跨海大橋鋼樁的海洋腐蝕與防護
1. 概述(shu)
海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)(yang)是(shi)(shi)(shi)生命(ming)的(de)(de)(de)(de)搖籃(lan)﹑風(feng)雨的(de)(de)(de)(de)故鄉﹑氣(qi)候的(de)(de)(de)(de)調節器﹑交(jiao)(jiao)通(tong)的(de)(de)(de)(de)要(yao)道(dao)﹑資源的(de)(de)(de)(de)屏障。海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)(yang)不僅(jin)僅(jin)是(shi)(shi)(shi)巨大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)資源寶庫,而(er)且(qie)(qie)是(shi)(shi)(shi)人類生存與(yu)發(fa)展不可(ke)缺少的(de)(de)(de)(de)空間(jian)環(huan)境(jing)(jing)(jing)(jing),是(shi)(shi)(shi)解(jie)決人口劇(ju)增﹑資源短缺﹑環(huan)境(jing)(jing)(jing)(jing)惡化三(san)大(da)(da)(da)難題的(de)(de)(de)(de)希望所(suo)在。近年來,為(wei)緩解(jie)交(jiao)(jiao)通(tong)壓力(li),海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)(yang)變成了(le)交(jiao)(jiao)通(tong)要(yao)道(dao),一(yi)座(zuo)座(zuo)跨(kua)海(hai)(hai)(hai)(hai)大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao)矗然而(er)立,中(zhong)國有著(zhu)(zhu)世界(jie)最長(chang)的(de)(de)(de)(de)跨(kua)海(hai)(hai)(hai)(hai)大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao)--杭州灣大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao),這不僅(jin)方便(bian)了(le)交(jiao)(jiao)通(tong),而(er)且(qie)(qie)給經濟(ji)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展帶來巨大(da)(da)(da)效應(ying),從資料顯(xian)示,我國已建(jian)(jian)和(he)(he)在建(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)跨(kua)海(hai)(hai)(hai)(hai)大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao)數量(liang)(liang)不少,它(ta)所(suo)帶來的(de)(de)(de)(de)經濟(ji)收益將(jiang)遠遠超過(guo)建(jian)(jian)橋(qiao)(qiao)本身。例如(ru),作(zuo)(zuo)為(wei)國內第一(yi)座(zuo)跨(kua)海(hai)(hai)(hai)(hai)大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao),上(shang)(shang)(shang)(shang)海(hai)(hai)(hai)(hai)東海(hai)(hai)(hai)(hai)大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao)使(shi)(shi)上(shang)(shang)(shang)(shang)海(hai)(hai)(hai)(hai)人的(de)(de)(de)(de)活動(dong)(dong)半徑向大(da)(da)(da)海(hai)(hai)(hai)(hai)延伸了(le)30多公里,這是(shi)(shi)(shi)歷史性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)突破。同(tong)時,上(shang)(shang)(shang)(shang)海(hai)(hai)(hai)(hai)南匯、奉賢等區(qu)(qu)也將(jiang)會成為(wei)上(shang)(shang)(shang)(shang)海(hai)(hai)(hai)(hai)制(zhi)造業(ye)的(de)(de)(de)(de)新(xin)高(gao)地。再如(ru)全世界(jie)最長(chang)、工程量(liang)(liang)最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)杭州灣跨(kua)海(hai)(hai)(hai)(hai)大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao)建(jian)(jian)設(she)(she),完(wan)善了(le)長(chang)江三(san)角洲區(qu)(qu)域公路布局(ju)及國道(dao)主(zhu)干線,緩解(jie)了(le)滬(hu)、杭、甬(yong)高(gao)速公路流(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)壓力(li),有利于(yu)杭州灣地區(qu)(qu)城市主(zhu)動(dong)(dong)接軌上(shang)(shang)(shang)(shang)海(hai)(hai)(hai)(hai),擴大(da)(da)(da)開放,推動(dong)(dong)長(chang)江三(san)角洲地區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)合作(zuo)(zuo)與(yu)交(jiao)(jiao)流(liu),提高(gao)浙江省對(dui)內對(dui)外(wai)開放水平,增強(qiang)(qiang)綜合實力(li)和(he)(he)國際競爭力(li)。由于(yu)鋼材的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度高(gao),韌(ren)性(xing)(xing)好,容(rong)(rong)易加工,質(zhi)量(liang)(liang)也容(rong)(rong)易保(bao)證。這些優點推動(dong)(dong)了(le)鋼鐵在海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)(yang)港(gang)灣設(she)(she)施上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)量(liang)(liang)應(ying)用(yong)。作(zuo)(zuo)為(wei)跨(kua)海(hai)(hai)(hai)(hai)大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)(de)支架,海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)(yang)環(huan)境(jing)(jing)(jing)(jing)下,腐蝕是(shi)(shi)(shi)其(qi)致命(ming)的(de)(de)(de)(de)弱(ruo)點。鋼鐵材料在海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)能較差,其(qi)疲勞性(xing)(xing)能顯(xian)著(zhu)(zhu)下降,大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低了(le)鋼構造物的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),直接影(ying)響大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)安全。由于(yu)跨(kua)海(hai)(hai)(hai)(hai)大(da)(da)(da)橋(qiao)(qiao)是(shi)(shi)(shi)建(jian)(jian)在環(huan)境(jing)(jing)(jing)(jing)相當惡劣的(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)(yang)環(huan)境(jing)(jing)(jing)(jing)中(zhong),因此,海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)(yang)大(da)(da)(da)氣(qi)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)鹽霧腐蝕是(shi)(shi)(shi)跨(kua)海(hai)(hai)(hai)(hai)橋(qiao)(qiao)梁設(she)(she)計和(he)(he)建(jian)(jian)造過(guo)程中(zhong)必(bi)須重(zhong)視的(de)(de)(de)(de)課題。
2. 海(hai)洋腐蝕(shi)環(huan)境(jing)
海(hai)洋(yang)腐(fu)(fu)蝕(shi)環(huan)境(jing)(jing)包括(kuo)海(hai)洋(yang)大(da)氣(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)環(huan)境(jing)(jing)和海(hai)水腐(fu)(fu)蝕(shi)環(huan)境(jing)(jing),鋼材在海(hai)洋(yang)環(huan)境(jing)(jing)中的(de)(de)具體位置不(bu)同(tong)其(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)機理和腐(fu)(fu)蝕(shi)類型也各不(bu)相同(tong)。包括(kuo)海(hai)洋(yang)大(da)氣(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)、海(hai)水腐(fu)(fu)蝕(shi)、潮差(cha)區腐(fu)(fu)蝕(shi)、飛(fei)濺區腐(fu)(fu)蝕(shi)、全(quan)浸(jin)區腐(fu)(fu)蝕(shi)等,為了研究不(bu)同(tong)區域的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)必須從腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質入(ru)手。
2.1 海水腐(fu)蝕環(huan)境
海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)是(shi)一(yi)(yi)種復雜的(de)多組分水(shui)溶液,海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)中(zhong)各(ge)種元素都以(yi)一(yi)(yi)定的(de)物(wu)理化學形態存在。海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)是(shi)一(yi)(yi)種含(han)鹽(yan)量相當大(da)的(de)腐蝕性(xing)(xing)介質,表(biao)(biao)層海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)含(han)鹽(yan)量一(yi)(yi)般在3.20%-3.75%之(zhi)間,隨水(shui)深的(de)增加(jia),海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)含(han)鹽(yan)量略有(you)增加(jia)。鹽(yan)分中(zhong)主要為(wei)氯(lv)化物(wu),占(zhan)總(zong)鹽(yan)量的(de)88.7%。由于(yu)海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)總(zong)鹽(yan)度(du)(du)(du)高(gao),所(suo)以(yi)具有(you)很高(gao)的(de)電導(dao)率,海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)中(zhong)pH值(zhi)通(tong)常(chang)(chang)為(wei)8.1-8.2,且隨海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)深度(du)(du)(du)變(bian)化而變(bian)化。若植物(wu)非常(chang)(chang)茂盛,CO2減少,溶解氧(yang)(yang)(yang)(yang)濃度(du)(du)(du)上升,pH值(zhi)可接近(jin)10;在有(you)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)性(xing)(xing)細菌繁(fan)殖的(de)情況(kuang)下,溶解氧(yang)(yang)(yang)(yang)量低,而且含(han)有(you)H2S,此時pH值(zhi)常(chang)(chang)低于(yu)7。海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)中(zhong)的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)含(han)量是(shi)海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)腐蝕的(de)主要影響因素之(zhi)一(yi)(yi),正常(chang)(chang)情況(kuang)下,表(biao)(biao)面海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)濃度(du)(du)(du)隨水(shui)溫(wen)大(da)體(ti)在5~10mg/L范圍(wei)內變(bian)化。海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)溫(wen)度(du)(du)(du)一(yi)(yi)般在-2℃-35℃之(zhi)間,熱帶淺水(shui)區可能(neng)更高(gao)。海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)中(zhong)氯(lv)離子含(han)量約占(zhan)總(zong)離子數的(de)55%,海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)腐蝕的(de)特點與氯(lv)離子密(mi)切(qie)相關(guan)。氯(lv)離子可增加(jia)腐蝕活性(xing)(xing),破壞(huai)金屬表(biao)(biao)面的(de)鈍化膜。
2.2 海洋大氣腐蝕環境
大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)般被(bei)(bei)分成(cheng)鄉村大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),工(gong)業大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。 鄉村地(di)(di)區(qu)的(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)比較(jiao)(jiao)純凈(jing);工(gong)業地(di)(di)區(qu)的(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)則含有SO2,H2S, NH2和(he)NO2等。大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)鹽(yan)霧(wu)含量較(jiao)(jiao)高,對(dui)(dui)(dui)金(jin)(jin)屬有很強的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)作(zuo)用。與浸于海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鋼(gang)鐵腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)不同(tong) ,海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)環境(jing)對(dui)(dui)(dui)金(jin)(jin)屬腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)研究同(tong)其它(ta)環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)樣是(shi)由于潮濕的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體在(zai)(zai)物體表面形(xing)成(cheng)一(yi)個薄水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)而(er)引起(qi)的(de)(de)。這種腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)大(da)(da)(da)多發生(sheng)在(zai)(zai)海(hai)(hai)(hai)(hai)上的(de)(de)船(chuan)只、海(hai)(hai)(hai)(hai)上平臺以(yi)及(ji)沿岸碼(ma)頭設施上。我國(guo)許多海(hai)(hai)(hai)(hai)濱城市受(shou)海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)影響,腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)現象是(shi)非(fei)常嚴重的(de)(de)。除(chu)了(le)在(zai)(zai)強風暴的(de)(de)天(tian)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong),在(zai)(zai)距離(li)海(hai)(hai)(hai)(hai)岸近的(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)金(jin)(jin)屬材料,特別是(shi)在(zai)(zai)距海(hai)(hai)(hai)(hai)岸200m以(yi)內(nei)的(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)區(qu)域中(zhong)(zhong)(zhong),強烈的(de)(de)受(shou)到(dao)(dao)海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)影響,。離(li)海(hai)(hai)(hai)(hai)岸24m處鋼(gang)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)比240m處大(da)(da)(da)12倍,海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬材料腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率明顯變化發生(sheng)在(zai)(zai)距海(hai)(hai)(hai)(hai)岸線 15 km到(dao)(dao) 25 km之(zhi)間。因此,海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)環境(jing)對(dui)(dui)(dui)金(jin)(jin)屬影響范圍(wei)一(yi)般界定為20km左右。海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)濕度較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da),同(tong)時由于海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)飛沫中(zhong)(zhong)(zhong)含有氯化鈉(na)粒子,所(suo)以(yi)對(dui)(dui)(dui)于海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)鋼(gang)結構來說,空氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)濕度都高于它(ta)的(de)(de)臨界值。因此,海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鋼(gang)鐵表面很容易形(xing)成(cheng)有腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)。薄水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)鐵的(de)(de)作(zuo)用而(er)發生(sheng)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程,符合電解(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)電化學腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)規律。這個過(guo)(guo)(guo)程的(de)(de)特點是(shi)氧特別容易到(dao)(dao)達鋼(gang)鐵表面,鋼(gang)鐵腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)(su)度受(shou)到(dao)(dao)氧極化過(guo)(guo)(guo)程控制(zhi)。空氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)含雜質(zhi)對(dui)(dui)(dui)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)影響很大(da)(da)(da),海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)富含大(da)(da)(da)量的(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)鹽(yan)粒子,這些鹽(yan)粒子雜質(zhi)溶于鋼(gang)鐵表面的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)中(zhong)(zhong)(zhong),使(shi)(shi)這層水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)變為腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)很強的(de)(de)電解(jie)質(zhi),加速(su)(su)了(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)進(jin)行,與干(gan)凈(jing)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)冷凝水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)比,被(bei)(bei)海(hai)(hai)(hai)(hai)霧(wu)周(zhou)期飽和(he)的(de)(de)空氣(qi)(qi)(qi)能使(shi)(shi)鋼(gang)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)(su)度增加幾倍。
3. 海(hai)洋環境對金屬的影響因(yin)素(su)
3.1 鹽(yan)度(du)
鹽(yan)(yan)度(du)(du)是指100克(ke)海(hai)水中(zhong)(zhong)溶解的固(gu)體(ti)鹽(yan)(yan)類物(wu)質的總克(ke)數。一般在(zai)相(xiang)通的海(hai)洋(yang)中(zhong)(zhong)總鹽(yan)(yan)度(du)(du)和各種(zhong)鹽(yan)(yan)的相(xiang)對比(bi)例(li)并無明顯(xian)改變,在(zai)公(gong)海(hai)的表層海(hai)水中(zhong)(zhong),其鹽(yan)(yan)度(du)(du)范(fan)圍為3.20%~3.75%,這對一般金(jin)屬(shu)(shu)的腐(fu)蝕(shi)無明顯(xian)的差異(yi)。但海(hai)水的鹽(yan)(yan)度(du)(du)波動卻直接(jie)影響到(dao)海(hai)水的比(bi)電(dian)導(dao)率,比(bi)電(dian)導(dao)率又(you)是影響金(jin)屬(shu)(shu)腐(fu)蝕(shi)速度(du)(du)的一個重要因素(su),同(tong)時因海(hai)水中(zhong)(zhong)含有大量的氯(lv)離子,破壞金(jin)屬(shu)(shu)的鈍化,所(suo)以(yi)很多(duo)金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)海(hai)洋(yang)環境中(zhong)(zhong)遭到(dao)嚴重腐(fu)蝕(shi)。
3.2 含(han)氧(yang)量
海(hai)洋環境對金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)是(shi)以陰(yin)極氧(yang)去(qu)極化控制(zhi)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)過(guo)程。海(hai)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)含氧(yang)量(liang)是(shi)影響(xiang)海(hai)洋環境對金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)性的(de)(de)(de)(de)重要(yao)因(yin)素。氧(yang)在海(hai)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度主(zhu)要(yao)取決于海(hai)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)度和(he)溫(wen)度,隨海(hai)水(shui)(shui)鹽(yan)度增(zeng)加(jia)或溫(wen)度升高(gao),氧(yang)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度降低。如果完全除去(qu)海(hai)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)氧(yang),金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)是(shi)不會腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)。對碳鋼(gang)、低合金(jin)(jin)(jin)(jin)鋼(gang)和(he)鑄鐵等,含氧(yang)量(liang)增(zeng)加(jia),則陰(yin)極過(guo)程加(jia)速,使(shi)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)速度增(zeng)加(jia)。但對依靠表面(mian)鈍(dun)(dun)化膜提(ti)高(gao)耐蝕(shi)性的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu),如鋁(lv)和(he)不銹鋼(gang)等,含氧(yang)量(liang)增(zeng)加(jia)有利(li)于鈍(dun)(dun)化膜的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)和(he)修補,使(shi)鈍(dun)(dun)化膜的(de)(de)(de)(de)穩定性提(ti)高(gao),點蝕(shi)和(he)縫隙腐(fu)濁的(de)(de)(de)(de)傾向減小。
3.3 CO2、碳酸鹽的影(ying)響
海(hai)水(shui)中(zhong)的CO2主要(yao)以碳(tan)(tan)酸鹽(yan)和碳(tan)(tan)酸氫鹽(yan)的形式存在,并以碳(tan)(tan)酸氫鹽(yan)為主。CO2氣(qi)體(ti)在海(hai)水(shui)中(zhong)的溶(rong)解度隨溫度、鹽(yan)度的升(sheng)高而(er)降低,隨大氣(qi)中(zhong)CO2氣(qi)體(ti)分(fen)壓的升(sheng)高而(er)升(sheng)高。海(hai)水(shui)中(zhong)的碳(tan)(tan)酸鹽(yan)對(dui)金屬(shu)腐蝕(shi)(shi)過(guo)程(cheng)有(you)重要(yao)影響,碳(tan)(tan)酸鹽(yan)通過(guo)pH值的增大,在金屬(shu)表面沉積形成不溶(rong)的保護層,從而(er)對(dui)腐蝕(shi)(shi)過(guo)程(cheng)起抑制作用。
3.4 溫度的(de)影響(xiang)
海(hai)(hai)洋(yang)環(huan)境(jing)中溫(wen)度(du)隨(sui)(sui)著時間(jian)、空間(jian)上的(de)差(cha)異會(hui)在一(yi)個(ge)比較大(da)的(de)范圍變化。表層(ceng)海(hai)(hai)水溫(wen)度(du)還(huan)隨(sui)(sui)季(ji)節而呈周期性(xing)(xing)變化。溫(wen)度(du)對(dui)海(hai)(hai)水腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)影(ying)響是(shi)復雜的(de)。溫(wen)度(du)升高(gao)(gao),會(hui)加速(su)金(jin)屬的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)。另一(yi)方(fang)面,海(hai)(hai)水溫(wen)度(du)升高(gao)(gao),海(hai)(hai)水中氧(yang)(yang)的(de)溶解度(du)降低,同時促(cu)進保護性(xing)(xing)碳酸(suan)鹽的(de)生成(cheng),這又會(hui)減緩鋼(gang)在海(hai)(hai)水中的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)。但在正常海(hai)(hai)水含氧(yang)(yang)量(liang)(liang)下,溫(wen)度(du)是(shi)影(ying)響腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)主要因素(su)。這是(shi)因為含氧(yang)(yang)量(liang)(liang)足夠高(gao)(gao)時,控制陰極(ji)反(fan)應(ying)速(su)度(du)的(de)是(shi)氧(yang)(yang)的(de)擴散速(su)度(du),而不是(shi)含氧(yang)(yang)量(liang)(liang)。對(dui)于在海(hai)(hai)洋(yang)環(huan)境(jing)中對(dui)金(jin)屬鈍化的(de)研究,溫(wen)度(du)升高(gao)(gao),鈍化膜穩(wen)定性(xing)(xing)下降,點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)、應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)和縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)敏(min)感(gan)性(xing)(xing)增加。
3.5 海水流速的影響
海(hai)水(shui)(shui)腐(fu)蝕(shi)是借助氧去(qu)極化而進行的陰極控制(zhi)過程(cheng),并且主要受(shou)氧的擴散速(su)度的控制(zhi)。另一(yi)(yi)方面(mian),在海(hai)環(huan)境中(zhong)水(shui)(shui)海(hai)對金(jin)屬(shu)表面(mian)有沖蝕(shi)作用,當流(liu)速(su)超過某一(yi)(yi)臨界流(liu)速(su)時(shi),金(jin)屬(shu)表面(mian)的腐(fu)蝕(shi)產物(wu)膜被沖刷掉,金(jin)屬(shu)表面(mian)同時(shi)受(shou)到磨損,這種腐(fu)蝕(shi)與磨損聯合(he)作用,使鋼的腐(fu)蝕(shi)速(su)度急劇增加。對于在海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)能鈍化的金(jin)屬(shu),如(ru)不銹(xiu)鋼、鋁合(he)金(jin)、鈦合(he)金(jin)等,海(hai)水(shui)(shui)流(liu)速(su)增加會促進其鈍化,可提高耐蝕(shi)性。
3.6 海生物對海洋環境中金屬腐蝕研究的(de)影響
海(hai)(hai)生物(wu)(wu)在大(da)多(duo)數情況(kuang)下是(shi)(shi)加大(da)腐蝕(shi)的(de),尤其(qi)是(shi)(shi)局(ju)部腐蝕(shi)。海(hai)(hai)水(shui)中葉(xie)綠素(su)植物(wu)(wu)可(ke)使海(hai)(hai)水(shui)中含氧量增(zeng)加,海(hai)(hai)生物(wu)(wu)放出的(de)CO2使周圍海(hai)(hai)水(shui)酸性(xing)加大(da),海(hai)(hai)生物(wu)(wu)死(si)亡、腐爛(lan)可(ke)產(chan)生酸性(xing)物(wu)(wu)質和H2S,這些都可(ke)使腐蝕(shi)加速。此(ci)外,有(you)些海(hai)(hai)生物(wu)(wu)會破(po)壞金屬(shu)表面(mian)的(de)油漆或(huo)鍍(du)層,有(you)些微(wei)生物(wu)(wu)本身(shen)對金屬(shu)就有(you)腐蝕(shi)作用。
3.7 光照條件
例(li)如銅(tong)鐵(tie)在光照下會促進銅(tong)及(ji)(ji)鐵(tie)金(jin)屬(shu)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)光敏腐(fu)蝕反應(ying)及(ji)(ji)真菌類(lei)生物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)(wu)活性(xing),這(zhe)就為(wei)濕(shi)氣和塵埃在金(jin)屬(shu)表面(mian)貯(zhu)存并腐(fu)蝕提供更(geng)大的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)。在熱帶地區(qu)金(jin)屬(shu)受到日光的(de)(de)(de)(de)(de)強烈照射,另外(wai),海(hai)洋環境中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)材料背陽(yang)(yang)面(mian)比(bi)朝(chao)陽(yang)(yang)面(mian)腐(fu)蝕更(geng)快(kuai)。這(zhe)是因為(wei)與朝(chao)向(xiang)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)一面(mian)相(xiang)比(bi),背向(xiang)太(tai)陽(yang)(yang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)材料盡(jin)管避開太(tai)陽(yang)(yang)光直射、溫度(du)較低,但(dan)其(qi)表面(mian)塵埃和空氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)鹽及(ji)(ji)污染物(wu)(wu)未被及(ji)(ji)時沖(chong)洗掉,濕(shi)潤程度(du)更(geng)高使腐(fu)蝕更(geng)為(wei)嚴(yan)重。
4. 海洋腐蝕破(po)壞的(de)主要形式
(1)全面腐蝕(shi)
全(quan)面腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)可視為均勻腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),它是一(yi)種常見的(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)形態,其(qi)(qi)特征是與腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)環境接觸的(de)整(zheng)個(ge)金(jin)(jin)屬表面上幾乎以相(xiang)同的(de)速度(du)進(jin)行的(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。所謂均勻腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)活(huo)比較均勻腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),都是相(xiang)對于局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)而(er)言的(de),而(er)且(qie)這種腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)形態只有少數的(de)碳鋼﹑低合金(jin)(jin)鋼在全(quan)浸腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)條件下出現。從腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電化學觀點來看(kan),如果(guo)在腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)過(guo)程中金(jin)(jin)屬表面“處(chu)處(chu)”可以進(jin)行金(jin)(jin)屬的(de)陽極(ji)(ji)溶解反應和去極(ji)(ji)化劑的(de)陰極(ji)(ji)還原反應,且(qie)其(qi)(qi)概(gai)率大(da)致相(xiang)同,其(qi)(qi)間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電池(chi)的(de)局部陰極(ji)(ji)和局部陽極(ji)(ji)的(de)位置(zhi)瞬(shun)間可變,分(fen)(fen)布(bu)不定,金(jin)(jin)屬表面各部分(fen)(fen)的(de)陽極(ji)(ji)溶解速度(du)大(da)致一(yi)樣,其(qi)(qi)結(jie)果(guo)則呈現為均勻性腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。
(2)局(ju)部腐蝕
鋼鐵材(cai)料在海(hai)洋環(huan)境中(zhong)的(de)局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),特(te)別(bie)(bie)是(shi)小孔腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),是(shi)影響(xiang)鋼鐵材(cai)料強度及使用壽命的(de)一個(ge)重要因素。介質(zhi)中(zhong)的(de)金屬材(cai)料絕大部(bu)分表面(mian)不(bu)發生腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)或腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)很輕微(wei),但表面(mian)上個(ge)別(bie)(bie)的(de)點或微(wei)小區域出(chu)現蝕(shi)(shi)(shi)孔或麻點,并不(bu)斷(duan)縱深發展,形成小孔狀腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)坑的(de)現象。在氯(lv)離子的(de)溶液中(zhong),只要腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)位達(da)到或超過點蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)位,就能產生點蝕(shi)(shi)(shi)。微(wei)生物腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)一個(ge)重要特(te)征是(shi)導致小孔腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)發生。
(3)電(dian)偶腐(fu)蝕
由于電(dian)位電(dian)位不同,造成同一介質中一種金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)接觸處的局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),就是(shi)電(dian)偶(ou)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),亦稱(cheng)接觸腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)或雙金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。兩(liang)種金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)構成宏電(dian)池,使(shi)電(dian)位較負的金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)溶(rong)解(jie)速度增加,電(dian)位較正的金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)溶(rong)解(jie)速度減小。海洋環境中,海水電(dian)阻率很小,是(shi)強電(dian)解(jie)質溶(rong)液,當兩(liang)種不同金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)如碳鋼(gang)和不銹鋼(gang),不銹鋼(gang)和鈦金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)等共同使(shi)用時,要特別注(zhu)意(yi)避免電(dian)偶(ou)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。
(4)應力腐蝕
鋼(gang)鐵在(zai)應力和特定(ding)環境的(de)(de)聯(lian)合作用下,將出現(xian)低于材料強度極限(xian)的(de)(de)脆性開裂(lie)現(xian)象(xiang),致使其(qi)失(shi)去功能,這種現(xian)象(xiang)稱為(wei)應力腐蝕開裂(lie)。在(zai)應力腐蝕開裂(lie)中存(cun)在(zai)因氫的(de)(de)滲(shen)入而脆化的(de)(de)現(xian)象(xiang),也存(cun)在(zai)裂(lie)紋(wen)尖端處溶液(ye)高度酸(suan)化的(de)(de)問(wen)題。
(5)腐(fu)蝕疲勞
波浪載(zai)荷(he)下的腐(fu)(fu)蝕疲勞破環是鋼(gang)樁(zhuang)式(shi)結(jie)構(gou)的主(zhu)要破壞形(xing)式(shi)之一。另外,由于海水腐(fu)(fu)蝕與(yu)疲勞載(zai)荷(he)共同作(zuo)用的結(jie)果,疲勞載(zai)荷(he)加速(su)度腐(fu)(fu)蝕破壞的過程,而(er)海水腐(fu)(fu)蝕進一步加速(su)鋼(gang)結(jie)構(gou)的疲勞破壞,從而(er)使(shi)其(qi)壽命(ming)縮(suo)短。
5. 鋼(gang)樁的腐(fu)蝕與防護
5.1 腐蝕裕量法
設(she)計時預(yu)加腐(fu)蝕(shi)(shi)富(fu)裕量對泥面以(yi)上區段或整個(ge)鋼樁(zhuang)加大(da)其(qi)壁(bi)厚。以(yi)提高使用(yong)年(nian)限。此(ci)方法國內鋼樁(zhuang)碼頭基本(ben)上采用(yong)。以(yi)增(zeng)加其(qi)安全(quan)系數。但這是一種(zhong)消(xiao)極方法,解決不了因(yin)局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)所帶來的危害。另外(wai),設(she)計時若按其(qi)局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)推算所需(xu)預(yu)加的腐(fu)蝕(shi)(shi)裕量。則顯(xian)得極不經濟;若按其(qi)平均腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)推算所需(xu)預(yu)加的腐(fu)蝕(shi)(shi)裕量,則顯(xian)得不安全(quan)。
5.2 耐海水低合金鋼(gang)
自1967年美國鋼(gang)鐵公司(si)發(fa)明(ming)了Mariner鋼(gang)(海(hai)洋鋼(gang))后,日、德、法等國先后研制并生產了十(shi)幾種耐(nai)(nai)海(hai)水(shui)鋼(gang),我(wo)國亦(yi)曾研制過(guo)10CrCuSiV 和10MnPNb鋼(gang)等,但應用并不(bu)十(shi)分廣(guang)泛 耐(nai)(nai)海(hai)水(shui)鋼(gang)在大氣區(qu)(qu)、浪(lang)濺區(qu)(qu)具有(you)比普碳(tan)鋼(gang)明(ming)顯的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing),優良的(de)耐(nai)(nai)海(hai)水(shui)鋼(gang)較普碳(tan)鋼(gang)于上述區(qu)(qu)域的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)可提高(gao)2~3倍;在海(hai)水(shui)全浸區(qu)(qu)雖亦(yi)有(you)作用,但無(wu)上述區(qu)(qu)域那(nei)么(me)明(ming)顯。當然耐(nai)(nai)海(hai)水(shui)鋼(gang)也(ye)有(you)其局限性(xing),某些(xie)耐(nai)(nai)海(hai)水(shui)鋼(gang)的(de)焊接(jie)性(xing)能差,焊縫(feng)處易遭腐(fu)蝕破壞,且價格高(gao)昂。
5.3 涂層保護
涂層(ceng)主(zhu)要指油(you)漆涂料(liao)、環氧(yang)玻(bo)璃鋼(gang)護套和(he)(he)其它有(you)(you)機(ji)或無機(ji)覆蓋層(ceng)。這對(dui)防(fang)止鋼(gang)樁大(da)氣區和(he)(he)浪濺(jian)區的(de)腐蝕是一較為有(you)(you)效的(de)方法(視不(bu)同的(de)環境條件采用適(shi)宜的(de)涂層(ceng)),但對(dui)鋼(gang)樁水(shui)(shui)下(xia)區段防(fang)腐效果不(bu)佳。因其壽(shou)命(ming)有(you)(you)限(xian),且目前國內(nei)尚無成(cheng)功應用于(yu)海水(shui)(shui)中的(de)先例,再者(zhe)涂層(ceng)僅能一次性施工,不(bu)利(li)于(yu)長期維修和(he)(he)監(jian)測。即使在易監(jian)控涂層(ceng)施工質量的(de)時(shi)
機-- 鋼樁(zhuang)在吊運(yun)打(da)樁(zhuang)前就實施(shi)擦層保護。亦會目吊運(yun)、打(da)樁(zhuang)等施(shi)工過程造成其(qi)局部破港口建設損或剝(bo)落,使得(de)打(da)樁(zhuang)后于(yu)海(hai)水介質中板易誘(you)發大(da)陰極(ji)、小陽(yang)極(ji)形式的局部腐(fu)蝕。且其(qi)腐(fu)蝕速(su)度很快。易于(yu)引起局部腐(fu)蝕穿孔而(er)再(zai)誘(you)發該處的全面羰(tang)蝕。使得(de)原有的涂層失去保護作用。
5.4 陰極(ji)保護
從50年代(dai)(dai)初至60年代(dai)(dai)末。世界各國相繼將陰極保(bao)(bao)(bao)護技術廣泛而(er)又成功地(di)應用(yong)于(yu)(yu)鋼(gang)樁(zhuang)(zhuang)水(shui)(shui)下區段(duan)的(de)保(bao)(bao)(bao)護上(shang)。陰極保(bao)(bao)(bao)護是一有效(xiao)的(de)防腐方(fang)案,能防止因各種鋼(gang)表(biao)面(mian)狀(zhuang)態不(bu)均所引起的(de)局部腐蝕和通常的(de)全面(mian)腐蝕。尚可(ke)提(ti)高鋼(gang)樁(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)海水(shui)(shui)中的(de)疲(pi)勞強(qiang)度極限。無(wu)論鋼(gang)樁(zhuang)(zhuang)表(biao)面(mian)狀(zhuang)況的(de)迥(jiong)異,對(dui)新建或已建工程的(de)鋼(gang)樁(zhuang)(zhuang)都很適用(yong)。還(huan)可(ke)用(yong)直接檢測鋼(gang)表(biao)面(mian)陰極極化電位的(de)方(fang)法控制其(qi)保(bao)(bao)(bao)護效(xiao)果。若(ruo)設計、管理得(de)當,則(ze)其(qi)保(bao)(bao)(bao)護效(xiao)果可(ke)達90 以上(shang)。鋼(gang)樁(zhuang)(zhuang)陰極保(bao)(bao)(bao)護前后其(qi)腐蝕速度對(dui)比見(jian)下圖:
5.5 涂料(liao)加(jia)陰極保護(hu)
涂料(liao)同陰(yin)報謀(mou)護(hu)匹配,可互相(xiang)補(bu)充。使保護(hu)效果更佳。固有涂料(liao)的(de)鋼表面,所需保護(hu)電流(liu)密度小,保(bao)護電位易趨于均勻,可(ke)減少(shao)陰極(ji)保(bao)護措施于始建(jian)時一(yi)時跟不上(shang)所帶來的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)。但若(ruo)是外加(jia)電流(liu)陰極(ji)保(bao)護,則存有因(yin)(yin)儀(yi)器一(yi)時失(shi)控或(huo)其它原(yuan)因(yin)(yin)所引起(qi)的(de)(de)(de)(de)局(ju)部(bu)過保(bao)護,導致鋼表(biao)(biao)面析(xi)H:十而使涂層鼓(gu)泡的(de)(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)。該鼓(gu)泡涂層會在海浪的(de)(de)(de)(de)沖刷下破損而使鋼表(biao)(biao)面外露,形成一(yi)小陽(yang)極(ji)點(即銹點)
6. 鋼(gang)結構橋梁的防腐蝕措施
鋼橋的(de)防(fang)腐蝕應從設計、施工、維護、管理等方(fang)面入手,忽略了任何(he)一方(fang)面都將造成對鋼結構(gou)橋梁腐蝕的(de)隱患。
6.1 鋼橋的加固補強及表面(mian)處(chu)理
鋼橋的(de)加固(gu)補(bu)強(qiang)。 為(wei)保證鋼結構(gou)的(de)完(wan)整及承載(zai)能力, 在施工(gong)前, 已委托(tuo)專(zhuan)業(ye)設計(ji)單位在認真全面檢查的(de)基礎上進行鋼橋加固(gu)補(bu)強(qiang)工(gong)程設計(ji),提出針對已腐蝕損害(hai)的(de)鋼橋進行加固(gu)補(bu)強(qiang)施工(gong)方案, 經專(zhuan)家審查后進行施工(gong)。
鋼構件(jian)(jian)表(biao)面處(chu)理。 為保證涂層(ceng)的附著力和(he)(he)使用壽命,涂裝前應將鋼橋表(biao)面的舊涂膜、氧(yang)化(hua)皮(pi)和(he)(he)銹跡除(chu)(chu)凈。對鋼橋表(biao)面采(cai)用機械噴(pen)(pen)射除(chu)(chu)銹,達(da)到Sa2. 5級(ji)(非常徹底(di)的噴(pen)(pen)射或拋(pao)射除(chu)(chu)銹等級(ji)) 。表(biao)面粗糙(cao)度(du)達(da)到40- 80Lm。如受施工條件(jian)(jian)限制, 局部可(ke)采(cai)用手工除(chu)(chu)銹, 達(da)到St3 級(ji)(手工除(chu)(chu)銹等級(ji))標準。鋼構件(jian)(jian)表(biao)面應有明(ming)顯的金屬光(guang)澤,經處(chu)理后的鋼橋表(biao)面應無(wu)灰(hui)塵、油(you)污(wu),并盡快噴(pen)(pen)涂,以防再生銹。
6.2 復(fu)涂施(shi)工工藝
復涂施工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝為(wei)采(cai)用局(ju)部(bu)除銹(xiu)加涂面漆(qi)的一種適用于舊鋼結構(gou)的涂裝施工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝,采(cai)用局(ju)部(bu)除銹(xiu)加涂面漆(qi),可延(yan)長底漆(qi)的使用年限(xian),減(jian)少除銹(xiu),節省(sheng)資金。
6.3 橋面系防水(shui)改造
鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)的腐(fu)蝕(shi)主要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)因(yin)橋面系滲漏水(shui)造成,橋面系滲漏水(shui)是(shi)鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)防腐(fu)蝕(shi)的關鍵技術, 應(ying)采取(qu)徹底維修, 進行防水(shui)改造。
6.4 涂裝(zhuang)配套的選擇
防(fang)腐涂裝的(de)(de)(de)選用(yong),是與鋼粱所處(chu)的(de)(de)(de)自然環境、使用(yong)年限、結構類型(xing)、施工(gong)方(fang)法等有(you)著密切關系(xi)。應選擇科學(xue)、合(he)理(li)、經(jing)濟(ji)、適用(yong)的(de)(de)(de)涂裝配套體系(xi),最大限度地發揮(hui)涂膜(mo)性能(neng),提高防(fang)腐蝕(shi)能(neng)力。
6.5 重防腐蝕涂裝方案
重(zhong)(zhong)防(fang)腐涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)系統(tong)在(zai)國外已有(you)成功使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)例子(zi),在(zai)我(wo)國已開始在(zai)大(da)型橋(qiao)梁上使(shi)用(yong)重(zhong)(zhong)防(fang)腐涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)系統(tong)來進行防(fang)腐保護(hu)。為(wei)增(zeng)強面(mian)漆(qi)抗周圍腐蝕介(jie)質的(de)(de)(de)性能(neng)和耐(nai)堿性,采用(yong)以富(fu)鋅涂(tu)料(liao)為(wei)防(fang)銹底漆(qi)的(de)(de)(de)、氟碳面(mian)漆(qi)等(deng)合成樹脂(zhi)涂(tu)料(liao)的(de)(de)(de)涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)系統(tong),具有(you)長達20- 30年的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)有(you)效期,在(zai)施工(gong)中(zhong),我(wo)們采用(yong)如(ru)下2個重(zhong)(zhong)防(fang)腐涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)方案組合配套。
( 1)環(huan)氧(yang)富鋅(xin)底漆十環(huan)氧(yang)云(yun)鐵中間(jian)層(ceng)+ 氟碳面漆。
( 2)熱(re)噴鋅(鋁)層+ 環氧(yang)封閉漆(qi)+ 環氧(yang)云(yun)鐵涂(tu)層+氟碳面漆(qi)。
環(huan)氧(yang)富鋅(xin)漆(qi)在使用前鋼(gang)鐵(tie)(tie)表(biao)面(mian)(mian)(mian)處理要達到Sa2級,噴(pen)鋅(xin)(鋁(lv))層(ceng)(ceng), 則必須(xu)在熱噴(pen)前對(dui)(dui)鋼(gang)鐵(tie)(tie)表(biao)面(mian)(mian)(mian)進行(xing)Sa3級的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)銹,鋼(gang)鐵(tie)(tie)表(biao)面(mian)(mian)(mian)須(xu)具有(you)(you)(you)均(jun)勻一致的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬光澤,達到一塵不染的(de)(de)(de)(de)(de)純亮程序(xu),這對(dui)(dui)我們實(shi)際(ji)操作上雖有(you)(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)難度,但熱噴(pen)鋅(xin)(鋁(lv))層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)防腐(fu)蝕效(xiao)果(guo)非(fei)常好的(de)(de)(de)(de)(de)。重防腐(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)( 1)、( 2)是復合涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)體系, 由(you)高(gao)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)底漆(qi)、中涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)和面(mian)(mian)(mian)漆(qi)構成(cheng)。一般采(cai)(cai)(cai)用250- 500um的(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)厚度,是用厚漿型防腐(fu)蝕涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)新(xin)產品,具有(you)(you)(you)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能強(qiang)、涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)膜厚、防腐(fu)蝕有(you)(you)(you)效(xiao)期長的(de)(de)(de)(de)(de)特點。重防腐(fu)蝕涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)采(cai)(cai)(cai)用厚漿型的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)氧(yang)富鋅(xin)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料或噴(pen)金(jin)屬打底,給予陰極保(bao)護;涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)采(cai)(cai)(cai)用云鐵(tie)(tie)漆(qi);采(cai)(cai)(cai)用耐(nai)水(shui)、耐(nai)化學性(xing)(xing)、耐(nai)候性(xing)(xing)優良的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)固體分涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料進行(xing)配套效(xiao)果(guo)顯著(zhu)。具有(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)防蝕和對(dui)(dui)鋼(gang)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)附(fu)著(zhu)性(xing)(xing)能;間涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)對(dui)(dui)底漆(qi)和面(mian)(mian)(mian)漆(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)問(wen)有(you)(you)(you)附(fu)著(zhu)結合力,較好的(de)(de)(de)(de)(de)屏(ping)蔽作用,有(you)(you)(you)效(xiao)阻止(zhi)水(shui)、氧(yang)及腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)滲(shen)入;有(you)(you)(you)長達20- 30年的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕有(you)(you)(you)效(xiao)期,長效(xiao)、實(shi)用和經(jing)濟的(de)(de)(de)(de)(de)防腐(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)體系。