)貴金屬屬外，金屬屬都是由其其自然態(tài)的的礦石，通通過消耗能能量的冶煉煉、電解等等方法而獲獲得的。在在自然界里里發(fā)現(xiàn)的鐵鐵都不是純純鐵，鐵是是鐵礦石放放在高爐里里或是加熱熱爐里提煉煉出來的。冶冶煉過程中中還加入了了煤礦或焦焦炭，并加加熱至很高高的溫度。在在這個過程程中，鐵礦礦石吸收了了大量的能能量，這種種能量一部部分就貯藏藏在鋼鐵中中。因此，任任何一塊鋼鋼鐵都可以以看做是一一個充了電電的蓄電池池。這塊鋼鋼鐵以后就就會以電的的形式將貯貯存的能量量釋放出采采。鋼鐵在在能量釋放放過程中，某某些成分耗耗費(fèi)了即鋼鋼鐵產(chǎn)生了了腐蝕。這這樣鋼鐵就就回到了能能夠穩(wěn)定存存在的自然然態(tài)。因此此，金屬隨隨時隨地都都有恢復(fù)到到自然化合合態(tài)（礦石）的傾向，并并釋放出能能量。腐蝕蝕的過程就就是金屬從從熱力學(xué)不不穩(wěn)定的原原子態(tài)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成熱力力學(xué)穩(wěn)定的的離子態(tài)，即即金屬的能能量降低的的過程，這這就是金屬屬自然腐蝕蝕的趨勢。（2）鋼鐵的電化學(xué)腐腐蝕腐蝕可以分為化化學(xué)腐蝕和和電化學(xué)腐腐蝕?；瘜W(xué)學(xué)腐蝕是金金屬與腐蝕蝕介質(zhì)間發(fā)發(fā)生化學(xué)作作用而產(chǎn)生生的腐蝕，比比如鋼鐵在在非電解質(zhì)質(zhì)溶液和有有機(jī)溶劑中中發(fā)生的腐腐蝕?；瘜W(xué)學(xué)腐蝕的過過程中沒有有電流的產(chǎn)產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕是金金屬和介質(zhì)質(zhì)發(fā)生電化化學(xué)反應(yīng)而而引起的腐腐蝕，在腐腐蝕過程中中有隔離的的陰極區(qū)和和陽極區(qū)，電電流可以通通過金屬在在一定的距距離內(nèi)流動動。鋼鐵的的腐蝕絕大大多數(shù)情況況下是電化化學(xué)腐蝕。在在金屬表面面形成原電電池是電化化學(xué)腐蝕最最為主要的的條件。當(dāng)當(dāng)兩種不同同的金屬放放在電解質(zhì)質(zhì)溶液中，并并以導(dǎo)線連連接，我們們可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)導(dǎo)線上有有電流通過過。這種裝裝置我們稱稱之為原電電池。原電電池放電所所產(chǎn)生電化化學(xué)反應(yīng)，在在陽極進(jìn)行行的是氧化化反應(yīng)，在在陰極進(jìn)行行的是還原原反應(yīng)。從理論上說，單單一金屬在在電解質(zhì)溶溶液里只能能形成雙電電層，不會會產(chǎn)生腐蝕蝕。實(shí)際上上除了金、鉑鉑等呈現(xiàn)惰惰性的金屬屬外，其他他金屬單獨(dú)獨(dú)放在電解解質(zhì)溶液中中，由于表表面電化學(xué)學(xué)性的不均均勻，從而而產(chǎn)生了許許多極小的的陰極和陽陽極，構(gòu)成成了無數(shù)的的微電池，也也會產(chǎn)生電電化學(xué)腐蝕蝕。3.2鋼橋構(gòu)構(gòu)件的腐蝕蝕形態(tài)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的腐腐蝕形態(tài)有有多種多樣樣，可以分分為均勻腐腐蝕和局部部腐蝕。在在局部腐蝕蝕中，又可可以細(xì)分多多種形態(tài)。(1)均勻腐蝕蝕均勻腐蝕的腐蝕蝕作用是均均勻地發(fā)生生在整個金金屬表面上上，并在平平面上逐步步地使金屬腐腐蝕并降低低其各項(xiàng)性性能。(2)點(diǎn)蝕局部性腐蝕狀態(tài)態(tài)，可以形形成大大小小小的孔眼眼，但絕數(shù)數(shù)情況下是是相對較小小的孔隙。從從表面上看看，點(diǎn)蝕互互相隔離或或靠得很近，看看上去呈粗粗糙表面。點(diǎn)點(diǎn)蝕是大多多數(shù)內(nèi)部腐腐蝕形態(tài)的的一種，即即使是很少少的金屬腐腐蝕也會引引起設(shè)備的的報廢。(3)電偶腐蝕蝕也稱之為雙金屬屬腐蝕。由由多種金屬屬組合而成成的部位，如鋁鋁與銅，鐵鐵與鋅，銅銅與鐵等等等。在電解解質(zhì)水膜下下，形成腐腐蝕宏電池池，會加速速其中負(fù)電電位金屬的的腐蝕。影影響電偶腐腐蝕的因素素有環(huán)境、介質(zhì)質(zhì)導(dǎo)電性、陰陰陽極的面面積比等。在在潮濕大氣氣中也會發(fā)發(fā)生電偶腐蝕，濕濕度越大或或大氣中含含鹽越多（如靠近海海邊），則電偶偶腐蝕越快快。大陰極極小陽極組組成的電偶偶，陽極腐腐蝕電流密密度愈大，腐腐蝕愈嚴(yán)重重。電偶腐腐蝕首先取取決于異種種金屬之間間的電位差差。這里的的電位指的的是兩種金屬屬分別在電電解質(zhì)溶液液（腐蝕介質(zhì)質(zhì)）中的實(shí)際際電位，即即該金屬在在溶液中的的腐蝕電位位。電位差差越大，其其他條件不不變，腐蝕蝕可能越大大。為了防止電偶腐腐蝕，要盡盡量避免電電位差懸殊殊的異種金金屬有電接接觸；避免免形成大陰陰極小陽極極的不利面面積比，面面積小的部部件宜用腐腐蝕電位較較正的金屬屬；電位差差大的異種種金屬組裝裝在一起時時，中間一一般要加絕絕緣片，墊墊片緊固不不吸濕，避避免形成縫縫隙腐蝕；；設(shè)計時，選選用容易更更換的陽極極部件，或或?qū)⑺雍窈褚匝娱L壽壽命；可能能時加入緩緩蝕劑或涂涂漆以減輕輕介質(zhì)的腐腐蝕，或加加上第三塊塊金屬進(jìn)行行陰極保護(hù)護(hù)等。(4)縫隙腐蝕蝕縫隙腐蝕是一種種嚴(yán)重的局局部腐蝕。經(jīng)經(jīng)常發(fā)生于于金屬表面面縫隙中。橋橋梁結(jié)構(gòu)非非常復(fù)雜，金金屬孔隙、密密封墊片表表面、螺絲絲和鉚釘下的縫縫隙內(nèi)等，都都會有溶液液的積留而而引起縫隙隙腐蝕。并不是一定要有有縫隙才可可以發(fā)生這這種腐蝕，它它也可能因因?yàn)樵诮饘賹俦砻嫔纤采w的泥泥沙、灰塵塵、臟物等等而發(fā)生。幾幾乎所有的的腐蝕性介介質(zhì)，包括括淡水，都都能引起金屬的的縫隙腐蝕蝕，而含氯氯離子的溶溶液通孝常常是最敏感感的介質(zhì)。為了防止縫隙腐腐蝕，主要要是在結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計中避避免形成縫縫隙，避免免造成容易易產(chǎn)生表面面沉積的條條件。因此此，對接焊焊比鉚接或或螺栓連接接要好。容容器設(shè)計上上要避免死死角和尖角角，以便于于排除流出出液體。墊墊片要采用用非吸濕性性材料，以以免吸水后后造成腐蝕蝕條件。此此外也可采采用電化學(xué)學(xué)保護(hù)的方方法來防止止，方法是是外加電流流。(5)應(yīng)力腐蝕蝕在一定環(huán)境中外外加或本身身殘余的應(yīng)應(yīng)力，加之之腐蝕的作作用，導(dǎo)致致金屬的早早期破裂現(xiàn)現(xiàn)象，叫應(yīng)應(yīng)力腐蝕，通通常以SCC((Streess-CCrosssion--Cracck)表示。金屬應(yīng)力腐蝕破破裂只在對對應(yīng)力腐蝕蝕敏感的合合金上發(fā)生生，純金屬屬極少產(chǎn)生生。合金的的化學(xué)成分分、金相組組織、熱處處理對合金金的應(yīng)力腐腐蝕破裂有有很大影響響。處于應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)下下，包括殘殘余應(yīng)力、組組織應(yīng)力、焊接應(yīng)力或工作應(yīng)力在內(nèi)，可以引起應(yīng)力腐蝕破裂。對于一定的合金來說，要在特定的環(huán)境中才會發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。例如不銹鋼在海水中，銅合金在氨水中，碳鋼在硝酸溶液中。防止應(yīng)力腐蝕破破裂的主要要方法是消消除一切應(yīng)應(yīng)力或施以以壓應(yīng)力，設(shè)設(shè)備加工或或焊接后最最好進(jìn)行除除應(yīng)力退火火，或進(jìn)行行噴砂處理理造成表面面壓應(yīng)力。改改變介質(zhì)的的腐蝕性，使使其完全不不腐蝕（添加緩蝕蝕劑），或或者使其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為全面腐腐蝕，選用用耐應(yīng)力腐腐蝕破裂的的金屬材料料，使其不不能構(gòu)成材材料－環(huán)境組合合，也可防防止應(yīng)力腐腐蝕破裂。(6)腐蝕疲勞勞鋼鐵在交變應(yīng)力力作用和腐腐蝕介質(zhì)的的共同作用用下產(chǎn)生的的腐蝕叫做做腐蝕疲勞勞。它往往往成群出現(xiàn)現(xiàn)。高強(qiáng)度度鋼絲繩經(jīng)經(jīng)常出現(xiàn)腐腐蝕疲勞。1967年122月，美國國西弗吉尼尼亞州和俄俄亥俄州之之間的俄亥亥俄大橋突突然倒塌，事事故調(diào)查的的結(jié)果就是是因?yàn)閼?yīng)力力腐蝕和腐腐蝕疲勞產(chǎn)產(chǎn)生的裂縫縫所致。減少腐蝕疲勞的的主要方法法是選擇在在預(yù)定環(huán)境境中抗腐蝕蝕的材料，以以及在材料料表面鍍鋅鋅、涂漆等等以減輕腐腐蝕疲勞的的作用。3.3鐵路鋼鋼橋不同部部位的腐蝕蝕特性由于橋梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)形態(tài)不同同，所以各各部位的腐腐蝕特性各各有不同。鐵鐵路鋼橋最最多采用的的鋼桁梁結(jié)結(jié)構(gòu)最為復(fù)復(fù)雜。箱形形的加勁梁梁由于內(nèi)部部采用抽濕濕系統(tǒng)，大大大緩解了了腐蝕帶來來的隱患。斜斜拉索和懸懸索由于是是線形結(jié)構(gòu)構(gòu)，又處在在高空，其其腐蝕特點(diǎn)點(diǎn)又不同于于其他鋼結(jié)結(jié)構(gòu)。(1)鐵路鋼橋橋的桁梁結(jié)結(jié)構(gòu)鐵路鋼橋的桁梁梁結(jié)構(gòu)。橋橋梁的主體體部分是上上部結(jié)構(gòu)，受受到的主要要是大氣腐腐蝕。隨著著大氣環(huán)境境的不同，橋橋梁受到的的腐蝕也不不同?？绾：４髽蚴艿降胶Ｑ笮詺鈿怏w中氯離離子的侵蝕蝕，腐蝕環(huán)環(huán)境最為惡惡劣。處于于工業(yè)區(qū)和和城市的橋橋梁，由于于大氣環(huán)境境很差，受受到的腐蝕蝕也很嚴(yán)重重。鐵路鋼鋼橋大多采采用明橋面面，列車?yán)皬U水水對鐵路橋橋面的腐蝕蝕產(chǎn)生最直直接的影響響。橋梁的結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜，各部位位的腐蝕情情況也有很很大的不同同。鐵路橋橋梁或公路路鐵路兩用用橋梁，多多采用復(fù)雜雜的鋼桁梁梁結(jié)構(gòu)，腐腐蝕情況多多種多樣。鐵路鋼橋的腐蝕蝕可以分為為兩個部位位，即鋼橋橋和鋼軌以以下和以上上的部位，兩兩者由于所所處位置不不同，腐蝕蝕條件也有有差異。鋼橋、鋼軌以下下的部位，如如上承桁梁梁的下弦桿桿、縱梁和和橫梁等，上上承板梁的的所有部位位等，主要要腐蝕物的的來源有客客車上的自自由排放的的各種污物物、污水，通通過軌道污污染下面的的鋼結(jié)構(gòu)；；再者就是是貨車運(yùn)行行中飄落的的各種粉塵塵，如煤粉粉塵、含酸酸或堿性貨貨物的粉塵塵等。受腐腐蝕最嚴(yán)重重的部位是是橋枕下的的縱梁上蓋蓋板頂面與與上承板梁梁的上翼緣緣頂面。其其次腐蝕物物是雨水和和陽光紫外外線。鋼橋、鋼軌以上上部位的鋼鋼結(jié)構(gòu)，如如下承桁梁梁的上弦桿桿、豎桿、斜斜桿和上平平聯(lián)等，腐腐蝕因素主主要是雨水水的侵蝕、紫紫外線的照照射等。在在鋼橋的上上弦和下弦弦的箱型桿桿內(nèi)部主要要的腐蝕介介質(zhì)是大氣氣中的潮濕濕氣體，陰陰暗潮濕是是腐蝕的主主要根源。鋼橋高強(qiáng)度螺栓栓的栓接點(diǎn)點(diǎn)是不允許許有上下貫貫穿的縫隙隙存在的，就就是說在板板縫之間不不能有流銹銹水的現(xiàn)象象存在。因因此栓節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的腐蝕要要是雨水產(chǎn)產(chǎn)生的縫隙隙銹蝕，因因此該部位位必須使用用高質(zhì)量的的涂料防體體系，防止止縫隙腐蝕蝕的產(chǎn)生?？v梁上蓋板頂面面與板梁上上翼緣頂面面（放橋枕枕面）是全全橋腐蝕最最嚴(yán)重的地地方，也是是最難處理理的地方，該該處主要是是行車時橋橋枕震動擦擦對涂層的的破壞，以以及列車下下落的各污污染物的侵侵蝕，要求求涂層有耐耐磨性。上上桁梁表面面由于積水水積灰，腐腐蝕最厲害害。鉚釘、焊焊縫等處，由由于最早的的涂裝沒有有引起足夠夠重視，漆漆膜有缺陷陷，是最會會腐蝕的地地方。(2)鋼箱梁懸索橋和斜拉索索橋的鋼箱箱梁的外表表面，主要要發(fā)生大氣氣腐蝕。箱梁的內(nèi)部，通通風(fēng)很差，濕濕氣的聚集集會引起涂涂層的起泡泡銹蝕等。1970年建成的的丹麥小貝貝爾特橋，首首先采用了了箱梁內(nèi)部部的空氣干干燥裝置，起起了很好的的防腐蝕作作用?，F(xiàn)在在新建的大大橋，都采采用了控制制內(nèi)部濕度度的方法，腐腐蝕情況減減輕很多。(3)纜索系統(tǒng)統(tǒng)橋梁的纜索系統(tǒng)統(tǒng)主要指斜斜拉橋的斜斜拉索、懸懸索橋的主纜和和吊索以及及一些拱橋橋的吊索等等。纜索系統(tǒng)處于高高空之中，主主要的腐蝕蝕環(huán)境是大大氣腐蝕。在在高緯度地地區(qū)，還要要考慮到積積雪對纜索索的影響。纜索的材料是高高強(qiáng)度冷拔拔碳素鋼絲絲，強(qiáng)度在在15000MPa以上，延伸率≥4％。但是是由于含碳碳量高，在在0.75％～0.85％之間，塑塑性也差，沒沒有進(jìn)行防防護(hù)下的抗抗腐蝕性很很差。纜索索系統(tǒng)是在在高應(yīng)力狀狀態(tài)下工作的，盡盡管對于工工作疲勞沒沒有影響，但但是腐蝕是是在高應(yīng)力力狀態(tài)下進(jìn)進(jìn)行的，它它將影響鋼鋼絲的強(qiáng)度度。主纜到到現(xiàn)在為止止還沒有發(fā)發(fā)生過什么么事故，但但是吊索，特特別是斜拉拉索由于腐腐蝕介質(zhì)和和應(yīng)力的相相互作用，在在橋梁史上上出現(xiàn)了多多次嚴(yán)重事事故。吊索斜拉索絞成成型后，會會有孔隙溝溝槽等，即即使灌漿也也難防止1100％的沒有有縫隙。懸懸索橋拉索索和主梁、立立柱、索夾夾和索鞍等等的結(jié)合處處，通常也也是最易受受腐蝕的地地方。(4)系桿拱橋的系桿桿、吊桿近年來我國建造造了大量的的系桿拱橋橋，其吊桿桿多采用預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線，高工工作應(yīng)力狀狀態(tài)下的吊吊桿防腐問問題應(yīng)該引引起注意。典典型的宜賓賓小南門橋橋即是如此此。宜賓小小南門橋1990年建成，主主跨2400m，其吊吊桿采用21根15mmm鋼絞線，外外套鋼套管管。為考慮慮換索方便便，梁底面面至人行道道頂面灌硫硫磺粘結(jié)材材料，中間間灌水泥砂砂漿，兩段段采用XM錨具。由由于當(dāng)?shù)跒闉樗嵊戥h(huán)境境，大氣pH值約在4.6～5.6之間，環(huán)環(huán)境腐蝕使使外套管銹銹穿，進(jìn)而而銹蝕到內(nèi)內(nèi)部鋼絲。腐腐蝕加劇了了鋼絲的應(yīng)應(yīng)力集中，應(yīng)應(yīng)力集中使使鋼絲應(yīng)力力超過設(shè)計計值，從而而導(dǎo)致鋼絲絲斷裂，部部分橫梁與與橋面系直直接掉入江江中。橋梁梁設(shè)計時對對所采用的的高強(qiáng)度材材料通常是是假定其無無缺陷的，但但是在實(shí)際際使用過程程中，如果果材料有00.02mmm的壓痕痕（即材料料缺口），局局部缺口處處應(yīng)力將大大大增加，如如果有0..05mmm的壓痕（肉肉眼可見的的腐蝕坑），就就會大大影影響結(jié)構(gòu)的的承載力。根根據(jù)20001年四川省對25座橋梁調(diào)調(diào)查，有三三分之一以以上的橋梁梁腐蝕程度度比小南門門橋還嚴(yán)重重。(5)栓焊連接部位高強(qiáng)螺栓連接部部位應(yīng)力比比較集中，較較鋼梁大面面積部位易易積水和存存留灰塵，易易產(chǎn)生縫隙隙腐蝕等局局部腐蝕。焊縫部位易出現(xiàn)現(xiàn)缺陷，并并且在焊接接過程中產(chǎn)產(chǎn)生的焊渣渣是由鐵的的氧化物和和無機(jī)鹽類類（如氯化化銨、氯化化鋅等）、松松香等組成成的多孔混混雜體，極極易吸收水水汽和有害害氣體，產(chǎn)產(chǎn)生腐蝕，該該部位的腐腐蝕屬焊縫縫腐蝕。四鋼橋的防腐措施施4.1涂料保保護(hù)鋼鐵的大敵就是是腐蝕，而而涂料正是是鋼鐵橋梁梁防腐蝕的的最方便有有效的方法法之一。比比如悉尼港港口大橋在在建設(shè)時的的涂裝工作作量就相當(dāng)當(dāng)繁重，每每道漆約有有800000L，涂裝面面積相當(dāng)于于60個足球場場那么大。從電化學(xué)腐蝕的的原理分析析，我們可可以了解到到鋼鐵發(fā)生生電化學(xué)腐腐蝕必須具具備幾個基基本條件：：①鋼鐵作為腐蝕陽陽極，其電電位最低；；②低電阻的電解質(zhì)質(zhì)溶液，從從外面滲入入或殘存在在底漆與鋼鋼鐵的界面面上；③足夠的氧氣參與與腐蝕過程程，并維持持在一定水水平上。采用涂料來保護(hù)護(hù)鋼鐵，就就是要提高高其腐蝕電電位，由腐腐蝕陽極成成為陰極，隔隔絕電解質(zhì)質(zhì)以免形成成腐蝕電池池。漆膜的的耐腐蝕一一個重要原原因就是涂涂層作為一一種高聚物物薄膜，能能夠不同程程度地阻緩緩腐蝕因子子水、氧和和離子的透透過，從而而發(fā)揮防銹銹防腐蝕的的作用。此此外，涂層層漆膜對腐腐蝕介質(zhì)的的穩(wěn)定性，與與底材的附附著力以及及相應(yīng)的機(jī)機(jī)械性能對對于涂層的的防腐蝕性性能都有著著重要的影影響。涂料對橋梁用鋼鋼鐵的保護(hù)護(hù)作用主要要有三種，屏屏蔽作用、緩緩蝕作用和和陰極保護(hù)護(hù)作用。(1)屏蔽作用用。涂料經(jīng)經(jīng)過良好的的施工，覆覆蓋在鋼鐵鐵表面，能能有效地隔隔絕鋼鐵與與外界腐蝕蝕環(huán)境的接接觸。也就就是說，涂涂料阻止了了大氣中的的氧氣、水水汽和其他他腐蝕性離離子對鋼鐵鐵的侵蝕。所所有涂料都都有著基本本的屏蔽作作用。(2)緩蝕作用用。防銹底底漆的防銹銹作用在很很大程度上上依靠防銹銹顏料的作作用。鉻酸酸鋅、磷酸酸鋅和紅丹丹等對鋼鐵鐵有著緩蝕蝕作用。以以磷酸摯鋅鋅為例，它它具有形成成堿式絡(luò)合合物的能力力，可以與與漆基的極極性基團(tuán)單單羥基或羧羧基)進(jìn)一步絡(luò)絡(luò)合，生成成穩(wěn)定的交交聯(lián)絡(luò)合物物，不僅增增強(qiáng)了漆膜膜的耐水性性和附著力力，同時在在鋼鐵表面面形成了牢牢固的鐵—鋅—磷酸鹽絡(luò)絡(luò)合物，阻阻止銹蝕的的形成和發(fā)發(fā)展，降低低鋼鐵的腐腐蝕速度。(3)陰極保護(hù)護(hù)作用。利利用鋅粉的的陰極保護(hù)護(hù)作用，制制成的環(huán)氧氧富鋅漆和和無機(jī)硅酸酸富鋅漆最最具有最好好的防銹作作用，是重重防腐涂料料體系中的的首選底漆漆。高含量量的鋅粉與與鋼鐵緊密密接觸，由由于鋅的電電位比鋼鐵鐵低，腐蝕蝕電流就會會從鋅流向向鋼鐵，鋅鋅粉首先被被腐蝕從而而就保護(hù)了了鋼鐵。鋅鋅粉在大氣氣中的腐蝕蝕產(chǎn)物為難難溶堿式鹽鹽，它們會會填沒涂層層中的空隙隙，也具有有保護(hù)作用用。4.2陰極保保護(hù)電化學(xué)保護(hù)根據(jù)據(jù)其原理，有有陽極保護(hù)護(hù)和陰極保保護(hù)兩種。陽極保護(hù)主要是是對鋼鐵進(jìn)進(jìn)行鈍化，保保護(hù)其在強(qiáng)強(qiáng)氧化性質(zhì)質(zhì)中不受腐腐蝕。例如如在硝酸中中，鋼鐵一一般會強(qiáng)烈烈腐蝕，但但是當(dāng)硝酸酸濃度達(dá)到到35％時，腐腐蝕速度就就會顯著減減小，達(dá)到到60％時，幾幾乎不受腐腐蝕。此時時，鋼鐵變變得十分穩(wěn)穩(wěn)定。這就就是陽極保保護(hù)。陰極保護(hù)是使用用鋼鐵成為為陰極并極極化，以減減小、防止止腐蝕可以以分成犧牲牲陽極保護(hù)護(hù)和外加電電流保護(hù)。犧牲陽極保護(hù)法法，是采用用一種比所所要保護(hù)金金屬的電位位要負(fù)，即即化學(xué)性質(zhì)質(zhì)更為活潑潑的金屬或或合金，與與被保護(hù)的的金屬連接接在一起，依依靠該金屬屬或合金不不斷的腐蝕蝕犧牲掉所所產(chǎn)生的電電流使其他他金屬獲得得陰極極化化而受到保保護(hù)。因而而，這種自自身腐蝕的的金屬或合合金，稱之之為犧牲陽陽極。常見見的犧牲陽陽極材料有有鋅基合金金，鋁基合合金。外加電流陰極保保護(hù)是由直直流電源通通過輔助陽陽極對被保保護(hù)體施加加保護(hù)電流流，使被保保護(hù)體成為為陰極并極極化，從而而免受腐蝕蝕的一種保保護(hù)技術(shù)。五橋梁防腐蝕蝕涂料及涂涂裝技術(shù)5.1橋梁防防腐蝕涂料料涂料的前身為油油漆，隨著著科學(xué)技術(shù)術(shù)的發(fā)展，涂涂料已完全全超越了油油漆范疇；；涂料的施施工稱為涂裝。一一百多年來來，涂料在在經(jīng)濟(jì)建設(shè)設(shè)中發(fā)揮了了重要作用用、為滿足足不同用途途，現(xiàn)在涂涂料已發(fā)展展到上千種，不不僅有機(jī)涂涂料得到很很大發(fā)展，而而且還研究究出多種無無機(jī)涂料，并并且針對不不同腐蝕環(huán)環(huán)境，開發(fā)發(fā)與之相匹匹配的涂裝裝體系，這這對金屬防防腐蝕起到到了重要作作用。5.1.1涂料料防腐蝕特特點(diǎn)1．屏蔽作用涂料被涂裝至鋼鋼結(jié)構(gòu)件表表面，并形形成一定厚厚度的涂層層，它直接接將鋼鐵和和腐蝕環(huán)境境隔離開使使金屬產(chǎn)生生一道防腐腐蝕保護(hù)屏屏障，推遲遲腐蝕介質(zhì)質(zhì)與鋼鐵相相接觸時間間，即只有有等漆膜在在所處腐蝕蝕環(huán)境中失失效損壞后，鋼鐵鐵被暴露才才與腐蝕介介質(zhì)相接觸觸產(chǎn)生腐蝕蝕，涂料涂涂裝層從而而實(shí)現(xiàn)了對對鋼鐵的防腐蝕蝕保護(hù)，所所有涂料涂涂層均具備備這一性能能。2．鈍化緩蝕作用用在涂料家族中，有有磷化底漆漆、鉻酸底底漆和各類類車間底漆漆等，它們們在工序間間起到防銹銹或增加涂涂裝底漆附附著力和鈍鈍化緩蝕作作用，其自自身防腐效效果較弱。3．陰極保護(hù)作用用防腐底漆中添加加鋅粉、鋁鋁粉形成富富鋅（鋁）涂料，鋅鋅、鋁粉的的存在使得得涂裝底層層對鋼鐵構(gòu)構(gòu)件提供陰陰極保護(hù)作作用。5.1.2涂料料的基本組組成涂料通常由成膜膜物質(zhì)、顏顏料、溶劑劑和助劑等等組成。1．成膜物質(zhì)它是涂料的主要要基礎(chǔ)物質(zhì)質(zhì)，有單組組分和雙組組分兩類，早早先主要為為油性成膜膜物質(zhì)，現(xiàn)現(xiàn)在發(fā)展為多種種合成樹脂脂成膜，約約占涂料總總量90％以上。2．溶劑溶劑也稱輔助成成膜物質(zhì)，早早期主要為為有機(jī)揮發(fā)發(fā)類液體，不不同品種涂涂料（合成樹脂脂）有不同溶溶劑相匹配配。隨著環(huán)環(huán)境保護(hù)要要求越來越越高，要求求嚴(yán)格控制制涂料有機(jī)機(jī)揮發(fā)物VOC總量，現(xiàn)現(xiàn)在為發(fā)展展純?nèi)苄院秃退缘榷喽喾N溶劑。3．顏料顏料是涂料不可可缺少的組組成部分，通通常是超細(xì)細(xì)粉末的有有色物質(zhì)，均均勻地分散散在涂料中中，它的存存在大大地地改善了涂涂料涂層的的涂裝性能能（如遮蓋蓋性、粘度度和施工工工藝性）和和涂層性能能（防腐性性能、耐老老化性能、裝裝飾性等）。常用的涂料有紅紅丹、氧化化鐵紅、鋅鋅鉻黃、鉬鉬酸鋅和鍶鍶鹽、富鋅鋅涂料中鋅鋅粉等。4．助劑助劑的作用主要要是改善涂涂料的施工工工藝性能能，用量雖雖然很小，但但效果很大大。如改善善顏料在涂涂料中分散散性的表面面活性劑和和防沉淀劑劑，還有防防結(jié)皮劑、紫紫外線吸收收劑等。5.1.3橋梁梁常用的防防腐蝕涂料料橋梁用涂料進(jìn)行行防腐蝕保保護(hù)已經(jīng)100多年了，經(jīng)經(jīng)過技術(shù)不不斷發(fā)展和和大量應(yīng)用用實(shí)橋效果果，現(xiàn)在已已形成系列列化的專用用橋梁涂料料，下面重重點(diǎn)對橋梁梁常用的幾幾類涂料進(jìn)進(jìn)行介紹。1．油脂涂料油脂涂料是以聚聚合油、催催干劑和顏顏料等組成成的涂料，涂涂料在干燥燥過程中靠靠脂肪酸碳碳鏈上的不不飽和雙鍵鍵自動氧化化聚合，使使之成為體體型結(jié)構(gòu)而而固化成膜膜。常用于于鋼鐵防銹銹底漆的紅紅丹防銹漆漆即屬于此此類。由于于此底漆防防腐效果不不適合現(xiàn)代代橋梁建設(shè)設(shè)需要，雖雖然在橋梁梁建設(shè)史上上發(fā)揮過重重要作用，但但現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)基本不用用該漆作防防腐底漆。2．醇酸涂料改正常行距醇酸酸樹脂是以以多元醇與與多元酸和和脂肪酸經(jīng)經(jīng)過酯化縮縮聚而成，醇醇酸樹脂涂涂料的性質(zhì)質(zhì)與改性植植物油的種種類、油度度的長短有有密切關(guān)系系，并且通通過不同樹樹脂改性可可獲得不同同性能的醇醇酸樹脂涂涂料，其具具有以下共共同特點(diǎn)：：①涂層具有良好的的柔韌性，良良好的附著著力和機(jī)械械強(qiáng)度；②顏料在該涂料中中有較好的的分散性，因因此可根據(jù)據(jù)用途做成成底漆、中中間漆和面面漆；③涂層耐久性好，保保光保色性性好，但耐耐水性較差差；④施工方便，價格格便宜。此涂料在橋梁防防腐歷史中中曾發(fā)揮過過重要作用用．如至今今給人們留留下印象的的醇酸類橋橋梁涂料有有云母氧化化鐵醇酸瓷瓷漆、鋅鋁鋁粉醇酸瓷瓷漆、有機(jī)機(jī)硅改性醇醇酸樹脂涂涂料等。3．氯化橡膠涂料料氯化橡膠系由天天然橡膠經(jīng)經(jīng)過塑煉解解聚后，或或異戊二烯烯橡膠溶于于四氯化碳碳中氯化而而得。單獨(dú)獨(dú)使用氯化化橡膠作涂涂料時其漆漆膜較脆，附附著力不好好，不耐紫紫外光老化化等，所以以在工業(yè)中中使用的氯氯化橡膠涂涂料均由加加入合成樹樹脂或天然然樹脂、顏顏料增塑劑劑、穩(wěn)定劑劑改性而得得，使氯化化橡膠涂料料獲得較好好的物理性性能和化學(xué)學(xué)性能。氯化橡膠涂料主主要具有如如下性能：：（1）抗水蒸氣滲透透能力好，耐耐水性好，耐耐鹽水和鹽鹽霧性能好好；（2）耐燃性好，由由于氯化橡橡膠含氯量量達(dá)到67％，具有有一定的延延燃性；（3）耐酸、堿、鹽鹽等化學(xué)性性能較好；；（4）熱穩(wěn)定性差、耐耐紫外光老老化性能差差，在大氣氣環(huán)境下氯氯化橡膠漆漆膜易產(chǎn)生生開裂、粉粉化等破壞壞。因此大大氣環(huán)境下下使用的氯氯化橡膠涂涂料均采用用耐候性優(yōu)優(yōu)良的樹脂脂和顏料等等進(jìn)行改性性，如云鐵鐵氯化橡膠膠漆、氯磺磺化聚乙烯烯、氯化丙丙烯涂料等等。4．環(huán)氧涂料環(huán)氧樹脂的分子子結(jié)構(gòu)中含含有環(huán)氧基基，涂料工工業(yè)中常用用的環(huán)氧樹樹脂是由環(huán)環(huán)氧氯丙烷烷和二酚基基丙烷在堿堿作用下縮縮聚而成的的高分子化化合物，簡簡稱雙酚A型環(huán)氧樹樹脂，其主主要具有如如下性能：：（1）涂層附著力好好，耐水性性好；（2）耐老化性能差差；（3）可以或的較厚厚涂層；（4）可以有許多種種交聯(lián)劑，從從而獲得不不同性能的的涂層。5．丙烯酸樹脂涂涂料丙烯酸樹脂涂料料多采用氨氨基樹脂、環(huán)環(huán)氧樹脂、聚聚氨酯等低低聚物作交交聯(lián)固化，丙丙烯酸涂料料漆膜具有有優(yōu)良的物物理機(jī)械性性能，耐候候性和保光光保色性好好，是良好好的戶外鋼鋼橋防腐涂涂裝面漆。通通常有不飽飽和聚酯聚聚合的丙烯烯酸、乙烯烯酯聚合的的丙烯酸等等。6．聚氨酯涂料應(yīng)用于防腐涂裝裝的聚氨酯酯樹脂通常常含有兩個個組分，一一個是含有有異氰酸酯酯，另一個個是含有羥羥基，臨施工使用用前將雙組組分混合而而反應(yīng)固化化生成聚氨氨基甲酸酯酯，簡稱聚聚氨酯。其其主要特點(diǎn)點(diǎn)是：①漆膜耐戶外日曬曬，不易粉粉化，保光光保色性能能及耐老化化性能優(yōu)良良；漆膜堅堅硬，具有有優(yōu)良的物物理機(jī)械性性能和耐化化學(xué)腐蝕性性；②作為底漆涂料時時，漆膜的的附著力不不如環(huán)氧涂涂料好；但但作為面漆漆涂料時，可可以與環(huán)氧氧漆、氯化化橡膠漆等等保持優(yōu)良良的附著力力；③聚氨酷涂料可以以在0°下固化化，冬季施施工性能比比其他油漆漆好。=4\*GB3④可以制成無溶劑劑或高固體體含量涂料料，因此在在施工時可可以一次獲獲得規(guī)定的的涂膜厚度度。5.1.4我國國大型橋梁梁鋼結(jié)構(gòu)的的涂料防護(hù)護(hù)體系表5.1長江江大橋涂裝裝防護(hù)體系系沿革橋名稱長江大橋防護(hù)體體系沿革備注武漢長江大橋武漢長江大橋（19533.2動工，19577.10通車）底漆：紅丹防銹銹底漆；面面漆：長油油度醇酸磁磁漆（316灰色面漆漆）1976年更換換為：底漆：云母氧化化鐵酚醛橋橋梁底漆（二二道）；面面漆：云母母氧化鐵醇醇酸鋼橋漆漆（二道）四道總厚度：2200～300μm鴨綠江大橋、重重慶九龍坡坡大橋、坦坦贊鐵路、緬緬甸仰光大大橋等都采采用了1976年防護(hù)體體系方案，效效果良好南京長江大橋南京長江大橋（19600.1動工，19688.12通車）底漆：紅丹防銹銹底漆；面面漆：灰鋁鋁鋅醇酸磁磁漆（66灰色面漆漆）1976年更換換為：與上上述武漢長長江大橋同同枝城長江大橋枝城長江大橋（19655.11動工，19711.9通車）鋼梁：底漆漆：硼鋇酚酚醛防銹底底漆面漆：灰灰鋁鋅醇酸酸磁漆；灰灰鋁鋅有機(jī)機(jī)硅醇酸磁磁漆鐵路縱梁上蓋板板：底漆：：棕黃聚氨氨酯底漆；；面漆：灰灰聚氨酯橋橋板漆高強(qiáng)度鋼螺栓連連接處鋼板板表面：底底漆：無機(jī)機(jī)富鋅底漆漆；面漆：：灰聚氨酯酯橋板漆九江長江大橋九江長江大橋（2000年通車）鋼梁：底漆：紅紅丹酚醛防防銹底漆（二二道）；面面漆：云鐵鐵醇酸面漆漆（三道）總共大于1900μm鐵路縱梁上蓋板板：底漆：：棕黃聚氨氨酯底漆（二二道）面漆：銀灰聚氨氨酯橋板漆漆（三道）總共大于2700μm高強(qiáng)度鋼螺栓連連接處鋼板板表面：底底漆：熱噴噴＋鋅黃酚酚醛底漆（二二道）面漆漆：云鐵醇醇酸面漆（三三道）總共大于300μm鞠湖長江大橋鞠湖長江大橋（2001年通車）鋼箱梁等鋼構(gòu)件件：底漆：：無機(jī)富鋅鋅底漆；中中間漆：環(huán)環(huán)氧云鐵中中間漆；面漆：脂脂肪族丙烯烯酸聚氨酯酯面漆西陵長江大橋西陵長江大橋（1997年建成）鋼箱梁外表面：：底漆：無無機(jī)硅酸鋅鋅車間底漆漆（SZ-1CC）（一道道）無機(jī)富鋅鋅底漆（SZ-1GG）（一道道）中間漆：：環(huán)氧云鐵鐵中間漆（881D）（二道道）面漆：脂脂肪族丙烯烯酸聚氨酯酯面漆（881YYM）（二道道）鋼橋板面：鋼箱梁內(nèi)壁、UU型肋內(nèi)外外壁：第一一層：無機(jī)機(jī)硅酸鋅車車間底漆（SZ-1CC）第二層：：無機(jī)富鋅鋅底漆（SZ-1GG）第三層：：無機(jī)富鋁鋁面漆（一一至二道）三峽庫區(qū)蓮沱大大橋鋼箱梁梁外露部分分同西陵大大橋表5.1為我國長長江大橋防防護(hù)體系的的沿革，表表5.2為海灣大大橋的防護(hù)護(hù)體系，從從中可以將將目前較為為理想的三三層體系方方案歸納為為：無機(jī)富富鋅底漆或或噴鋅或環(huán)環(huán)氧富鋅底底漆＋環(huán)氧氧云鐵中間間漆＋丙烯烯酸聚氨酯酯面漆氯化化橡膠厚漿漿漆。就防護(hù)體系的角角度，無論論表5.1的長江大大橋防護(hù)，還還是表5.2的上海楊楊浦、南浦浦大橋防護(hù)護(hù)或廈門、虎虎門海濱大大橋都有異異途同歸、逐逐步一致的的看法，就就是：三層層（底、中中、面）、多多道、重防防腐、美觀觀、耐久、維維護(hù)少、壽壽命長。表5.2海濱濱大橋防護(hù)護(hù)體系橋名稱鋼箱梁外部鋼箱梁內(nèi)部鋼橋橋面廈門海侖大橋(2000年通通車)1、無機(jī)富鋅車間間底漆2、醇溶無機(jī)富鋅鋅底漆3、環(huán)氧型封閉漆漆4、環(huán)氧云鐵中間間漆5、聚氨酯面漆1、無機(jī)富鋅底漆漆2、厚漿改性環(huán)氧氧防銹漆（鋼鋼箱梁內(nèi)設(shè)設(shè)除濕機(jī)）1、無機(jī)富鋅車間間底漆2、醇溶無機(jī)富鋅鋅底漆3、加鋪鋼筋混凝凝土機(jī)聚合合物瀝青路路面虎門珠江大橋((19999年通車)1、無機(jī)富鋅底漆漆2、環(huán)氧云鐵中間間漆3、氯化橡膠厚漿漿面漆1、無機(jī)富鋅底漆漆2、環(huán)氧云鐵中間間漆3、環(huán)氧瀝青厚漿漿面漆1、無機(jī)富鋅底漆漆2、氰凝防水涂料料3、加鋪鋼筋混凝凝土機(jī)聚合合物瀝青路路面上海南浦大橋1、環(huán)氧富鋅底漆漆2、環(huán)氧云鐵中間間漆3、氯化橡膠厚漿漿面漆1、無機(jī)富鋅底漆漆2、環(huán)氧云鐵中間間漆3、環(huán)氧瀝青厚漿漿面漆5.1.5日本本大型鋼橋橋涂裝防護(hù)護(hù)體系日本是一個島國國，島多海海岸線長，海海上橋梁或或海濱橋梁梁也多，在在預(yù)防腐蝕蝕方面有許許多成熟的的技術(shù)可以以借鑒。（1）涂裝工藝日本在橋梁建設(shè)設(shè)上，很注注重施工工工藝，真可可謂“三分材料料、七分工工藝”的積極執(zhí)執(zhí)行者，日日本橋梁涂涂裝工藝，一一般涂裝工工藝施行工工程1，海上橋橋梁或海濱濱橋梁施行行工程3。日本的的鋼結(jié)構(gòu)橋橋梁涂裝工工藝的這種種工藝安排排比較科學(xué)學(xué)，在鋼鐵鐵工廠的產(chǎn)產(chǎn)品（桁條條、型材或或板材）表表面先行除除銹，表面面甚至達(dá)到到Sal//2之后，涂涂上底漆，橋橋梁工廠制制作部件進(jìn)進(jìn)程中，還還會污染，再再次除銹，涂涂底漆，最最后在現(xiàn)場場完工；對對于海濱橋橋梁采用工工程3，則可望望涂裝工藝藝更符合實(shí)實(shí)際，質(zhì)量量更好。目目前我國僅僅做到工程程2的水平。目目前，國際際上多采用用高壓無氣氣噴涂，而而且下列情情況不準(zhǔn)許許進(jìn)行涂裝裝：①氣溫低于5℃；②相對濕度度超過85％時；③被涂物表表面沾有污污物。我國國涂裝現(xiàn)場場是否還有有違規(guī)現(xiàn)象象，值得注注意。（2）涂裝體系日本將在苛刻腐腐蝕環(huán)境下下能起正常常保護(hù)作用用15年以上的的涂料稱為為重防腐涂涂料，表現(xiàn)現(xiàn)為耐蝕性性優(yōu)良、耐耐久。像跨跨江跨海大大橋、輸油油輸氣管線線、高層建建筑、電視視發(fā)射塔等等，希望使使用壽命越越長越好，日日本和國際際上其他國國家一樣，選選用重防腐腐涂裝，追追求長壽命命。重防腐腐涂料應(yīng)該該是膜厚、高高固體分、易易于噴刷（觸觸變功能好好）。具體體要求：①對鋼基體體具有良好好的結(jié)合力力，有良好好的物理機(jī)機(jī)械性能，如如收縮率低低、適當(dāng)?shù)牡挠捕?、韌韌性、耐磨磨性、耐溫溫性；②對各種介介質(zhì)有良好好的耐蝕性性，如海洋洋、工業(yè)大大氣、酸、堿堿、鹽等；；③能有效抵抵抗各種介介質(zhì)的滲透透；④現(xiàn)有施工工技術(shù)易于于進(jìn)行施工工。這四個個要點(diǎn)是較較為苛刻的的，但日本本正在按照照這些要求求去做。表表5.4列出出了日本關(guān)關(guān)西國際機(jī)機(jī)場連絡(luò)橋橋海洋大氣氣部分鋼結(jié)結(jié)構(gòu)涂裝體體系，表55.5為飛飛濺潮差區(qū)區(qū)域部分鋼鋼結(jié)構(gòu)涂裝裝體系，表表5.6為日日本工業(yè)地地區(qū)和海濱濱橋梁及一一般地區(qū)橋橋梁的涂裝裝體系。從從這些表可見見：①選用了保保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)免遭腐蝕蝕最好、最最重要也是是最通用的的富鋅底漆漆，尤其突突出使用了了無機(jī)富鋅鋅底漆；②選用了耐耐酸堿優(yōu)良良的環(huán)氧樹樹脂、耐大大氣暴曬優(yōu)優(yōu)良的丙烯烯酸聚氨酯酯樹脂；③選用了厚厚膜涂層：：表5.44涂裝體系系，噴涂七七道，公355μm；表5.55涂裝體系系竟厚達(dá)2520μm。這三點(diǎn)點(diǎn)正是滿足足了重防腐腐涂裝設(shè)計計的要求，表表達(dá)了日本本在鋼橋防防護(hù)方面所所達(dá)到的水水平。表55.7列出出了海洋鉆鉆井平臺上上典型的涂涂裝體系，表表5.7表達(dá)達(dá)出的在海海洋鉆井平平臺上惡劣劣的海洋侵侵蝕環(huán)境中中使用的涂涂裝體系也也具有：①選擇了最最優(yōu)的底層層；②采用了最最優(yōu)性能的的樹脂；③涂覆了厚厚膜等重防防腐涂裝的的特點(diǎn)。表5.3日本的的鋼結(jié)構(gòu)橋橋梁涂裝工工藝施工場地工程1工程2工程3鋼鐵工廠噴射除銹涂裝車間底漆噴射除銹涂裝車間底漆橋梁工廠制作部件二次除銹涂一道底漆制作部件二次除銹涂一道底漆制作部件二次除銹涂底漆涂中間漆和面漆漆架橋工地搬運(yùn)、架設(shè)涂中間漆和面漆漆搬運(yùn)、架設(shè)涂中間漆和面漆漆搬運(yùn)、架設(shè)補(bǔ)修涂裝（加罩罩面漆）表5.4日本本關(guān)西國際際機(jī)場連絡(luò)絡(luò)橋涂裝體體系（海上上大氣區(qū)）施工程序施工名稱涂料使用量g/m2/道干膜厚度μm/道涂裝間隔第一次基材處理理噴砂Sa2.5，無無機(jī)富鋅車車間底漆第二次處理制品噴砂第一層厚膜無機(jī)富鋅底底漆700751日～3個月第二層薄霧狀涂層（流流平罩光）1602日以內(nèi)第三層厚膜環(huán)氧底漆5001001日～3個月第四層厚膜環(huán)氧底漆5001001日～3個月第五層聚氨酯涂料（中中層）170301日～7日第六層聚氨酯涂料（面面漆）14030表5.5日本本關(guān)西國際際機(jī)場連絡(luò)絡(luò)橋涂裝體體系（飛濺濺區(qū)、潮差差區(qū)）施工程序施工名稱涂料使用量g/m2/道干膜厚度μm/道涂裝間隔第一次基材處理理噴砂Sa2.5，無無機(jī)富鋅車車間底漆20020第二次處理制品噴砂第一層環(huán)氧富鋅底漆200201日～3個月第二層超厚漿型環(huán)氧涂涂料60002500表5.6日本本鋼橋防腐腐蝕涂裝體體系類別層數(shù)一般地區(qū)，鋼箱箱梁外表面面海濱、工業(yè)地區(qū)區(qū)，鋼箱梁梁外表面鋼箱梁內(nèi)表面工廠涂裝155555233((00漆)漆)7333((00(道工地涂裝4(((((5(((33注：括號內(nèi)數(shù)值值為漆膜厚厚度。表5.7海洋洋鉆井平臺臺上典型的的涂裝體系系涂裝體系厚度（μm）涂裝體系厚度（μm）洗滌底漆乙烯基涂層，中中間漆和面面漆（三～～四層）15200～2500無機(jī)鋅后固化底底漆環(huán)氧中間漆乙烯基或丙稀酸酸聚氨酯面面漆7512550洗滌底漆氯化橡膠，中間間漆和面漆漆（三～四四層）15200～2500無機(jī)鋅后固化底底漆環(huán)氧結(jié)合層環(huán)氧中間漆乙烯基或丙稀酸酸聚氨酯面面漆7550100～150050無機(jī)鋅自固化底底漆環(huán)氧中間漆乙烯基或丙稀酸酸聚氨酯面面漆7512550無機(jī)鋅后固化底底漆共聚物結(jié)合層乙烯基厚漿面漆漆7550150～2500無機(jī)鋅自固化底底漆環(huán)氧中間漆和面面漆（二層層）75250無機(jī)鋅自固化底底漆環(huán)氧結(jié)合層厚膜丙稀酸聚氨氨酯面漆7550150～2000無機(jī)鋅自固化底底漆乙烯基厚漿中間間漆乙烯基面漆75100～1500505.2鐵路鋼鋼橋的防腐腐蝕用涂料料鐵路鋼橋無論國國內(nèi)外一般般都是采用用防腐蝕涂涂料進(jìn)行防防腐蝕保護(hù)護(hù)。我國鐵鐵路鋼橋的的涂料防腐腐蝕技術(shù)也也是不斷發(fā)發(fā)展和逐漸漸完善的，20世紀(jì)50年代，鋼鋼梁涂料保保護(hù)壽命僅僅為2～3年；60年代后期期至80年代，先先后采用了了紅丹防銹銹底漆與灰灰鋁鋅醇酸酸面漆（即即66醇酸面漆漆）或灰云云母氧化鐵鐵醇酸面漆漆配套體系系，涂料保保護(hù)壽命提提高到了10年左右；90年代采用用環(huán)氧富鋅鋅防銹底漆漆、環(huán)氧云云鐵中間漆漆、灰鋁粉粉石墨酸面面漆（即018醇酸面漆漆）配套系系，涂料保保護(hù)壽命達(dá)達(dá)到了15年以上。鐵路鋼橋涂料采采用底面漆漆配套使用用，充分發(fā)發(fā)揮底漆的的防銹作用用和面漆的的耐老化作作用。國內(nèi)內(nèi)外使用的的涂料品種種見表5..8。表5.8國內(nèi)內(nèi)外常用的的鋼橋涂料料國別底漆中間漆面漆中國紅丹防銹漆，富富鋅防銹漆漆云鐵環(huán)氧漆灰鋁鋅醇酸面漆漆，灰云母母氧化鐵醇醇酸面漆，灰灰鋁粉石墨墨酸面漆，聚聚氨酯面漆漆等德國紅丹醇酸底漆，油油性紅丹漆漆云鐵鋁粉醇酸面面漆英國鋅黃酚醛底漆，富富鋅底漆/云鐵酚醛面漆，云云鐵聚氨酯酯面漆法國紅丹底漆云鐵面漆美國富鋅底漆流平罩漆，環(huán)氧氧漆鋁粉酚醛面漆，鋁鋁粉聚乙烯烯面漆，聚聚氨酯面漆漆日本富鋅底漆，油性性紅丹底漆漆云鐵環(huán)氧漆聚氨酯面漆，氯氯化橡膠面面漆，醇酸酸面漆鐵道科學(xué)研究院院杜存山先先生總結(jié)了了我國鐵道道鋼結(jié)構(gòu)橋橋梁的涂裝裝防護(hù)體系系（見表55.9），將將我國鐵道道系統(tǒng)進(jìn)行行橋梁涂裝裝防護(hù)的歷歷史演變（見見表5.99－I～I(xiàn)V）及發(fā)展展趨勢（見見表5.99－V）表達(dá)的的十分清晰晰。表5.9我國國鐵路鋼橋橋防腐蝕涂涂裝體系序號鋼橋涂裝體系表面除銹等級（至至少）使用年限Ⅰ底漆：紅丹酚醛醛防銹底漆漆、紅丹醇醇酸防銹漆漆面漆：長油度醇醇酸磁漆（316灰色面漆漆）灰鋁鋅醇酸磁漆漆（66灰色面漆漆）手工St2地面漆各二道，7～8年Ⅱ底漆：紅丹酚醛醛防銹底漆漆、紅丹醇醇酸防銹漆漆面漆：云母氧化化鐵醇酸鋼鋼橋漆手工St2底面漆各二道，10年Ⅲ底漆：環(huán)氧富鋅鋅底漆面漆：灰云鐵氯氯化橡膠面面漆噴砂Sa2氯化橡膠面漆，少少用Ⅳ底漆：環(huán)氧富鋅鋅底漆（二二道）中間漆：環(huán)氧云云鐵中間漆漆（一道）面漆：灰鋁粉石石墨醇酸面面漆（018灰色面漆漆）噴砂Sa2面漆二、三道，15～20年Ⅴ底漆：無機(jī)富鋅鋅底漆、熱熱噴鋅、鋁鋁、鋅鋁合合金中間漆：環(huán)氧云云鐵中間漆漆面漆：脂肪族丙丙烯酸聚氨氨酯面漆、氯氯碳涂料噴砂Sa2.5底層保證30年年以上5.2.1紅丹丹防銹漆紅丹防銹漆傳統(tǒng)統(tǒng)的性能優(yōu)優(yōu)異的防銹銹底漆，并并且價格低低廉。一般般認(rèn)為其防防腐蝕能力力是來自油油中的脂肪肪酸和鉛形形成的鉛皂皂，鉛皂是是一種緩蝕蝕劑；但也也有人認(rèn)為為，紅丹顏顏料的保護(hù)護(hù)作用與陰陰極和陽極極腐蝕反應(yīng)應(yīng)的極化有有關(guān)。鐵基基體的陰極極反應(yīng)因溶溶解度Pb2＋化合物物的生成而而極化，而而陽極反應(yīng)應(yīng)則因從可可溶性Fe2＋形成不不溶的Fe3＋化合物物，并與Pb2＋的氧化化物、氫氧氧化物一起起沉積在金金屬晶格中中而極化。由于鉛毒的存在在，為了保保護(hù)環(huán)境，現(xiàn)現(xiàn)在紅丹防防銹漆正逐逐漸為其他他防銹底漆漆所代替，但但鐵路鋼橋橋作為永永久性的重重要鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)，所以紅紅丹防銹漆漆在我國鋼鋼橋上仍普普遍使用。紅丹防銹漆可以以是紅丹酚酚醛防銹漆漆，也可以以是紅丹醇醇酸防銹漆漆，其中紅紅丹含量在在不揮發(fā)物物中含量不不低于65%。5.2.2富鋅底漆漆富鋅底漆是陰極極保護(hù)型的的重防腐涂涂料，分為為無機(jī)富鋅鋅底漆和有有機(jī)富鋅底底漆兩大類類。無機(jī)富鋅底漆包包括水玻璃璃型和水解解硅酸乙酯酯型兩種，其其中在鋼橋橋上作為底底漆使用的的是前者。水水玻璃無機(jī)機(jī)富鋅底漆漆也稱為水水性無機(jī)富富鋅底漆。我國使用的水性性無機(jī)富鋅鋅底漆大多多是二次固固化型，它它是由鈉水水玻璃（泡泡花堿）、鋅鋅粉組成，涂涂層成膜后后需涂刷固固化劑使涂涂層固化。目目前在我國國鐵路已開開始使用水水性自固型型無機(jī)富鋅鋅涂料，它它主要是由由鉀水玻璃璃、鋅粉組組成，涂層層在幾小時時內(nèi)即可實(shí)實(shí)現(xiàn)完全自自固化，不不怕雨淋，大大大縮短了了施工周期期。已在我我國新建的的秦沈客車車專運(yùn)線丁丁香橋、渝渝懷線長壽壽橋等使用用。有機(jī)富鋅底漆主主要是環(huán)氧氧富鋅底漆漆。由于環(huán)環(huán)氧樹脂與與鋼基板的的附著性好好，所以用用量較大。5.2.3灰鋁鋅醇醇酸面漆該種涂料是鐵道道部科學(xué)研研究院和天天津油漆廠廠1966年共同研研制的以片片狀鋅鋁粉粉為主要顏顏料的醇酸酸磁漆，涂涂層耐候壽壽命達(dá)到了了10年以上。其其主要原理理是利用鱗鱗片狀的顏顏料在涂層層中像瓦片片一樣層層層疊加，對對水汽的滲滲入、透過過有很好的的阻擋作用用。5.2.4灰云鐵醇醇酸面漆按照片狀顏料可可以處長面面漆耐候壽壽命的思路路，鐵道部部科學(xué)研究究院和安徽徽繁昌鉛鋅鋅礦等單位位于1978年研制成成功了灰云云鐵醇酸面面漆。該面面漆采用云云鐵作為主主要原料，利利用其片狀狀結(jié)構(gòu)、化化學(xué)惰性等等特點(diǎn)，涂涂層耐候壽壽命也達(dá)到到了10年以上。5.2.5灰鋁粉石石墨醇酸面面漆鐵道部科學(xué)研究究院在1993年又研制制了鐵路鋼鋼梁面漆――灰鋁粉石石墨醇酸面面漆（又稱稱018－2醇酸面漆漆）。其中中的顏料使使用的是鱗鱗片狀的鋁鋁粉石墨復(fù)復(fù)合材料。它它的耐候壽壽命能夠達(dá)達(dá)到20年以上。表表5.100列出了上上述3種面漆的的主要特性性和特點(diǎn)。表5.10鐵鐵路鋼橋用用面漆主要要特點(diǎn)涂料名稱包裝沉降性涂刷性特點(diǎn)紅丹防銹漆單易刷、噴均可具有緩蝕作用，防防銹能力好好，有一定定毒性環(huán)氧富鋅底漆雙易刷、噴均可具有陰極保護(hù)作作用，附著著力好云鐵環(huán)氧中間漆漆雙易刷、噴均可附著力好66醇酸面漆雙不易刷、噴均可耐老化，耐酸性性氣氛較差差灰云鐵醇酸面漆漆單易噴耐老化，耐酸性性氣氛較差差018醇酸面漆漆單不易刷、噴均可耐老化，耐酸性性氣氛，密密度小，涂涂裝面積大大5.2.6聚氨氨酯上蓋板板涂料鐵路鋼橋的縱梁梁、上承板板梁和箱形形梁的上蓋蓋板頂面使使用耐磨涂涂料。它是是由2道棕黃聚聚氨酯底漆漆（每道干干膜最小厚厚度50μm）和4道灰聚氨氨酯蓋板面面漆（每道道干膜最小小厚度40μm）組成。這這種涂裝體體系的特點(diǎn)點(diǎn)是耐磨性性好。5.2.7灰灰云鐵環(huán)氧氧中間漆該漆在富鋅底漆漆和鋼鐵的的噴鋅、噴噴鋁層上具具有優(yōu)良的的附著力和和封閉功能能。作為環(huán)環(huán)氧富鋅底底漆、無機(jī)機(jī)富鋅底漆漆等高性能能防銹漆的的中間層漆漆封閉涂層層，增強(qiáng)整整個涂層的的附著力和和保護(hù)性能能。它能與與環(huán)氧型、聚聚氨酯型和和氯化橡膠膠型等涂料料配套，也也能與醇酸酸、酚醛等等傳統(tǒng)型涂涂料進(jìn)行配配套。5.2.8環(huán)環(huán)氧瀝青涂涂料主要用于非密封封的箱形梁梁內(nèi)表面的的涂裝。一一般涂裝四四道，每道道干膜最小小厚度為60μm。綜上所所述，將鐵鐵路鋼梁涂涂裝用涂料料的主要特特性匯總于于表5.111。表5.11鐵鐵路鋼梁涂涂裝用涂料料的主要特特性涂料名稱主要成分包裝形式主要特點(diǎn)紅丹醇酸（酚醛醛）底漆醇酸樹脂（改性性酚醛樹脂脂）、紅丹丹、體制顏顏料、催干干劑、溶劑劑單組分漆膜堅韌，附著著力、干性性、防銹性性能好環(huán)氧富鋅底漆環(huán)氧樹脂、鋅粉粉、聚酰胺胺固化劑、溶溶劑雙組分耐溶劑腐蝕，防防銹能力強(qiáng)強(qiáng)，具有陰陰極保護(hù)作作用棕黃聚氨酯蓋板板底漆聚氨酯樹脂、醇醇酸樹脂、鉻鉻酸鋅、體體制顏料、固固化劑、溶溶劑雙組分漆膜堅硬，附著著力強(qiáng)，耐耐水、油、化化學(xué)物質(zhì)性性能好，干干燥快環(huán)氧瀝青底漆環(huán)氧樹脂、煤焦焦瀝青、防防銹顏料、聚聚酰胺固化化劑、溶劑劑雙組分附著力強(qiáng)，有較較好的防銹銹性能，耐耐干濕變化化灰鋁鋅醇酸面漆漆長油度醇酸樹脂脂、片狀鋁鋁鋅金屬漿漿、催干劑劑、溶劑雙組分片狀顏料層層相相疊，透水水性低，耐耐紫外線較較好灰云鐵醇酸面漆漆長油度醇酸樹脂脂、片狀灰灰云母氧化化鐵、催干干劑、助劑劑、溶劑單組分漆膜堅韌，附著著力好，透透水性低，耐耐候性好灰鋁粉石墨醇酸酸面漆長油度醇酸樹脂脂、片狀鋁鋁粉石墨漿漿、助劑、催催干劑、溶溶劑單組分漆膜堅韌，附著著力好，耐耐候性好，耐耐酸性氣候候好灰聚氨酯蓋板面面漆聚氨酯樹脂、胺胺固化劑、溶溶劑四組分漆膜堅硬耐磨，耐耐沖擊，干干燥快，有有良好的耐耐水耐化學(xué)學(xué)物質(zhì)性能能灰云鐵環(huán)氧中間間漆環(huán)氧樹脂、片狀狀灰云母氧氧化鐵、聚聚酰胺固化化劑、溶劑劑雙組分附著力好，耐水水，耐溶劑劑性能好5.3鐵路鋼鋼梁涂裝體體系為了獲得較好的的保護(hù)效果果，使保護(hù)護(hù)涂裝具有有最佳的防防腐耐久性性能，要根根據(jù)鋼梁的的不同部位位及所處環(huán)環(huán)境科學(xué)合合理地配套套選用不同同涂料，制制定出涂裝裝體系。表表5.122～表5.155分列了我我國鐵路鋼鋼橋目前所所使用的涂涂裝體系。表5.12鋼鋼梁大面積積部位涂裝裝體系涂裝體系涂料名稱涂裝道數(shù)每道干膜最小厚厚度（μm）干膜最小總厚度度（μm）干燥地區(qū)潮濕地區(qū)惡劣地區(qū)1紅丹酚醛（醇酸酸）底漆灰鋁鋅醇酸面漆漆2～32～335357070701051051052紅丹酚醛（醇酸酸）底漆灰云鐵醇酸面漆漆2～32～335407080701201051203環(huán)氧富鋅底漆云鐵環(huán)氧中間漆漆灰鋁粉石墨醇酸酸面漆212～34040358040708040708040105表5.13縱梁梁、上承板板梁、箱形形梁上蓋板板頂面涂裝裝體系涂裝體系涂料名稱涂裝道數(shù)每道干膜最小厚厚度（μm）干膜最小總厚度度（μm）干燥地區(qū)潮濕地區(qū)惡劣地區(qū)1棕黃聚氨酯蓋板板底漆灰聚氨酯蓋板面面漆2～34～550401001601501601502002噴鋅（噴鋁）封孔劑灰聚氨酯蓋板面面漆14～52040120201601602016020020200表5.14栓栓接面外露露部位涂裝裝體系涂裝體系涂料名稱涂裝道數(shù)每道干膜最小厚厚度（μm）干膜最小總厚度度（μm）干燥地區(qū)潮濕地區(qū)惡劣地區(qū)1噴鋁封孔劑中間漆面漆（同主梁）112～320403512020407016020407020020401052無機(jī)富鋅漆封孔劑中間漆面漆（同主梁）2112～3402040358020407080204070802040105表5.15箱箱形梁內(nèi)部部涂裝體系系涂裝體系涂料名稱涂裝道數(shù)每道干膜最小厚厚度（μm）干膜最小總厚度度（μm）干燥地區(qū)潮濕地區(qū)惡劣地區(qū)1低溶劑環(huán)氧瀝青青底漆低溶劑環(huán)氧瀝青青面漆3450601502401502401502405.4鐵路鋼鋼梁涂裝技技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)涂裝要取取得經(jīng)貿(mào)耐耐用的良好好效果，除除了具有合合理的涂裝裝體系和打打埋伏的涂涂裝材料外外，對于涂涂裝體系和和打埋伏的的涂裝材料料外作業(yè)的的質(zhì)量好壞壞有極大的的關(guān)系。鐵鐵路鋼梁的的涂裝也不不例外。它它的施工條條件與一般般的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)涂裝要求求一樣，如如對涂料質(zhì)質(zhì)量控制的的要求、大大氣環(huán)境的的要求、環(huán)環(huán)境溫度的的要求、施施工間隔時時間的要求求等。但由由于鐵路鋼鋼梁是百年年大計的大大型設(shè)施，它它的涂裝又又具有特殊殊性，并由由于鋼梁部部位的不同同而有所差差異。5.4.1栓焊梁連連接部位板板層間涂裝裝栓焊梁節(jié)點(diǎn)連接接，是以摩摩擦傳力，接接觸面必須須要有足夠夠的摩擦力力。但由于于預(yù)制桿件件運(yùn)輸、堆堆放、拼裝裝過程中，無無機(jī)富鋅防防滑涂料涂涂層或噴鋁鋁層會發(fā)生生機(jī)械磨損損，或粘附附油污，或或被酸堿化化學(xué)物質(zhì)侵侵蝕等情況況，不能達(dá)達(dá)到規(guī)定的的摩擦系數(shù)數(shù)（不小于于0.45）。因此此，須經(jīng)現(xiàn)現(xiàn)場試驗(yàn)測測定，如摩摩擦系數(shù)小小于0.45，必須對對防滑涂料料層整修處處理，達(dá)到到要求。5.4.2鋼梁桿件件邊緣和難難以涂裝部部位的涂裝裝桿件邊角處，涂涂料附著力力較差，且且易磨損。難難以涂裝部部位，日常常維護(hù)困難難，且多為為常堆積污污物的死角角，易腐蝕蝕鋼梁。因因此，必須須嗇涂裝的的道數(shù)和厚厚度，使其其與鋼梁大大面積涂裝裝周期相同同。5.4.3局部維護(hù)護(hù)性涂裝局部性涂裝通常常稱為零星星找銹補(bǔ)漆漆，是對原原涂裝層局局部嚴(yán)重劣劣化部位的的修補(bǔ)，必必須保持原原涂裝體系系一致的涂涂層和厚度度。因此，應(yīng)應(yīng)使用與原原涂裝體系系相同的涂涂料，并按按施工工藝藝涂裝。為為使新補(bǔ)涂涂層與原涂涂層搭接良良好，應(yīng)有有50－80cm的搭接面面，不致修修補(bǔ)不良，擴(kuò)擴(kuò)大涂層劣劣化范圍。罩面漆維護(hù)涂裝裝，應(yīng)先進(jìn)進(jìn)行局部維維護(hù)涂裝，然然后在手工工清理污物物和砂紙打打手基礎(chǔ)上上，用原涂涂裝體系的的面漆罩涂涂2道。六橋梁熱噴涂涂長效防腐腐蝕技術(shù)熱噴涂是依靠專專用設(shè)備產(chǎn)產(chǎn)生的熱源源（火焰、電電弧、等離離子等），把把金屬或非非金屬固體體材料加熱熱熔融或軟軟化，并利利用熱源自自身的動力力或外加高高速氣流霧霧化，使霧霧化的噴涂涂材料快速速噴射到經(jīng)經(jīng)過預(yù)處理理干凈的基基體表面形形成徐層過過程。這些些噴涂層具具有很多特特異功能，如如防腐蝕、耐耐磨、耐熱熱、抗氧化化、絕緣、導(dǎo)導(dǎo)電、屏蔽蔽等性能，使使基體材料料本身不具具備的性能能得到合理理的補(bǔ)償，表表現(xiàn)出強(qiáng)大大的生命力力，熱噴涂涂技術(shù)已被被廣泛應(yīng)用用于宇航、機(jī)機(jī)械、化工工、冶金、煤煤炭、交通通、建筑等等各個領(lǐng)域域。熱噴涂涂技術(shù)是一一門高新技技術(shù)，利用用它可以研研制新的材材料，如現(xiàn)現(xiàn)代宇航技技術(shù)中應(yīng)用用的防遠(yuǎn)紅紅外、微波波、激光等等功能涂層層，生物工工程新型材材料及其它它領(lǐng)域的壓壓電陶瓷材材料、非晶晶態(tài)材料等等，它作為為一個學(xué)科科的綜合應(yīng)應(yīng)用技術(shù)已已顯示出很很大作用，并并隨著當(dāng)今今世界科學(xué)學(xué)技術(shù)發(fā)展展而向著更更高的水平平發(fā)展。近些年來，我國國有多座新新建大型橋橋梁采用了了熱噴涂防防護(hù)方法進(jìn)進(jìn)行保護(hù)，例例如，武漢漢軍山長江江大橋、連連霍高速公公路跨京杭杭運(yùn)河特大大橋、香港港青馬大橋橋、廣西番番禺西里大大橋、廣東東佛陳大橋橋、浙江淳淳安南浦大大橋、海南南瓊州大橋橋、西安呂呂小寨立交交橋、奧海海鐵路通道道跨海輪渡渡棧橋以及及浙江舟山山大陸連島島工程的桃桃夭門大橋橋等。6.1熱噴涂涂技術(shù)的特特點(diǎn)（1）適用于幾乎所所有金屬、非非金屬材料料表面的噴噴涂加工，適適用范圍廣廣泛；（2）噴涂材料范圍圍廣闊，金金屬、非金金屬的棒絲絲、粉或粉粉芯絲材等等均可用于于噴涂形成成涂層；（3）噴涂過程中對對工件熱影影響力小，從從而保證基基體材料不不變形，性性能不降低低，也