橋梁鋼結構的重防腐涂料涂裝

　　重防腐涂料涂層的作用機理和失效機理

　　隨著涂裝工藝的發(fā)展，重防腐涂裝成為鋼橋防腐的主流。

　　在重防腐涂料中，其防腐涂裝工藝和涂料品種都非常相似，即涂層設計由底漆、中間漆和面漆組成的多層涂裝體系；油漆品種均為環(huán)氧（無機）富鋅底漆、環(huán)氧云母氧化鐵中間漆和聚氨酯類或環(huán)氧類或氯化橡膠面漆等組成。

　　鈍化緩蝕作用

　　涂裝體系中，第一道車間底漆對鋼鐵有鈍化緩蝕作用，增加油漆層附著力

　　陰極保護作用

　　防腐底漆中如添加鋅粉（如富鋅底漆），對鋼鐵提供陰極保護涂層對橋梁鋼結構提供的腐蝕保護以機械屏蔽的隔離防護為主，涂層的老化、粉化使這種隔離作用減弱或失去作用，其陰極保護作用的鋅粉是*涂料中成膜物質的粘合與鋼鐵相結合，隨著成膜物質的裂解、老化使鋅粉無法與鋼鐵相結合，這樣陰極保護作用自然消失。其次，油漆涂層本身有無數(shù)微針孔，長期處在鹽霧、潮濕環(huán)境下，氯離子、水分子等會透過針孔腐蝕基體金屬，在油漆層與基體金屬交界處鋼鐵腐蝕產(chǎn)物體積積聚膨脹，導致油漆層剝落，腐蝕并沿著油漆層剝落處四周迅速擴展，導致整個防腐體系失效。

　　重防腐涂料的施工工藝

　　重防腐涂層的涂裝前表面處理重防腐涂層底漆的涂裝前表面處理等級通常為清潔度Sa2.5-Sa3.0級、相對粗糙度25-70μm，表面處理通常采用噴砂、噴丸等噴射除銹方式，局部小面積區(qū)域可機械除銹至St3級。特殊情況下，如水性無機富鋅涂料的表面處理等級要求更高，有時其清潔度要求必須達到金屬噴涂的表面處理等級。

　　高壓無氣噴涂工藝的廣泛應用

　　目前，國內(nèi)外最流行的方式涂料噴涂方式是采用高壓無氣噴涂工藝。其工作原理是將涂料增壓到210千克/平方厘米，通過噴嘴把涂料霧化成細小的微粒，直接噴射到被涂物表面。與一般的空氣噴涂方式相比，高壓無氣噴涂具有效率高、涂料損失小、涂膜成膜厚、遮蓋率高、附著力強等特點，很好地適應了橋梁鋼結構防腐的大面積涂裝。

　　無機富鋅涂料的涂裝及后養(yǎng)護無機富鋅涂料由于硅酸鹽或硅酸乙醋水解物在與鋅粉結合的同時還與鋼鐵反應形成硅酸鋅鐵，對鋼鐵表面形成很強的化學鍵，從而可抵抗水、海水、氯化物的侵蝕。，無機富鋅涂料耐蝕、耐久性遠優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料，據(jù)（美國）國家航空-航天總署（NASA）報告，在各類富鋅涂料中，耐腐蝕性能最佳的為水性無機富鋅涂料，它在海洋大氣條件下的使用壽命至少為25年。無機富鋅涂料的防銹蝕機理，是通過鋅粉與基材鋼鐵表面直接接觸，并形成很強的化學鍵結合，當水分滲入漆膜時就會形成一個由鋅粉和基材鋼板組成的電池，因鋅的電化學活性（標準電極電位為-0.763V）較鐵（-0.449V）活潑，電流由鋅流向鐵，使鋼鐵受到陰極保護。因此對基材表面的處理要求嚴格，必須達到Sa2.5級，并使表面有一定粗糙度，增加基材的表面積，確保鋅粉能同鋼鐵緊密接觸，如處理不完全，有銹層殘存時，上述防銹機理就不能成立。以下為水性無機富鋅涂料的成膜機理。式中：Me—Na、K、LiH+—①對后固化涂料為外加酸性化合物如稀H₃PO₄②對自固化涂料為空氣中的（CO₂+H₂O）水性無機富鋅涂料以水為稀釋劑，只有通過水分的揮發(fā)才能使?jié)衲ば纬晒杷徜\致密網(wǎng)狀結構的漆膜，因此這類涂料必須在規(guī)定的溫度（表面施工溫度5℃以上，50℃以下）和濕度（相對濕度85%以下）環(huán)境下施工。

　　同時由于無機富鋅涂料在固化時必須吸收空氣中的水分，因此對其涂層的后養(yǎng)護須保持空氣相對濕度在60%以上，其固化時間也在5-7天。