橋梁涂裝技術(shù)的發(fā)展與展望的論文
0 前 言
近幾年，我國(guó)橋梁涂裝技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，橋梁涂料進(jìn)步明顯，部分技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，我國(guó)已成為名副其實(shí)的橋梁大國(guó)，特別是號(hào)稱(chēng)橋梁領(lǐng)域奧林匹克的港珠澳大橋涂裝的招標(biāo)和施工，引領(lǐng)中國(guó)橋梁涂裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。當(dāng)然，我國(guó)的橋梁涂裝技術(shù)還存在很多粗放式的模式，要想成為真正的橋梁強(qiáng)國(guó)，還需要在很多細(xì)節(jié)方面加以改進(jìn)和提高。
環(huán)氧富鋅配套體系由于防腐性能良好，施工性能優(yōu)異，對(duì)施工技術(shù)和環(huán)境的要求相對(duì)寬松，適應(yīng)了我國(guó)施工的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了我國(guó)施工管理粗放的短板，近幾年成為行業(yè)的首選。十幾年前，我國(guó)的橋梁涂料以聚氨酯面漆體系為主流;幾年前，聚硅氧烷涂料和氟碳涂料各占半壁江山;近幾年氟碳涂料以?xún)?yōu)異的耐候性能，良好的施工性能，成為橋梁涂料的主流。另外，隨著人們對(duì)涂膜外觀的關(guān)注，自清潔、低污染涂料體系的出現(xiàn)，滿(mǎn)足了用戶(hù)的需求，已經(jīng)有幾座橋梁采用了該配套體系，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1 橋梁涂料配套體系的發(fā)展
1.1 環(huán)氧富鋅配套體系成為主流
環(huán)氧富鋅底漆是以鋅粉為填料，環(huán)氧樹(shù)脂為基料，聚酰胺或者胺加成物為固化劑，加以混合溶劑配制而成的高固體分底漆。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，干膜中的鋅粉含量最低為65%，最高的要大于85%。由于干膜中鋅粉的含量較高，形成連接緊密的涂層，緊密地與金屬接觸，在涂膜受到侵蝕時(shí)鋅的電位比鋼鐵的電位低，涂膜中的鋅為陽(yáng)極，先受到腐蝕，基礎(chǔ)鋼鐵為陰極，受到保護(hù)。而鋅作為犧牲陽(yáng)極形成的氧化產(chǎn)物又對(duì)涂膜起到一種封閉作用，更加強(qiáng)了涂膜對(duì)基材的保護(hù)。環(huán)氧富鋅復(fù)合涂層的防腐性能良好，底材處理的要求不高，施工容易，價(jià)格便宜，附著力強(qiáng)，與上涂的涂層有著良好的粘結(jié)性。另外，對(duì)上涂的施工要求較低，無(wú)需霧噴等工藝，容易施工。
1.2 氟碳涂料引領(lǐng)市場(chǎng)
氟碳涂料是指以氟烯烴和其他單體共聚而合成的高分子聚合物為主要成膜物質(zhì)的涂料，其中氟烯烴和乙烯基醚的共聚樹(shù)脂提供了含氟樹(shù)脂在芳烴、酯類(lèi)或酮類(lèi)溶劑中的可溶性，使其能在室溫固化，能夠得到光澤、硬度、柔韌性理想的透明涂膜，極大地拓展了氟碳涂料的應(yīng)用范圍。氟碳樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)中，氟烯烴和乙烯基醚單元交替連接決定了其高耐候性和化學(xué)穩(wěn)定性，氟烯烴單元決定了涂層有較高的硬度，通過(guò)乙烯基醚上的官能團(tuán)改善了樹(shù)脂的溶解性、顏料的相容性，羧基提供顏料的潤(rùn)濕分散性，羥基提供交聯(lián)反應(yīng)和附著力。
1.3 自清潔涂料嶄露頭角
近年來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，高耐候性、高光澤的涂料不斷涌現(xiàn)，但污物附著的問(wèn)題一直沒(méi)有被很好地解決。為了提高涂膜的耐沾污性，常規(guī)的做法是提高交聯(lián)密度和硬度，增加涂膜的表面張力，使涂膜拒水，從而使污物不易附著在涂膜上，即所謂的“防涂鴉”涂料，但是，這種涂料只能做到易清潔而不是自清潔。
2 涂料環(huán)保性能的提高
2.1 低VOC涂料的應(yīng)用
為了減少涂料產(chǎn)品中揮發(fā)性的有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的污染，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家均在多年前制訂了限制工業(yè)涂料中VOC含量的法令，嚴(yán)格規(guī)定了工業(yè)涂料的VOC含量限制，香港路政署也于2008年出臺(tái)了《空氣污染管制(揮發(fā)性有機(jī)化合物)規(guī)例指南》。
2.2 重金屬含量的要求
普通溶劑型產(chǎn)品中所使用的顏填料易含有重金屬離子(鉛、汞、鉻、鎘等)，重金屬離子的有害性是接觸性的，對(duì)于人與生物的危害主要出現(xiàn)在生產(chǎn)、施工、清理等過(guò)程中，如果涂料產(chǎn)品中含有重金屬離子，則在施工時(shí)不可避免地會(huì)造成對(duì)人和環(huán)境的污染。隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)涂料中重金屬含量提出了更多的要求。
3 施工工藝的改進(jìn)
3.1 涂裝節(jié)點(diǎn)的控制
中國(guó)常規(guī)的橋梁涂裝節(jié)點(diǎn)控制為在橋梁工廠內(nèi)僅完成第一道面漆的涂裝，在架設(shè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連接部位的涂裝，一般為噴涂，最后進(jìn)行一道面漆的.通涂;國(guó)際上先進(jìn)的涂裝工藝是在橋梁工廠涂裝到最后一道面漆，橋梁現(xiàn)場(chǎng)僅進(jìn)行連接部位的涂裝，而且均采用刷涂工藝。我國(guó)的橋梁涂裝工作者逐步認(rèn)識(shí)到了我國(guó)常規(guī)涂裝方式對(duì)環(huán)境的影響，在港珠澳大橋項(xiàng)目上第一次借鑒了國(guó)際上通用的涂裝工藝，在橋梁工廠進(jìn)行全部面漆的涂裝，由于減少了架設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的涂裝工作量，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染。
港珠澳大橋項(xiàng)目HSE方面的高要求，提出了改善環(huán)境、提高效率、降低能耗、保障施工人員的健康理念。將涂裝的設(shè)計(jì)連同其報(bào)價(jià)，交由分包隊(duì)伍根據(jù)招標(biāo)文件進(jìn)行施工，確保了涂裝廠房配備了除濕加溫系統(tǒng)，通風(fēng)除塵系統(tǒng)。實(shí)踐證明，這些硬件設(shè)施還是非常有效的，為橋梁的高效、高質(zhì)涂裝提供了保障。當(dāng)然，硬件具備的同時(shí)，管理人員和施工人員在管理理念方面的提升也是非常必要的，需要克服以往傳統(tǒng)的做法，確保除濕系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而保證涂裝的質(zhì)量。港珠澳大橋橋梁防腐工程的涂裝與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，提出了嚴(yán)格的質(zhì)量控制和HSE要求，這有別于常規(guī)的橋梁涂裝工程，在中國(guó)橋梁歷史上具有里程碑式的意義。
4 結(jié) 語(yǔ)
近幾年，我國(guó)橋梁涂料取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，逐步與國(guó)際橋梁涂裝技術(shù)接軌，體現(xiàn)了涂裝技術(shù)水平的提高。環(huán)氧富鋅涂料和氟碳涂料因?yàn)槭┕ば阅軆?yōu)異，符合了中國(guó)市場(chǎng)的特點(diǎn)，成為行業(yè)的首選。自清潔涂料由于賦予了涂料產(chǎn)品的附加值，逐步被橋梁業(yè)主認(rèn)識(shí)和使用，收到了良好的效果。港珠澳大橋的開(kāi)工建設(shè)，在涂料的選用、施工工藝的要求等方面進(jìn)行了創(chuàng)新，明確了VOC和重金屬含量等的要求，使橋梁涂料產(chǎn)品和施工實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，為橋梁涂裝的發(fā)展起到了里程碑式的示范作用。另外，港珠澳大橋在涂裝的節(jié)點(diǎn)控制上實(shí)現(xiàn)了全部配套涂料產(chǎn)品的工廠涂裝，減少了現(xiàn)場(chǎng)的涂裝工作量，從而減少了對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)踐證明，這些創(chuàng)新和措施還是非常有效的�？傊覈�(guó)已成為名副其實(shí)的橋梁大國(guó)，涂料的涂裝技術(shù)逐步跟上了國(guó)際發(fā)展的潮流，只要我們?cè)谝恍┘?xì)節(jié)方面不斷加以改進(jìn)和提高，必將真正使我國(guó)成為橋梁強(qiáng)國(guó)。
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