缆索用高强热浸镀锌及锌铝合金钢丝的性能
2021-10-25王志刚朱晓雄陈建峰何建平
腐蚀与防护 2021年7期
王志刚,朱晓雄,赵 军,陈建峰,夏 伟,何建平
(1. 江苏东纲金属制品有限公司,无锡 214000; 2. 江苏法尔胜缆索有限公司,无锡 214445;3. 南京航空航天大学,南京 210016)
缆索作为索类桥梁最关键的受力构件之一,其力学性能、耐蚀性以及锚固性极大地影响着桥梁结构的安全性和耐久性[1]。传统镀锌钢丝因优异的力学性能、耐蚀性以及相对便宜的市场价格,作为桥梁的主要承重结构材料被广泛应用于桥梁建设[2]。但是,在诸如含硫、氯等重污染的大气中,作为桥梁重要的承重构件,其在电化学和机械应力的共同作用下,已不能满足使用需要[3]。如:日本许多设计寿命约100 a的悬索桥,仅使用约10 a就出现了不同程度的腐蚀退化[4]。此外,大量研究表明:虽然镀锌钢丝的实际抗拉强度并不会因镀层腐蚀而降低,但一旦钢丝基体开始腐蚀,其断后伸长率将显著下降并导致断裂[5]。世界上许多老旧悬索桥在循环应力和海洋环境的长期作用下,主缆钢丝都出现了严重的腐蚀和断裂,如布鲁克林大桥和威廉斯堡大桥等[4]。因此,镀层钢丝的耐蚀性与钢丝力学性能息息相关。现代索桥逐渐向着超大跨度发展,这对缆索钢丝的强度和耐蚀性提出了更高的要求[6]。
锌铝合金镀层作为一种新型金属防护镀层,因其热浸镀温度与热浸镀锌温度相近,故具有镀锌钢丝般良好的力学性能,牺牲阳极保护作用和自钝化保护性能。此外,大量研究表明,镀锌铝合金钢丝在各种大气环境中的耐蚀性是镀锌钢丝的2~3倍[7]。……
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