桥梁钢管桩的重防腐涂料

2020-08-21 01:15:16 hualin 19

钢管桩是海港码头和近海设施建设中非常重要的钢结构,是钢管桩码头的承力构件。与混凝土桩相比,钢管桩承载能力大,抗压、抗拉、抗剪切力、抗震、抗风荷载能力强;其规格多,可选余地大,管径可以达到2100mm,壁厚6.9~25mm;桩长易调整,易于割桩和接桩。尽管钢管桩的单价较高,但是单桩承载力高,布桩数量少,可以缩小基础承台,施工进度快,后期处理容易,因此综合效益高。

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鉴于钢铁易腐性,在使用过程中防腐蚀是关键。


钢管桩防腐处理可采用涂料、阴极保护、PE聚乙烯辐射热缩带和增加腐蚀余量等措施。


为了重防腐涂料的施工简化和阴极保护系统的有效设计,对钢管桩的防腐蚀通常可以分为水上段和水下段两部分,防腐蚀设计年限为20~30年。


钢管桩重防腐涂料必须能抵抗海洋大气、海浪飞溅以及海水浸泡和海泥的腐蚀。


水上段防腐蚀可选用高固体分涂料或无溶剂涂料。涂料应具有良好的附着力、耐蚀性、耐候性、耐磨损、耐冲击,同时涂料应能适应干湿交替变化。选用的涂料要耐盐雾、耐老化、耐湿热。应符合JTJ230、JT/T233、ISO12944、ISO20340或者NORSOK M501的要求。


钢管桩的重防腐涂装设计,由于水上水下的腐蚀速度有着明显的差异,因此重防腐涂料的厚度可以有所差异。水上段指从设计低水位减1.5m起以上部位,该部位包括大气区、浪溅区和水位变动区。水下段指从设计低水位减1.5m起往下至天然泥面以下1.5m的部位。

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码头钢管桩重防腐涂料中,主要应用的涂料品种有环氧煤沥青涂料、聚氨酯涂料、改性环氧玻璃鳞片涂料、聚酯玻璃鳞片涂料、无溶剂超强环氧及环氧粉末涂料等。


(1) 环氧煤沥青涂料:环氧煤沥青涂料是传统的防腐蚀涂料,耐海水腐蚀性强,曾经是钢管桩上的重要应用品种,主要有厚浆型环氧煤沥青涂料和无溶剂环氧煤沥青涂料两类。由于沥青是致癌物,欧美国家对环氧煤沥青涂料的应用限制,因此目前应用已经不多。


(2) 聚氨脂涂料:聚氨酯涂料物理机械性能良好,漆膜坚韧耐磨,附着力强,耐腐蚀性优良,漆膜耐酸碱、抗盐雾性强,用于钢管桩的聚氨酯涂料,有双组分固化型、湿固化型和无溶剂聚氨酯涂料。聚氨酯涂料的固化速度快,即使在冬天也能快速固化。


(3) 玻璃鳞片涂料:以具有很好的耐化学性能玻璃鳞片作为主要防锈颜料的涂料,称之为玻璃鳞片涂料。根据不同的应用环境,有环氧玻璃鳞片涂料、聚酯玻璃鳞片涂料和乙烯基酯玻璃鳞片涂料等。


玻璃鳞片的厚度在2~5μm,这样能保证涂料中有数十层的鳞片排列,形成涂层内复杂曲折的渗透扩散路径,使得腐蚀介质的扩散渗透路线变得曲折弯曲,很难渗透到基材。玻璃鳞片片径纵横越大,涂层的抗渗透性能越强。玻璃鳞片把涂层分割成了许许多多的小空间,固化后收缩率小,大大降低了涂层的收缩应力,减少各接触面的残余应力,增加了附着力。


(4)超强环氧漆:超强环氧漆是一种双组分高强度高性能涂料,特点是高固体分、高机械强度,耐磨性好。固化后具有优良的耐淡水、海水、防腐蚀、耐磨蚀性能。而超强环氧漆一般在配方中采用中、低分子量混合环氧树脂与聚酰胺/聚胺混合固化剂,在固化成膜时,聚胺与低分子量环氧反应,形成高交联密度的坚硬漆膜,而中分子量环氧与聚酰胺反应生成分子间距较大的长分子链,使漆膜具有优良的柔韧性。又加入硬质填料,从而使漆膜具有突出的耐磨性,耐含泥沙江水、海水冲刷的性能。


(5)环氧粉末涂料:环氧粉末涂料漆膜坚固,耐蚀性强,耐酸、碱、抗湿热、抗盐雾。环氧粉末涂料不含有机溶剂,固体分100%,减少对人体危害、对环境的污染,涂料利用率高,过喷的粉末可以回收利用。钢管桩环氧粉末涂料的施工,从表面处理、粉末喷涂、烘烤固化、冷却成品至包装,都可以在整条流水线上进行,施工进度性,减少劳动力。但是环氧粉末涂料在钢管桩上的涂装应用局限性也是明显的,流水线一次性投资大,涂料的配色比较困难,流水线喷涂设备换颜色喷涂较为困难。环氧粉末涂料用在钢管村庄上的另一个缺点是对吊装打桩时造成的破损部位,无法进行修补。