高鋁鋅基合金防腐材料在南通至洋口港高速聲屏障防腐處理中的應(yīng)用

■張立波，李 春 ■蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 211112

引言

高速公路營(yíng)運(yùn)過(guò)程中會(huì)對(duì)沿線的環(huán)境帶來(lái)噪聲污染，其中行駛車(chē)輛的動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲及輪胎與路面接觸的產(chǎn)生的噪聲是最常見(jiàn)的，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保政策的普及和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，聲屏障作為高速公路營(yíng)運(yùn)過(guò)程中不可或缺的降噪措施越來(lái)越多的被應(yīng)用于高速公路建設(shè)中。

聲屏障是安裝在高速公路路側(cè)，立于噪聲源和受聲點(diǎn)之間的聲學(xué)障板。當(dāng)高速公路路面區(qū)域的噪聲源發(fā)出的聲波遇到聲屏障時(shí)，噪聲將通過(guò)繞射、投射和反射三種傳播途徑進(jìn)行傳播。其中，投射主要指越過(guò)聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)，投射主要指穿透聲屏障到達(dá)受聲點(diǎn)，反射主要指在聲屏障壁面上產(chǎn)生反射。

1 聲屏障防腐設(shè)計(jì)

1.1 工程概況

南通至洋口港區(qū)高速公路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)通洋高速)是江蘇省“五縱、九橫、五聯(lián)”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中“聯(lián)四”錫如高速公路的組成部分，是洋口港的重要疏港公路，滿足如東以及洋口港與周邊高速公路網(wǎng)銜接的需要，為南通北部地區(qū)的對(duì)外交通出行服務(wù)。路線起自寧通啟高速公路，向北跨通揚(yáng)運(yùn)河改線(團(tuán)結(jié)河)，經(jīng)通州興東、四安、西亭、騎岸、十總，跨遙望港后進(jìn)入如東，在曹埠跨越S223，向東北與規(guī)劃海啟高速公路交叉，經(jīng)如東掘港，跨如泰運(yùn)河，終點(diǎn)與擬建如東至大豫公路交叉。

1.2 吸聲面板改造方案

根據(jù)引言中噪聲源的傳播，聲屏障的降噪主要依靠吸聲面板。目前常用的吸聲面板主要為鋁合金制成，因?yàn)殇X本身不易被氧化，不需要進(jìn)行額外的防腐處理，但鋁本身價(jià)格偏高，以降低成本、提高防腐性能為出發(fā)點(diǎn)，提出對(duì)聲屏障吸聲面板進(jìn)行改造，并采用新的防腐處理方式的改造解決方案。

通洋高速原設(shè)計(jì)方案中，前部吸聲面板采用1.4mm 厚的鋁合金制成，參考JT/T 646-2005《公路聲屏障材料技術(shù)要求與檢測(cè)方法》的相關(guān)規(guī)定，選取1.0mm 厚的Q235 鋼板制成吸聲面板，在吸聲面板的表面進(jìn)行打孔處理，孔隙率為20%，孔徑3mm，且滿足抗拉強(qiáng)度不小于8Mp 的強(qiáng)度要求，采用涂高鋁鋅基環(huán)保防腐合金涂料加噴塑的方式進(jìn)行防腐處理。其余部件的防腐處理由原方案中的鍍鋅加噴塑改為涂高鋁鋅基防腐合金涂料加噴塑。

1.3 防腐處理方案

吸聲面板打孔后，將吸聲面板及其余的聲屏障構(gòu)件采用高鋁鋅基合金防腐涂料進(jìn)行浸涂。

高鋁鋅基合金防腐材料在國(guó)際上首次將Al-Zn 合金制成鱗片狀粉末，加入稀釋劑、固化劑等做成無(wú)鉻金屬涂料，在工件表面形成Al-Zn 合金涂層，突破了鋁鋅涂層主要采用熱鍍方法制備的約束。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室的性能檢測(cè)，該防腐材料性能可達(dá)到或超過(guò)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并已在高速公路波形梁鋼護(hù)欄上使用。

2 性能參數(shù)

3 成本分析

經(jīng)過(guò)測(cè)算，改造后采用Q235 鋼板制成的吸聲面板經(jīng)防腐處理后的成本可比原設(shè)計(jì)方案中采用鋁合金制成吸聲面板每平方米成本下降約10%，其余部件采用涂高鋁鋅基防腐合金涂料加噴塑進(jìn)行防腐處理的成本可比原設(shè)計(jì)方案中采用熱浸鍍鋅加噴塑進(jìn)行防腐處理的成本每噸下降約13%。

4 環(huán)保性能

高鋁鋅基環(huán)保防腐合金涂料與傳統(tǒng)的熱浸鍍鋅相比，綠色環(huán)保。傳統(tǒng)的熱浸鍍鋅給環(huán)境帶來(lái)空氣、廢水和土壤等的污染，其中對(duì)大氣的污染主要包括二氧化硫、氮氧化物、一氧化物、煙塵、硫酸霧、鹽酸霧等，熱浸鍍鋅后處理過(guò)程還會(huì)采用鉻金屬，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的重金屬污染。高鋁鋅基環(huán)保防腐合金涂料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成水、氣及土壤的污染，尤其是不含重金屬鉻。

5 結(jié)語(yǔ)

以上改造方案，推廣到高速公路的改擴(kuò)建項(xiàng)目，將帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，通洋線的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用為跟蹤觀測(cè)期，從安裝半年的效果來(lái)看，不僅外形美觀，顏色明亮，不存在以往鋁合金被氧化變黑的問(wèn)題，其防腐性能也可滿足高速公路的使用要求，為高速公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)單位提供了一種經(jīng)濟(jì)節(jié)約，耐腐環(huán)保的聲屏障使用方案。

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