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用

■張立波，李 春 ■蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 211112

引言

高速公路營運過程中會對沿線的環境帶來噪聲污染，其中行駛車輛的動力系統產生的噪聲及輪胎與路面接觸的產生的噪聲是最常見的，隨著國家對環保政策的普及和人們環保意識的增強，聲屏障作為高速公路營運過程中不可或缺的降噪措施越來越多的被應用于高速公路建設中。

聲屏障是安裝在高速公路路側，立于噪聲源和受聲點之間的聲學障板。當高速公路路面區域的噪聲源發出的聲波遇到聲屏障時，噪聲將通過繞射、投射和反射三種傳播途徑進行傳播。其中，投射主要指越過聲屏障頂端繞射到達受聲點，投射主要指穿透聲屏障到達受聲點，反射主要指在聲屏障壁面上產生反射。

1 聲屏障防腐設計

1.1 工程概況

南通至洋口港區高速公路(以下簡稱通洋高速)是江蘇省“五縱、九橫、五聯”高速公路網規劃中“聯四”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銜接的需要，為南通北部地區的對外交通出行服務。路線起自寧通啟高速公路，向北跨通揚運河改線(團結河)，經通州興東、四安、西亭、騎岸、十總，跨遙望港后進入如東，在曹埠跨越S223，向東北與規劃海啟高速公路交叉，經如東掘港，跨如泰運河，終點與擬建如東至大豫公路交叉。

1.2 吸聲面板改造方案

根據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，因為鋁本身不易被氧化，不需要進行額外的防腐處理，但鋁本身價格偏高，以降低成本、提高防腐性能為出發點，提出對聲屏障吸聲面板進行改造，并采用新的防腐處理方式的改造解決方案。

通洋高速原設計方案中，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要求與檢測方法》的相關規定，選取1.0mm 厚的Q235 鋼板制成吸聲面板，在吸聲面板的表面進行打孔處理，孔隙率為20%，孔徑3mm，且滿足抗拉強度不小于8Mp 的強度要求，采用涂高鋁鋅基環保防腐合金涂料加噴塑的方式進行防腐處理。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件采用高鋁鋅基合金防腐涂料進行浸涂。

高鋁鋅基合金防腐材料在國際上首次將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。經過實驗室的性能檢測，該防腐材料性能可達到或超過現行的標準規定，并已在高速公路波形梁鋼護欄上使用。

2 性能參數

3 成本分析

經過測算，改造后采用Q235 鋼板制成的吸聲面板經防腐處理后的成本可比原設計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行防腐處理的成本可比原設計方案中采用熱浸鍍鋅加噴塑進行防腐處理的成本每噸下降約13%。

4 環保性能

高鋁鋅基環保防腐合金涂料與傳統的熱浸鍍鋅相比，綠色環保。傳統的熱浸鍍鋅給環境帶來空氣、廢水和土壤等的污染，其中對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，熱浸鍍鋅后處理過程還會采用鉻金屬，給環境帶來嚴重的重金屬污染。高鋁鋅基環保防腐合金涂料在生產和使用過程中不會對生態環境造成水、氣及土壤的污染，尤其是不含重金屬鉻。

5 結語

以上改造方案，推廣到高速公路的改擴建項目，將帶來極大的經濟效益。目前，通洋線的現場應用為跟蹤觀測期，從安裝半年的效果來看，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，為高速公路建設及養護單位提供了一種經濟節約，耐腐環保的聲屏障使用方案。

［1］段夢貴等.高速公路聲屏障降效特性與效果評價［J］.公路交通科技，2014(9):348-352.

［2］王海豐.高速公路聲屏障設計［J］.北方交通，2013(3):110-112.

［3］張璇.高速公路交通工程鋼構件防腐技術綜述［J］公路交通科技，2003(20):159-161.

［4］魏小昕，馮立新，沈杰.無鉻達克羅涂層的研究進展［J］.現代涂料與涂裝，2014(2):34-36.

［5］蔣穹，繆強，姚正軍，魏小昕.水性Al-Zn-Si 合金涂層微觀組織及腐蝕性能研究［J］.中國腐蝕與防護學報，2012，32(4):311-315.