對現代橋梁鋼結構防腐涂層體系設計探討

張 輝

（河北大慶道橋工程有限公司，河北 廊坊 065000）

1 橋梁鋼結構防腐涂層設計的基本原則

橋梁鋼結構防腐涂層的設計，要考慮到自然環境、涂層安裝部位、涂層使用壽命等諸多方面因，并要做到涂層體系設計的經濟性和環保性。

1.1 環境因素

橋梁鋼結構基本都裸露在空氣之中，這就導致鋼結構極易與空氣中的水分子發生電化學腐蝕。因而在防腐涂層體系設計時，應充分考慮橋梁所處區域環境狀況對鋼結構電化學腐蝕速率的影響，通常要考慮以下幾個方面：環境溫度、濕度大小、空氣成分、是否有工業污染等。采用合理的防腐涂層設計，不僅可以有效的保護橋梁鋼結構，更能在一定程度上降低造價，增強項目的合理性。

1.2 涂層部位的考慮

橋梁鋼結構的不同部位發生的腐蝕程度不一樣，對防腐涂層的要求也就不一樣。因此在橋梁鋼結構防腐涂層設計過程中要充分認識到這種差異性，因地制宜，對不同的部位采用針對性的防腐涂層設計，保證整個防腐體系的高效性。

1.3 防腐體系壽命的考慮

國際上，把防腐涂層的使用年限劃分為兩類：普通型，可使用10～15a；長效型，可使用15～25a。隨著科學技術在材料學上的不斷運用和發展，現在市面上的高性能防腐涂層材料最多可以到達25a的使用壽命。在橋梁鋼結構防腐涂層體系的設計中要合理的設計涂層使用的年限，由于橋梁的設計使用壽命很長，因而在實際涂層體系的設計時常按長效型涂層體系進行設計。

2 防腐涂層體系高性能材料的選擇

2.1 底漆的選擇

現代橋梁鋼結構防腐涂層底漆的作用主要是：與鋼結構接觸充分，提供電化學保護，因而常用到涂料內富含鋅的油漆材料，常見的有環氧富鋅底漆、醇溶型無機富鋅底漆、水性無機富鋅底漆。富鋅底漆主要具有以下特點：孔隙率大，噴涂較厚的中間漆時容易產生空隙，造成安全隱患；漆膜表面凝結較快，但內部固化還需要1～3d的養護。底漆的選擇除了上述的幾種，還有一類比較少見的環保型鈍化緩蝕底漆，該種底漆在鐵路中應用較廣泛，在橋梁中應用較少。

2.2 中間漆的選擇

我國橋梁鋼結構涂層體系中采用的中間漆主要是環氧云鐵漆，它能延長侵蝕路徑，起到很好的屏蔽腐蝕介質的作用，并能夠吸收一定的應力，保證了良好的力學性質，是一種綜合性較強的長效漆，并且其表面具有一定的粗糙度，可以大大增加與面漆之間的粘結力，提高共同作用的效率。環氧云鐵漆常見的類型有薄涂型和厚涂型兩種。

2.3 面漆的選擇

面漆是橋梁鋼結構涂層體系中最后的一到涂層，它直接與外界環境接觸，因而要具有良好的耐候性和耐久性。以前常用的是氯化橡膠，但由于其生產過程污染環境而慢慢被淘汰，取而代之的是FEVE氟碳類面漆和丙烯酸聚氨酯面漆，前者在國內采用較多，優點突出，種類繁多，應用情況各異；后者在國外得到普遍采用，其施工性能優良。另一種改性耐候材料聚硅氧烷因其環保的特點，得到一定應用，但是它施工質量受環境影響較大缺點也非常明顯。總的來說，我國在橋梁剛結構防腐涂層體系中，面漆的選擇還是以應用氟碳面漆為主。

在底漆、中間漆、面漆的選擇時應根據實際鋼結構所處的環境，相關規范的要求，并結合經濟、適用的原則對材料方案進行合理的選擇。

3 防腐涂層體系的設計

橋梁鋼結構防腐涂層的設計通常包含兩個方面，一是涂層配套體系的選擇，二是涂層厚度。目前我國橋梁鋼結構防腐涂層體系常用的是地—中—面三層長效配套涂層體系，首先是底漆，采用一道或兩道富鋅漆，富鋅漆能夠很好的為鋼結構提供電化學保護，并具有良好的施工性能；接著是中間漆，中間漆采用一道環氧云鐵漆，但是當涂層厚度超過150μm時則應多刷一道，它具有一定的粗糙度可以更好地與面漆緊貼、不至脫落；最后是面漆，面漆一般分不同的時段進行兩道氟碳高性能漆的涂刷，具有優異的耐候性和耐久性，是目前鋼結構涂層面漆中使用較多的。防腐涂層的設計對現代橋梁鋼結構的保護具有重要的意義，是提高鋼結構的耐久性，防止鋼結構被腐蝕的重要保障。

另外，在涂層厚度的設計中需要注意兩個方面的問題：第一，注意底漆厚度的選擇。在橋梁鋼結構防腐涂層體系中，底漆的厚度并不是越厚越好，過厚不符合國家節能減排的環保要求。對于底漆厚度采用40～80μm的設計值，而我國橋梁鋼結構底漆的厚度一般為75μm或80μm，特別注意當底漆厚度不夠時，應采取用中漆彌補的方法。第二是每道漆的厚度要控制適當，在涂層設計原則中對不同的環境和不同涂層材料對每道漆的厚度做出了不同的規范要求，進行涂層體系的設計時一定要在符合要求的情況下選擇合理的厚度，能夠在很大程度上提高施工的效率和涂層的耐久性。

4 結語

防腐涂層的設計對現代橋梁鋼結構的保護具有重要的意義，是提高鋼結構的耐久性，防止鋼結構被腐蝕的重要保障。在橋梁鋼結構防腐涂層體系的設計中，應充分考慮多種因素對鋼結構腐蝕作用的影響，做到防腐涂層體系的完善，無漏洞。另外，合理控制材料的選擇，優先采用環保清潔的涂層材料，并從經濟合理的角度出發，在合理的范圍內降低造價。

[1]吳石.地面裝備用防腐涂層體系現狀及發展趨勢[J].表面技術，2008（04）.

[2]王貴明.鋼結構長效防腐配套設計涂層[J].全面腐蝕控制，2010（02）