钢结构桥梁防护涂料与涂装

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1、钢结构桥梁防护涂料与涂装——海虹老人牌(中国)有限公司工业防护部李荣俊李兴仁【摘要】本文首要介绍老人牌关于钢结构桥梁涂装设计理念，着重介绍了聚氨酯、氟碳、聚合硅氧烷三科桥梁漆配套体系，并提出了目前桥梁防腐涂装领域中一些热点问题。【关键词】钢桥、防腐、涂料与涂装一、前言桥梁是人类最杰出的建筑之一，闻名遐尔的中国江阴长江大桥、润扬长江大桥、美国旧金山金门大桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥等，都是一件件璀璨的空间艺术品和城市的标志性建筑。2003年开工的苏通长江公路大桥（主垮1088米）和2004年开工的中国香港昂船州大桥（主跨1018米），

2、建成后在世界斜拉桥跨度排名中分列第一、第二位。随着大型钢桥的不断出现，其防护涂装问题已成为防腐工程界的重要课题。二、钢桥防护涂装体系的发展历程从国内外的桥梁防腐涂装变迁来看，桥梁漆的发展实际上反映了涂料工业的发展历程。桥梁涂料的发展和使用，和涂料用树脂和防锈颜料等助剂的开发应用有着密切的关系。每一种新的树脂或涂料助剂的试用成功，都会取代以前的涂料产品而作为某一时期的代表性涂装体系。20世纪50年代，我国铁路钢桥防护涂料是以采用天然原料为主的低档涂料，防锈性能差，部分桥梁在涂装一年后就出现严重锈蚀。随后，铁科院和全国各大油漆厂家紧密合作，

3、相继开发出了305锌钡白面漆、红丹防锈漆、醇酸316面漆。60年代，因醇酸316面漆的耐候较差，铁科院研发了醇酸66面漆，改善了耐候性、增强了防腐蚀性能。70年代，出现了灰云铁醇酸磁漆。1976年，南京长江大桥采用了云铁聚氨酯底漆加灰云铁醇酸磁漆的防护体系；武汉长江大桥防护采用了红丹防锈漆加灰云铁醇酸磁漆配套体系。一般此类醇酸配套的防护寿命可达5年以上，在桥梁运营过程中需要进行长期的维护。我国公路钢桥的大规模建设开始于20世纪80年代后期，主要用于大跨度的桥梁的建设。而同期的桥梁防护涂料形成了环氧富锌、无机富锌、环氧涂料、氯化橡胶等产品

4、大量应用的局面。氯化橡胶面漆由于耐候性还是不强，两三年后会有粉化，于是在90年代以后，耐候性突出的脂肪族聚氨酯面漆，特别是有着良好重涂性能的丙烯酸改性聚氨酯面漆，很快就取代了氯化橡胶面漆的使用。目前的桥梁大多数使用的面漆是丙烯酸改性聚氨酯面漆，比如江阴长江大桥、润扬长江大桥、南京二桥、三桥和广东虎门大桥、武汉白沙洲大桥、云南小湾桥等等。从世界各国钢桥涂料防护涂装应用经验来看，富锌底漆,尤其是高锌含量的无机（或有机－49－一）富锌底漆+环氧（云铁）中间漆+脂肪族聚氨酯面漆配套体系在桥梁防护体系中是很优秀的涂料防腐蚀体系。国际标准ISO14

5、713和英国标准BS5493以及美国高速公路管理局钢桥防腐维修报告经验证明,此种体系的耐候性在一般的乡村大气环境下至少20年以后才需考虑是否重新涂装的问题(Re3,1%rustingareas),若在海洋环境和工业污染地区，一般情况下至少也有15年的防护期，是否需要第一次全靣重新涂装，也要根据涂层劣化实际情况确定(Re3,1%锈蚀面积)。然而，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对大型钢结构工程的防腐蚀提出更高的要求，既要提高长效保护的周期（如20年、30年或更长），又要安全、健康和环保，符合环境保护的最新要求；既要美化环境，又

6、要讲究成本和效益。在这方面，除了各种新型重防腐蚀涂料的研究和开发外，近几年来在聚硅氧烷涂料和氟碳涂料作为聚氨酯涂料的更新换代产品方面进行了大量的研究。据资料报道，关于聚硅氧烷方面的研发，在2002年申请的专利占全部涂料专利的5%。氟碳涂料虽然具有优异的保光保色性，耐化学性和表面平滑易清洗等特性，但是由于它只有在含氟的溶剂中才能较好的溶解，要生产低VOC含量的产品有一定难度，同时它的反应物可能会仍然含有异氰酸酯，所以在环境友好和健康方面还需要进一步改进，并且重涂性限制较严。而聚硅氧烷涂料在各种环境中大型工程上的应用，显得更为合理和环保。在

7、日本较早使用氟碳漆（如明石海峡大桥等），而在欧美等国可能出于更重视环保和健康的原因，现在使用最好的面漆则是综合性能更为超强的聚硅氧烷面漆。目前，聚硅氧烷涂料可分为环氧聚硅氧烷和丙烯酸聚硅氧烷两类。前者为双组分，如老人牌的55000；后者是单组份，如AMERON公司的PSX1001。环氧聚硅氧烷面漆和丙烯酸聚硅氧烷面漆在耐候性、保光保色性、防腐性等方面基本一致，区别在于前者在附着力、耐磨、防腐上更加实出，而后者可能保光性好一些①，但重涂性较差。由于固体份高，两者均可厚膜化施涂，一次喷涂可达到75～150μm，而老人牌环氧聚合硅氧烷5500

8、0一次喷涂甚至可达250μm，更能适应大型工程施工周期严、节凑快的特点。三、桥梁涂装技术的趋势及其设计原则：（一）发展趋势世界涂料发展力求符合“4E”原则，即经济（Economy）、效率（Efficienc