孟祥勇

摘 要：随着中国交通事业不断不发展，对于大跨径桥梁需求逐渐增加，由于钢桥强度高，自重轻，钢桥的应用也日益增加。钢桥的腐蚀严重制约着桥梁的使用寿命。本文将根据工程实践中常用的钢桥防腐措施，对桥梁防腐涂层进行论述分析。

关键词：桥梁;钢桥;防腐;耐久性

0 引言

大多数桥梁设计者认为，钢桥防腐对于桥梁工程来说是占比很小的一部分，但事实并非如此，在20世纪30年代，最早开始建造了钢结构桥梁的欧美发达国家，因其自身防腐技术不够成熟，不能对当时钢结构桥梁提供长效保护，使桥梁在通车运营后很短的时间内，便发生了严重的腐蚀现象，即使进行定期刷漆维护，依旧达不到良好的防护效果，对此不得不重新建造桥梁，对于人力物力造成了极大的浪费。在美国桥梁中，因为腐蚀已造成4 000多座不能使用，也曾发生过因为腐蚀造成桥梁坍塌的事故。故钢桥的防腐成为了日益重要的课题。

1 钢桥的防腐措施

1.1 重防腐油漆涂装防腐

防腐涂装工艺中比较简单的当属重防腐涂料，所以重防腐油漆涂装防腐便逐渐应用各个领域，因其工艺的发展和进步，其工艺便逐渐应用于钢桥之上。在重防腐涂料中，无论何种油漆，其施工工艺非常相似，先涂装与金属直接接触的为底漆，在底漆完成后对中间漆进行涂装，最后一层便是面漆。油漆品种也大致相同，底漆均为环氧（无机）富锌底漆，中间漆为环氧云母氧化铁中间漆，面漆主要有三种，环氧聚氨酯面漆、环氧各色面漆、氯化橡胶面漆。油漆涂装体系中底漆的作用主要是对钢铁有钝化缓蚀的作用，增加油漆附着力，几乎没有防腐作用。油漆对钢桥的保护还是以隔离防护为主，油漆层的老化使这种隔离层的保护作用减弱。其次大气中的盐雾、氯离子、水分子通过油漆涂层的微孔腐蚀金属，导致金属体积膨胀，油漆层剥落，从而使钢桥在短短运营10年左右的时间，整个钢桥防腐体系便会失效，将会产生大量钢桥防腐维护和保养费用。

1.2 热浸镀锌防腐

到目前为止对于钢结构防腐有很多方法，热浸镀锌防腐蚀技术是因为其经济效益和防腐效果较好，是目前较为先进的一种方法，而且其应用的领域也较为广泛。热浸镀锌防腐是锌在液体状态下，将构件浸入600℃金属锌槽中，经过物理和化学反应后，在金属表面形成一层保护层。

热浸镀锌防腐法在实际应用中，因先将构件浸入金属锌槽中，所以尺寸较大的钢桥部件不能用此类方法进行防腐，其次此类防腐方法只能在工厂进行操作，不能到现场进行热浸锌防腐，会产生大量的运输费用，再者热浸锌涂层致密而且也非常的薄，锌镀层碰上后自身无法修复，因此热浸锌防腐对钢结构桥梁防腐有很大的局限性，钢桥上应用并不广泛。

1.3 热喷涂防腐

热喷涂技术是利用某种热源对喷涂材料进行加热，用压缩空气将熔融的粒子喷射并沉积到金属表面上，形成表面涂层的方法。热喷涂根据热源的不同将喷涂分为电弧喷涂、等离子喷涂和火焰喷涂，用于防腐領域的主要有火焰喷涂和电弧喷涂。

（1）火焰喷涂。火焰喷涂技术作为一种新工艺新技术，在近年来得到了迅速发展，已成为金属防腐领域占领一席之地。其原理是将火焰作为热源，将加热到熔融状态金属或非金属材料，在高速气流的作用下形成雾流，喷射到金属上，这一过程称为火焰喷涂。此类防腐方法在欧美国家的钢桥应用上，取得了较好的防腐效果。 但其也有一定的局限性：①火焰喷涂生产效率低，无法大规模大面积钢结构喷涂;②喷涂层与钢桥表面结合强度较低，不能较好地承受车辆的冲击荷载;③对钢桥表面要求高;④火焰喷涂工艺受约束的条件比较多，涂层质量尚无法做出准确的检测。

因此国内在钢桥上没有大面积采用火焰喷涂进行防腐。

（2）电弧喷涂。电弧喷涂是钢结构防腐蚀防腐中最普遍使用的一种喷涂方法。电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的金属丝之间的电弧来熔化金属，在高速气流的作用下形成雾流，喷射到金属上形成涂层的技术。电弧喷涂系统一般是由电弧喷枪、控制装置、喷涂专用电源、送丝机及压缩空气供给系统等组成。

该喷涂方法的显著特点：①耐腐蚀寿命长，耐蚀性能是常规防腐性能2倍，其防腐寿命可达50年之久，根据前苏联地下矿井实验，该防腐层在30年内无需其他防腐维护，使钢材耐久性和经济效益到提高;②电弧喷涂层与金属结合为机械热镶嵌和微冶金结合，使其涂膜的密着力是一般钢材4倍，结合能力高，涂层质量优良。涂膜保护层在冲击和碰撞的作用下与钢材结合紧密;③电弧喷涂同火焰喷涂相比，由于电能的优势，工作的效率和安全性得到了提高。随着电弧喷涂机械化设备的出现，已远远满足桥梁建设工期的要求。电弧喷涂对于钢桥防腐的优越性也愈加显著。

电弧喷涂防腐技术于20世纪30年代开始兴起，先后在煤矿、土木工程、机械、冶金、消防、领域得到应用，到20世纪50年代以后电弧喷涂技术开始在欧美桥梁上开始应用，并取得良好的防护效果，到21世纪初发展中国家才开始把电弧喷涂技术应用于桥梁之上。

2 钢桥防腐的发展

近十年来，高速公路和高速铁路迅速发展，对于桥梁的防腐也愈加重视，钢桥防腐的时效性、经济性、环保性，也成为日后桥梁防腐关注的主要因素，国家也在强调要把经济的发展和生态文明的建设结合起来。

2.1 水性金属防腐涂料

传统的金属防腐涂料不仅在干燥后会产生挥发性的有害有机物，而且在生产和使用过程中也会产生有害溶剂和气体，危害施工人员和使用者的健康，于是具有环保性的水性金属土涂料被人们所重视。很快以其低污染、无公害的优越性得到市场认可。

2.2 高固金属防腐涂料

一般的防腐涂料含有大量的有机溶剂，这些溶剂挥发到大气中不仅污染环境，更影响施工人员和使用者的身体健康。现如今国外研发一种防腐涂料，其固含量在90%以上，已大规模应用在工业中并取得良好的效果。

2.3 碳纤维复合材料

对于碳纤维技术，人们需解决的就是碳纤维的锚固技术，随着锚固技术的提高，此材料在钢桥中表现出优异的性能，碳纤维复合材料也是未来钢桥防腐的发展方向。

3 结语

世界各国钢桥防腐涂装已经历百年，从早期的简单防护，到现代长效防腐，防腐寿命也在不断提高，对环境的污染也在减弱，并得到有效控制，随着我国基础设施建设速度的加快，大型钢结构桥梁不断涌现。在现代桥梁中建设中，最有发展前途的防腐技术当属重防腐蚀涂装体系和电弧喷涂涂装体系，特别是电弧喷涂防腐技术即使在恶劣的环境下也可使钢桥防腐蚀寿命提高到50年以上，是其他任何技术无法比拟的。未来电弧喷涂技术在钢桥上的应用也将越来越广泛，政府部门也将节约大量的桥梁维护和保养费用，同时也减少油漆防腐维护带来的环境污染。因此重视钢桥防腐涂装是一项长久的工作，也是必须要重视的工作，研发新的环保高效的防腐涂料任重道远，对于桥梁设计来说，选择合理的防腐措施，对桥梁使用寿命和对环境影响有着重要的意义。

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