隨著我國交通基建技術(shù)的發(fā)展以及《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》的實(shí)施，作為交通樞紐的橋梁工程建設(shè)進(jìn)入了極速發(fā)展階段，建設(shè)跨海橋梁的數(shù)量也在逐漸增多。海洋大氣復(fù)雜多變的環(huán)境中，因含有較多的Cl^－、Mg2^＋、SO2、NH3等腐蝕介質(zhì)，且常年處于雨水、潮濕、日照輻射、溫?zé)岬葠毫託夂虻臓顟B(tài)下，金屬表面同時(shí)受到了電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕、物理腐蝕等的協(xié)同作用，且因受到強(qiáng)電解質(zhì)溶液的不斷侵蝕，金屬表面極易造成局部點(diǎn)蝕而加速腐蝕速率，形成的銹層往往松散且不致密，加之在不斷的應(yīng)力沖擊下，應(yīng)力腐蝕斷裂、腐蝕疲勞斷裂等現(xiàn)象給橋梁的結(jié)構(gòu)安全性帶來了極大的隱患，而海洋環(huán)境所處地勢(shì)特殊，維修難度系數(shù)極高，因此，在建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)橋梁初期，選擇防腐性能優(yōu)異的涂裝材料組成長效型、耐久性強(qiáng)的防腐涂層體系至關(guān)重要。

                                                                             圖1 福廈高鐵安海灣跨海大橋效果圖

1：橋梁所處環(huán)境

福廈高鐵安海灣跨海大橋橋址區(qū)位于閩南沿海地區(qū)，是處于惡劣腐蝕環(huán)境之中的高速鐵路線上鋼橋，設(shè)計(jì)者選擇了常規(guī)重防腐體系的升級(jí)創(chuàng)新款——高性能石墨烯鋅基氟碳涂層技術(shù)，旨在大幅提高惡劣環(huán)境下鋼橋的耐腐蝕性能和使用壽命，降低“海上”“高鐵”雙重不利環(huán)境條件下的橋梁維修養(yǎng)護(hù)頻次，同時(shí)驗(yàn)證新型材料的實(shí)際應(yīng)用效果，積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，為今后大型鋼橋防腐涂裝體系的更新迭代提供實(shí)踐支撐。

福廈高鐵安海灣跨海大橋橋址區(qū)所處環(huán)境空氣質(zhì)量狀況優(yōu)良，《2021年度泉州市生態(tài)環(huán)境狀態(tài)公報(bào)》顯示：6項(xiàng)主要污染物濃度中，可吸入顆粒物、二氧化 硫、二氧化氮、一氧化碳達(dá)到環(huán)境空氣質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)顆粒物、臭氧達(dá)到環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境空氣質(zhì)量平均達(dá)標(biāo)天數(shù)比例為98.7%。近海海域海水水質(zhì)總體優(yōu)良。橋址區(qū)海水具酸性侵蝕，化學(xué)環(huán)境作用等級(jí)H2；鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境作用等級(jí)為Y3；僅根據(jù)氯離子含量判定，氯鹽環(huán)境等級(jí)為L3。橋址區(qū)二氧化碳環(huán)境作用侵蝕等級(jí)為T2。橋址區(qū)地下水對(duì)混凝土無侵蝕性。根據(jù)ISO 12944-2:2017《色漆和清漆 防護(hù)涂料體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)第2部分：環(huán)境分類》的要求，福廈高鐵安海灣跨海大橋?qū)儆诟吆}度的沿海區(qū)域，適用于C5腐蝕環(huán)境分級(jí)。

2：采用技術(shù)

本橋的石墨烯鋅基氟碳涂層技術(shù)是用石墨烯與片狀鋅粉的二維共軛導(dǎo)電性、片狀結(jié)構(gòu)屏蔽性、FEVE氟碳樹脂的耐老化性協(xié)同作用，構(gòu)建了全新重防腐體系，具有優(yōu)異表面附著力、耐腐蝕性、耐紫外腐蝕、表面自潔能力。

其中。石墨烯材料的添加可有效提高鱗片型醇溶無機(jī)烯鋅涂料涂層的內(nèi)聚強(qiáng)度，進(jìn)一步體現(xiàn)在涂層附著力 的提高。添加石墨烯材料的涂層具有更高的附著力。同時(shí)，石墨烯材料特殊的小尺寸納米結(jié)構(gòu)可以把涂層分成一個(gè)一個(gè)的小區(qū)域，減少了涂層開裂的傾向，提高了涂層的韌性。

整套防腐蝕體系采用鱗片型醇溶無機(jī)烯鋅涂料作底涂層，環(huán)氧云鐵（厚漿）涂料作為中間涂層，進(jìn)口樹脂氟碳面漆作為面涂層；通過耐鹽霧、與水接觸角、附著力、人工氣候老化等測(cè)試方法對(duì)涂層性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，對(duì)福廈高鐵安海灣跨海大橋表面防腐涂層體系進(jìn)行了研究；通過涂裝前表面處理、防腐涂裝體系要求和涂料產(chǎn)品技術(shù)要求等方面，嚴(yán)格控制大橋涂裝質(zhì)量，使配套體系滿足福廈高鐵安海灣跨海大橋使用壽命要求。                                                                                                                                                    

                                                                     圖2 現(xiàn)場(chǎng)吊裝及后一道氟碳面漆施工

    此外，為全面達(dá)到福廈高鐵安海灣跨海大橋橋梁抵抗腐蝕介質(zhì)侵蝕的長效防腐及美觀耐久的效果，安海灣跨海大橋制定了單獨(dú)適用本項(xiàng)目的鋼橋涂裝技術(shù)要求，包括：涂裝前表面處理、防腐涂裝體系要求和涂料產(chǎn)品技術(shù)要求，從材料和施工兩方面嚴(yán)格控制大橋涂裝質(zhì)量，滿足福廈高鐵安海灣跨海大橋使用壽命要求，達(dá)到了預(yù)期的防腐效果。

    目前大橋已經(jīng)建造完成，即將通車。石墨烯鋅基氟碳涂層體系雖具有良好的防腐性能，施工過程中也針對(duì)性地制定技術(shù)方案且獲得了高于標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)值，但在大型鋼橋上尚屬應(yīng)用，其長效防腐效果還有待時(shí)間檢驗(yàn)，希望業(yè)界人士共同關(guān)注和見證。

摘錄自CHINA COATINGS第37卷 第 12 期 ，如有侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除。