国内外桥梁防腐蚀现状及今后发展趋势

2 万州铁路长江大桥防腐配套选择试验
2.1 试验目的 万州长江大桥所在地——万州市是我国重酸雨区， 又是今后发展盐化工的重要基地，特别是大桥北岸桥头 附近有氯碱化工企业，加上该地气候潮湿、多雾，有利
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全面腐蚀控制
柳维成 计春艳 郑铁英 国内外桥梁防腐现状及今后发展趋势
2008 年第 22 卷第 1 期
1 国内外桥梁防腐蚀现状及发展趋势
国内外的钢桥均采用涂料进行防腐，随着腐蚀环境 的差异而采用不同的涂料配套体系进行防护。按照铁道 行业标准 TB/T 1527-1995《铁路钢桥保护涂装》，铁路 钢桥防锈底漆有三种：红丹防锈底漆、环氧富锌底漆和 棕黄聚氨酯防锈底漆。
尽管红丹底漆由于铅中毒问题，受环境保护法规的 限制，在国际上已逐渐被淘汰，但鉴于它的优异的防腐 性能，仍规定其作为钢梁防锈底漆。按铁道行业标准 TB/T 2772-1997《铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件》 中规定，所用的红丹防锈底漆有特制红丹酚醛防锈底漆 和特制红丹醇酸防锈底漆两种。
钢梁大面涂料涂装体系
涂装道数
3 2-3 3 2-3 2-3 3-4 2 1 2-3
每道干膜 最小厚度（µm）
35 35 35 40 30 35 40 40 35
干膜最小厚度（µm）
干燥地区
潮湿地区
恶劣地区
70
70
105
70
105
105
70
70
105
80
120
120
60
90
90
105
105
140
80
80
环氧富锌底漆是一种重要的防锈底漆，鉴于它的良 好的阴极保护作用，广泛的使用在喷砂钢铁表面上做防 锈底漆。按 TB/T2772-1997 标准中规定，其锌粉含量在 不挥发物中不低于 80%，即不低于涂料总量的 64%。
棕黄聚氨酯防锈底漆适用于纵梁、上承板梁、箱形 梁上盖板顶面的防锈耐磨。按TB/T1997标准中规定，铬 酸锌含量不低于颜料组成的 25%。
576 —— —— 严重变色 0 2
1 无光 无光 2040 —— —— 严重变色 0 3
2618 —— —— 严重变色 0 3
51.5 1440 6.3 很轻微失光 很轻微变色 0 0
2 55 48.2 2904 12.4 很轻微失光 很轻微变色 0 0
46.5 3456 15.4 轻微失光 轻微变色 0 0
7.9 1440 76.4 严重失光 较大变色 0 0
3 33.5 2.0 2040 94.0 完全失光 严重变色 0 1
—— 2618 —— —— 严重变色 0 2
表5
10% 硫酸浸泡试验结果（23 ± 1℃）
配套编号 1 2 3
试验结果 浸入 51 天无变化，54 天后开始起小泡 65 天无任何变化 4 天后即开始起小泡
第 22 卷第 1 期 2008 年 2 月
全面腐蚀控制 TOTAL CORROSION CONTROL
Vol.22 No.1 Feb. 2008
国内外桥梁防腐蚀现状及今后发展趋势
柳维成 计春艳 郑铁英
（大连振邦氟涂料股份有限公司，辽宁 大连，116036） 摘 要：本文概述了国内外桥梁（包括钢结构桥和混凝土桥）的防腐蚀现状，并列出典型的配套方案，针对现存缺点，并
大连振邦氟涂料股份有限公司于 90 年代初期开展 常温固化型氟碳漆的研制，其产品先后在重庆嘉陵江大 桥、宜昌夷陵长江大桥、大连新港油码头跨海栈桥均采 用了环氧富锌底漆 + 环氧云铁中涂漆+ 常温固化氟碳面 漆的配套体系，并取得了良好应用效果。
2005 年大连振邦氟涂料股份有限公司根据铁道部 运输局桥隧处指示，开展了万州铁路长江大桥防腐配套 体系的选择试验，并将常温固化型氟碳涂料与丙烯酸聚 氨酯涂料，灰铝粉石墨醇酸涂料进行了比较。试验证明， 氟碳涂料显示出最佳的防腐性能。
上海的黄浦江南浦大桥（总长 8346m）及杨浦大桥
作者简介：柳维成（1940-），男，高级工程师，中国防腐蚀大师，现任大连振邦氟涂料股份有限公司副总工程师。 — 17 —
跨海大桥腐蚀控制专题
表1 涂装体系 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
Ⅳ
涂料名称
特制红丹酚醛底漆 灰铝锌醇酸面漆 特制红丹酚醛底漆 灰云铁醇酸面漆 环氧富锌底漆 灰云铁氯化橡胶面漆 特制环氧富锌底漆 环氧云铁中间漆 灰铝粉石墨醇酸面漆
1 5.1 1998 2.9 —— 明显失光 1S2 0 0
2790 2.1 —— 严重失光 1S2 0 0
1344 62.4 4.0 很轻微失光 0 0 0
2 65 1998 60.3 7.2 很轻微失光 1S2 0 0
2790 60.0 8.3 很轻微失光 1S2 0 0
1344 26.8 10.7 很轻微失光 0 0 0
桥钢桥的最佳防腐配套体系。
2.2 涂装配套体系的选择
表2
配套体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的选择
配套 涂料名称
编号
每道干膜 干膜最小 实测总 道数
最小厚度(µm) 总厚度(µm) 厚度(µm)
环氧富锌底漆
2
40
80
1 环氧云铁中涂漆 1
40
40 180-200
灰铝粉石墨醇酸面漆 2
35
70
环氧富锌底漆
2
40
80
2 环氧云铁中涂漆 1
我国铁路钢桥所用面漆共经历了三个发展过程：
解放初期到 20 世纪 60 年代上半叶，使用的是钢灰 醇酸磁漆，它是用灰色颗粒状颜料制成，在武汉长江大 桥上的耐候寿命可达 8-10 年。
20 世纪 60 年代中期到 70 年代，铁道科学研究院、 天津灯塔涂料有限公司、辽源化工二厂、繁昌铅锌矿合 作，先后研制了灰铝锌醇酸面漆和灰云铁醇酸面漆，其 耐候寿命可达 10-15 年。
40
40 180-200
氟碳面漆（中灰、亚光） 2
35
70
环氧富锌底漆
2
40
80
环氧云铁中涂漆 1
40
3
丙烯酸聚氨酯面漆
2
35
（中灰、亚光）
40 180-200
70
2.3 配套体系性能检测
表3
耐盐雾试验
配套编号 原光泽 试验时间（h）试验后光泽 失光率（%） 失光程度 起泡级 粉化级 生锈级
1344 3.0 41.2 明显失光 0 0 0
比一般内河大桥要严酷得多，要求耐海上腐蚀 15 年以 上，系采用无机富锌底漆 + 厚膜环氧底漆 + 聚氨酯中涂 漆 + 聚氨酯面漆的配套防腐。
近年来日本跨海大桥涂装的最后二道采用氟碳涂 料，其寿命比脂肪族聚氨酯涂料长的多。
常温固化型氟碳涂料与富锌底漆、环氧云铁中涂漆 配套体系在日本兵库县淡路的明石海峡大桥上使用，要 求使用寿命达到一般重防腐涂料的 3 倍，从 1985 年开始 日本先后将常温固化型氟碳涂料用在天鸟桥、常磐桥、 第一向山桥、神田川桥、平井大桥等钢桥上，最长使用 寿命已有 15 年以上，涂层不仅没有粉化，而且光泽保持 率在80%以上，日本国内的大森桥涂装氟碳涂料已有18 年，目前光泽保持良好。
于酸雨的形成，其 pH 值一般为 4 左右，最低值可达 3.68。 其酸雨主要成份有 SO2、NOx、HCl 和 Cl2 等。因此该地 区的混凝土结构和钢铁结构的腐蚀是十分严重的。
为了解决万州铁路大桥的腐蚀，延长其使用寿命，
根据铁道部运输局桥隧处的指示，大连振邦氟涂料股份
有限公司，进行涂层配套体系的选择试验，确立万州大
20 世纪 80 年代后期至 90 年代，研制成功的灰铝粉 石墨醇酸面漆，其耐候寿命可达 20 年。
我国的铁路钢桥数十年来，一直采用涂料保护，所 采用的涂装体系主要有四种，见表 1。
上述的四种配套体系在国内桥梁防腐工程中均有不 同程度的应用，如：我国南京长江大桥在 20 世纪 60 年 代用铝粉锌粉制成的 66 号灰色漆进行防腐，耐候达 10 年。随后根据北京铁科院及兰州涂料所开发的云母氧化 铁涂料，由南京造漆厂制出更优秀的桥梁漆。1976年涂 在南京武汉长江大桥上，效果更好。接着又涂了鸭绿江 大桥、重庆九龙坡大桥、坦赞铁路及缅甸仰光大桥，效 果良好。
厦门海堤铁道大桥系采用环氧富锌底漆、氯化橡胶 中间漆、氯化橡胶云铁面漆配套防腐。
铁科院金化所近年通过试验提出水性无机富锌底漆+ 环氧云铁中涂漆 +可复涂脂肪族聚氨酯面漆配套体系，通 过对涂装体系的耐盐雾、耐老化及其它性能测试，预计会 有更好的防护性能。2001 年至今已先后开始在济南铁路 局、呼和浩特铁路局进行现场试验，效果很好。2002 年渝 怀线长寿铁路大桥就是选用类似该涂装体系进行保护涂装。
结合四川万州铁路长江大桥防腐涂装配套体系的选择试验，提出采用常温固化型氟碳涂料做桥梁防腐涂层的必然趋势。
关键词：桥梁 涂装 氟碳涂料
中图分类号：TU761.1+3 文献标识码：A
文章编号：1008-7818(2008)01-0017-04
The Current Status and Developing Trend in the Future of Anti-corrosion of Bridges at Home and Abroad
图 1 各种配套体系人工加速老化试验曲线图
人工加速老化试验采用的仪器和条件为： 仪器型号：QUV，生产厂：USA. Q-panel Lab producls 辐热度：0.6W/m2/nm 紫外线 4 小时，50℃冷凝 4h 为一个循环连续进行。
表4
人工加速老化试验结果
配套编号 原光泽 试验时间(h) 试验后光泽 失光率(%) 失光程度 起泡级 粉化级 生锈级
厦门海沧大桥和湖北宜昌长江公路大桥均是钢筋混 凝土结构，均采用了环氧封闭底漆+环氧厚浆中涂漆+脂 肪族聚氨酯亚光面漆的配套体系，也取得了良好的效果。
国外的许多钢桥也采用类似的涂装体系： 如：美国旧金山的金门大桥，1965 年以前采用红丹 亚麻油醇酸底漆 + 红丹氧化铁红醇酸中涂漆 + 钼桔红、 氧化铁红，TiO2酚醛醇酸面漆配套防腐。1965年以后改 为水性无机富锌底漆+WP-1磷化底漆中间漆+钼桔红氯 醋共聚体面漆配套防腐。 日本关门桥采用基面喷锌，然后涂刷 WP-1 磷化底 漆，在此处理过的表面上采用酚醛锌黄底漆 + 酚醛云铁 涂料 + 氯化橡胶中涂层 + 氯化橡胶面漆配套防腐。 美国加州 Hayward 的 San Mateo大桥采用无机富锌 底漆+磷化底漆+乙烯底漆+厚膜乙烯面漆的配套防腐。 日本的本州与四国二岛之间的跨海桥，其腐蚀环境
80
40
40
40
70
70
105
（世界第一斜拉桥）均采用开林造漆厂提供的涂料，采 取环氧富锌底漆、环氧云铁中涂、氯化橡胶面漆的配套 体系进行防腐。桥面上有570根热镀锌钢管的灯杆表面 系采用环氧云铁底漆、聚氨酯铝粉面漆的配套体系防 腐，未镀锌的防撞栏杆是采用环氧富锌底漆、环氧云铁 中涂漆、脂肪族聚氨酯面漆组成的配套进行防腐。
LIU Wei-cheng, JI Chun-yan, ZHENG Tie-ying (Dalian Zebon Fluorocarbon Paint Co., Ltd, Dalian 116036, China) Abstract: The article summarizes the current status of anti-corrosion of bridges (including steel bridges and concrete bridges) at home and abroad , gives a typical complete scheme , and supposes that using room temperature cure type of fluorocarbon coating as anti-corrosion coating of bridges is a prevailing trend according to the selecting tests on anti-corrosion coating complete systems of Sichuan Wanzhou Railway Yangtze River Bridge , focusing upon existing shortcomings. Key words: bridge; coating; fluorocarbon paint
3 30 1998 24.9 17.0 轻微失光 4S2 0 0
2790 24.4 18.7 轻微失光 4S2 0 0
注：0 级表示无泡、无粉化、无锈；1S2 表示板面有 很少几个正常视力下的可见小泡；2S2 表示正常视力下 可见的少量泡；3S2 表示小于 0.5mm 等数量的泡；4S2 表 示有较多数量的可见小泡。