桥梁斜拉索防护用涂料及涂装工艺研究

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1、公路交通技术2013年2月第1期TechnologyofHighwayandTransportFeb．2013No．1桥梁斜拉索防护用涂料及涂装工艺研究祝志荣，余朝阳，郑东江，涂伟萍(1．广东省番禺大桥有限公司，广州511400；2．广州市承信公路工程检验有限公司，广州511400；3．华南理工大学，广州510641)摘要：斜拉索作为斜拉桥的主要承重部分，其聚乙烯护套常常产生不同程度的老化、开裂和破损现象，使护套内的钢丝束发生锈蚀、断丝等。基于桥梁斜拉索腐蚀原因和目前我国斜拉索防腐技术、聚乙烯护套的涂装性

2、能和涂装环境分析，探讨斜拉索聚乙烯护套防护用氟碳涂料及其配套的涂装工艺，为桥梁斜拉索的防护提供参考。关键词：桥梁；斜拉索；聚乙烯护套；氟碳涂料；涂装工艺文章编号：1009—6477(2013)01—0081—04中图分类号~U448．27文献标识码：BResearchonProtectiveCoatingsforStayedCablesofBridgesandCoatingTechnologyZHUZhirong，YUZhaoyang，ZHENGDon~iang，TUWeiping斜拉桥作为现代桥梁的新结

3、构型式，在世界范索体内，使高强钢丝与周围介质发生电化学作用，从围内得到了广泛应用。其中，斜拉索是斜拉桥的主而使护套内的钢丝束发生锈蚀、断丝，如图1所示。要受力部分，其造价约占全桥造价的25％～30％。至今，国内外己发生过多起斜拉桥断缆事件，也发生过数起通车仅几年就因斜拉索腐蚀导致斜拉桥全部换索的不幸事件，如委内瑞拉Maracibo桥、英国Wye桥、中国广州海印桥等。因此，为减少斜拉桥斜拉索的维护费用，提高拉索的使用寿命，对在役斜拉索进行有效防腐保护十分必要。图1斜拉索内部钢丝锈蚀现象1桥梁斜拉索防腐现状与

4、腐蚀原因2涂料设计依据虽然我国斜拉桥起步晚，但发展较快，斜拉索防2．1斜拉索PE护套的涂装性能腐也是多种多样。从1975年2月我国第1座斜拉PE材料是以乙烯单体经聚合制得的聚合物，是桥～重庆云阳汤溪河桥建成，到现在我国的斜拉桥一种非极性高分子材料，属难粘高分子聚合物。由已经发展了3O多年。斜拉索防腐体系中常用的防于PE材料是由高度对称的亚甲基结构构成的直腐措施有钢丝镀锌或镀铝防护、全封闭套管防护、套链，其具有很高的结晶度和取向度，这一方面可保证管压浆法以及化学涂层法等。斜拉索防腐技术在不其具有较高的力学性

5、能，另一方面也使PE材料的断发展与进步，目前采用的是以工厂化热挤高密度化学惰性特别突出，集中表现在与涂料基体的结合聚乙烯(HDPE)防腐为主的斜拉索防腐形式，与以力很低。目前业界普遍认为，PE的难粘接性是多种前的其它防腐形式相比有了根本性的变化，但这种原因所致，主要包括：1)分子结构中没有任何极性防腐体系尚存在一些问题，仍需进一步改进。基团，涂料(胶粘剂)的表面只能通过色散作用形成由于斜拉索长期暴露在风雨、潮湿和污染空气较弱的范德华力；2)PE结晶度较高，化学稳定性环境中，经风吹雨淋日晒，其PE护套会产生

6、不同程高，难以通过表面溶胀与胶粘剂形成分子间缠绕；度的粉化、开裂和破损现象，致使空气中的水分进入3)PE存在弱边界层；4)PE表面能低，致使很多涂收稿日期：2012—07一l1作者简介：祝志荣(1970一)，男，江西省上饶市人，硕士，工程师82公路交通技术2013丘料无法润湿其表面。传统溶剂型涂料不能与PE塑2)涂料施工的温度条件。料表面发生高聚物分子链的相互扩散、缠绕和结合，虽然涂料在100℃以上固化较快，但要在斜拉表现为涂料与其附着性能差、易剥落。索的施工环境下实现涂料高温固化则较为困难；而2．2斜拉

7、索PE护套表面状况与涂装环境条件底漆在常温下30min即可表干，这样不但施工容斜拉索PE护套长期暴露在风雨、潮湿和污染易，同时还可以节省能源，缩减施工时间。试验测试空气环境中，其表面会发生老化、开裂等现象，如图发现，在常温与高温2种不同条件下间隔30min进2所示，表现为基材表面逐渐粉化和强度降低。同行涂装所获得的涂膜性能完全相同。时，桥面车辆、桥下航道船舶排放的烟气以及附近工3)底漆最优配方及施工工艺。厂排放的工业废气，致使斜拉索PE护套表面聚积采用氯化聚丙烯(CPP)作为底漆主成分的效果了许多细微的碳

8、颗粒和污垢等物质，这些都会影响较好，采用氯化聚乙烯(CPE)会有一定的咬底现象，涂料的附着效果。且其附着力不如CPP。底漆太厚容易被剥离，且涂膜不平整，刷面漆后容易连底带面漆一起剥离，且涂膜太厚会增加成本。若底漆中氯化聚丙烯固体含量太高，则得到的涂层太厚且漆膜流动而消除涂痕的性能较差，从而会影响漆膜的外观。稀释剂中(二甲苯、醋酸丁酯、丙酮等)，二甲苯稀释时与底漆有很好的相容性，溶解性很好，所得涂膜干燥速度及性能较好。因此，可将