我國橋梁涂料及涂裝技術(shù)的節(jié)能環(huán)保發(fā)展方向

1、我國橋梁涂料及涂裝技術(shù)的節(jié)能環(huán)保發(fā)展方向一、我國橋梁建設(shè)的發(fā)展形勢v經(jīng)過二十年的發(fā)展，我國是世界第一橋梁大國。 我國橋梁建設(shè)在 材料（包括涂料） 設(shè)計理念 工業(yè)化制造 橋梁規(guī)范 世界十大跨海大橋，我國占據(jù)了四席：（見表1）世界排名制高點 表表1 我國我國4大跨海大橋大跨海大橋 橋名 全長/km 主橋結(jié)構(gòu)形式 世界排名杭州灣跨海大橋 36.0 鋼梁斜拉橋 1東海大橋 32.5 組合梁斜拉橋 2青島海灣大橋 25.9 自錨式懸索橋 4舟山大陸連島工程 25.0 鋼箱梁懸索橋 5v近三年來，在國家新一輪基礎(chǔ)建設(shè)計劃實施下，我國工程建設(shè)又進入了一個高速發(fā)展的春天。據(jù)不完全統(tǒng)計：我國十九個省市在建橋梁六

2、十五座。包括鐵路、公路大橋、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土大橋。 表表2 我國在建四大橋梁概況我國在建四大橋梁概況序號橋名工期造價/億元全長/km1港珠澳大橋2009-2015年730.050.02嘉紹跨江大橋2008-2013年128.869.93馬鞍山公路大橋2009-2012年70.836.14銅陵長江公路大橋2010-2014年70.044.0港珠澳大橋世界最長的跨海大橋抗八級地震、十六級大風(fēng)用鋼量達50萬噸11個“鳥巢”橋梁結(jié)構(gòu)使用壽命120年十二五計劃內(nèi)擬建的跨海大橋有二十六條例：玉環(huán)至樂清跨海大橋 大連灣跨海大橋 長島至蓬萊跨海大橋 福建石獅至惠安跨海大橋 瓊州海峽跨海大橋 振華重工等我國大型企

3、業(yè)還承接了許多涉外橋梁工程： 例：韓國仁川大橋美國奧克蘭海灣大橋挪威Hardanger海灣大橋英國英格蘭大橋美國亞歷山大-哈密爾頓大橋我國造橋技術(shù)世界領(lǐng)先。二、我國橋梁涂料及涂裝技術(shù)發(fā)展歷程：v五十年來，中國橋梁建設(shè)市場推進了橋梁涂料及涂裝技術(shù)的發(fā)展： 經(jīng)歷三個階段： 1.起步階段：鐵道科學(xué)院 19561979年 天津燈塔油漆廠 橋梁舉例： 武漢長江大橋 南京長江大橋紅丹防銹底漆醇酸面漆聚氨酯面漆等 2.發(fā)展階段： 19811999年 上海開林造漆廠 （為主）環(huán)氧富鋅底漆環(huán)氧云鐵中層漆氯化橡膠面漆聚氨酯面漆氯化橡膠底面漆特殊部位：環(huán)氧瀝青鋼結(jié)構(gòu)混凝土表表3上海黃浦江大橋鋼箱梁外側(cè)涂料配套上海黃

4、浦江大橋鋼箱梁外側(cè)涂料配套橋名建造年份涂料配套系統(tǒng)制造廠家總包單位南浦大橋1991環(huán)氧富鋅底漆80m上海開林上海江南重工環(huán)氧云鐵中層漆100m氯化橡膠面漆80m楊浦大橋1993環(huán)氧富鋅底漆80m上海開林上海冠達爾鋼結(jié)構(gòu)有限公司環(huán)氧云鐵中層漆100m氯化橡膠面漆80m徐浦大橋1996水性無機富鋅底漆70m美國IC531上海開林上海滬東造船廠環(huán)氧云鐵中層漆100m聚氨酯面漆80m 為我國橋梁涂料的發(fā)展作出了良好的開端。3.迅速發(fā)展階段： 20002012年涂料生產(chǎn)廠家普遍：國際性大公司 Hempel、Akzonobel、Kansai 全部進入中國： Jotun、PPG、CMP、Rust-Olenu

5、m 國內(nèi)涂料企業(yè) 北京百慕、西北永新、西安天元數(shù)量逐年增加： 浙江東升、浙江魚童、大連振邦、廈門雙瑞 上海大通、上海門普萊、舟山飛鯨、寧波大達涂料及其配套的先進性日趨提高：鋼箱梁：1、全涂料配套： 各類富鋅底漆、環(huán)氧中層漆、高性能面漆 案例：重慶菜園壩大橋、朝天門大橋 汕頭海灣大橋、香港昂舟洲大橋 青島海灣大橋、杭州灣大橋 2、電弧噴鋅（鋁）+重防腐涂料配套 案例：天興洲長江大橋、四渡河特大橋 舟山連島大橋、廈漳大橋 廈漳大橋鋼箱梁配套方案見表4聚氨酯氟碳聚硅氧烷表表4 廈漳大橋鋼箱梁配套方案廈漳大橋鋼箱梁配套方案工序涂層道數(shù)規(guī)定干膜厚度/m底涂電弧噴鋁1200封閉漆環(huán)氧專用封閉漆125中層漆

6、環(huán)氧云鐵中層漆2100面漆氟碳面漆工廠140工地現(xiàn)場140鋼管樁： 1、環(huán)氧粉末涂料 3PE等 環(huán)保型 2、鋼管樁專用涂料 例 Interzone 954 SW：ES 301 無溶劑、低表面處理、水下固化涂料?；炷粒?1、涂料配套：根據(jù)不同的部位腐蝕特征設(shè)計不同的涂料配套 以杭州灣大橋混凝土結(jié)構(gòu)為例說明：見表5表表5 杭州灣大橋混凝土表面涂層配套方案杭州灣大橋混凝土表面涂層配套方案涂料名稱表濕區(qū)涂層表干區(qū)涂層索塔區(qū)涂層17萬60萬3萬底 中 面 底 中 面底 中 面濕固化環(huán)氧樹脂封閉漆50濕固化環(huán)氧樹脂漆 310聚氨酯面漆90 90 環(huán)氧樹脂封閉漆5050環(huán)氧樹脂漆 260 280氟碳面漆7

7、0涂層總干膜平均厚度4003503502、聚脲：系高厚膜彈性體，大多用于鐵路橋梁 無溶劑、無污染； 一次噴涂可達2mm； 520秒固化； 物理性能、耐化學(xué)性能良好。 最大工程：京滬高速鐵路橋梁、路基。 面積：1200萬 用量：21000噸 生產(chǎn)廠家：美國SWD（上海）公司手涂聚脲 東方雨虹（北京、上海） 秀珀（北京、上海、廣州） 3、硅烷滲透劑：無機類滲透劑 深入混凝土深度24mm 單獨成膜：東海大橋30萬 深圳大鏟灣橋碼頭 與重防腐涂料配套：案例見表6 嘉紹杭州灣大橋主航道索塔下塔柱塔座十萬用法表表6 表濕區(qū)硅烷表濕區(qū)硅烷+濕固化涂料防腐體系配套濕固化涂料防腐體系配套配套涂料名稱涂層干膜平均

8、厚度底漆硅烷（用量600ml/）滲透性，浸漬深度達到2mm底漆濕固化環(huán)氧樹脂封閉漆50m中層漆濕固化環(huán)氧樹脂漆310面漆聚氨酯面漆90國外：“德固賽”“瓦克”“道康寧” 寧波盛宏交通工程技術(shù)有限公司國內(nèi)： 三、四航科研所 泉州思康新材料生產(chǎn)廠家：性能價格比附著力學(xué)術(shù)上爭論：我國橋梁涂料的環(huán)保、節(jié)能性能提高 淘汰紅丹涂料，禁用含Pb、Hg、Cr、Cd的顏填料； 2006年前氯化橡膠面漆占70%，目前聚硅氧烷、氟碳、聚氨酯等高性能面漆占90%； 推廣高固體分含量：降低VOC；主攻方向 表表7各種環(huán)氧云鐵中間漆固含量及各種環(huán)氧云鐵中間漆固含量及VOC值值環(huán)氧M10涂料固含量%VOC/g.L-1154

9、4202653803801751、一次無氣噴漆可達D.F.T450m，減少施工道數(shù)；2、常溫固化，邊緣覆蓋性好；3、鋼箱梁內(nèi)側(cè)采用80%固含量的環(huán)氧漆，安全性高。 推廣水性橋梁涂料 1、大連振邦的水性全套配套涂料應(yīng)用在松花江大橋上； 2、香港青馬大橋應(yīng)用水性丙烯酸彈性涂料 Rust-Olenum Noxed 3、水性無機富鋅底漆：象山銅瓦門大橋、徐浦大橋 4、政策導(dǎo)向JT/T821.4-2011標(biāo)準(zhǔn)（混凝土）表表8 JT/T821.4-2011規(guī)定的水性氟碳配套涂層體系規(guī)定的水性氟碳配套涂層體系涂層涂料品種施工道數(shù)最小干膜厚度/m底涂層水性丙烯酸封閉底漆或水性環(huán)氧封閉底漆1中間涂層水性丙烯酸中

10、間漆280面涂層水性氟碳面漆280濕固化配套涂料節(jié)能、環(huán)保 1、濕固化封閉底漆解決混凝土表面涂裝 2、水下固化涂料固化后涂層性能等不受影響； 長效防腐性； 一次噴涂膜厚度； 附著力好； 重涂性能好。因地制宜發(fā)展低表面處理涂料用于橋梁涂層的維修 1、類型：以環(huán)氧類為主，有醇酸、聚氨酯（雙組份）、丙烯酸等類型 新穎單組分濕固化聚氨酯涂料正在推廣中 2、節(jié)能減排作用：對表面處理要求：ISO 8501-1 St2級； 可帶微銹涂裝、可在潮濕表面涂裝； 可復(fù)涂在大多數(shù)舊涂層表面； 附著力優(yōu)異；10MPa 與各類面漆等配套性能良好 個別有DTM（底、面兩用漆）作用。工程案例：見表9表表9 低表面處理涂料工

11、程案例低表面處理涂料工程案例序號工程名稱低表面處理涂料名稱面積/萬施工單位1上海外白渡橋大修Ameron400Sigma Cover 6200.6上海船廠涂裝工程公司2上海延安路高架鋼箱梁大修Jotamastic 8720.0上?？贫ν垦b工程公司3上海南浦大橋鋼箱梁大修Rust-Olenum 91005.0河南防腐工程公司昆山分公司4杭州灣大橋鋼管樁維修Interzone 954不詳上海三航科研所工程公司5香港青馬大橋鋼箱梁及鋼纜索維修Rust-Olenum Noxed2.0不詳橋梁涂料的產(chǎn)量與組成： 根據(jù)不完全的統(tǒng)計，2011年我國共生產(chǎn)重防腐涂料160萬噸，其中橋梁涂料22萬噸占14%；

12、橋梁涂料中還包括橋梁混凝土涂料7.3萬噸，占34%，有逐年提高的趨勢。 據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，目前我國橋梁涂料結(jié)構(gòu)組成合理，適應(yīng)了橋梁工業(yè)的發(fā)展需要，見表10表表10 我國橋梁涂料結(jié)構(gòu)和組成我國橋梁涂料結(jié)構(gòu)和組成組成占比/%富鋅底漆：環(huán)氧富鋅底漆，無機富鋅底漆 水性富鋅底漆25環(huán)氧漆35聚氨酯漆18氟碳漆11聚硅氧烷漆5丙烯酸漆、氯化橡膠漆4其他2三、橋梁涂裝逐漸規(guī)范化1.標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向：國際： 涂層狀態(tài)判斷：ISO 4628 Ri3級 1% 開始第一次大修 鐵道行業(yè)防腐涂裝標(biāo)準(zhǔn) （1）TB/T2486-1994鐵路橋梁涂膜劣化評定； （2）TB/T2772-1997鐵路橋梁用防銹底漆供貨技術(shù)條件； （3

13、）TB/T2723-1997鐵路橋梁用面漆，中層漆供貨技術(shù)條件； （4）TB/T1527-2004鐵路鋼橋保護涂裝。 關(guān)于電弧噴涂鋅鋁等工藝標(biāo)準(zhǔn) GB/T9793-1997 交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （1）JT/T722-2008公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂裝技術(shù)條件； （2）JT/T694-2007混凝土橋梁表面涂層防腐技術(shù)條件； （3）JT/T695-2007懸索橋主纜防腐涂裝技術(shù)條件； （4）JT/T821-2011混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面用防腐涂料。ISO 12944-2008 最高涂層壽命15年 ISO 14713-1998 最高涂層壽命20年2.橋梁涂料的涂裝施工性能逐步提高： 涂料施工性能是涂裝的基礎(chǔ)； 是涂

14、料涂裝行業(yè)環(huán)保節(jié)能的關(guān)鍵； 是國內(nèi)重防腐涂料與國外同類產(chǎn)品的差距所在。 體積固含量 一次無氣噴漆可達到的厚度 干燥時間 復(fù)涂間隔 對表面處理的要求 無氣噴漆的技術(shù)條件 對環(huán)境條件的要求 邊緣覆蓋率3.發(fā)展涂裝新工藝與新設(shè)備： 正確的涂裝工藝流程是涂層質(zhì)量的關(guān)鍵。 例：橋梁混凝土涂層體系在涂裝時，必須先噴封閉漆。見表11施工技術(shù)指標(biāo)表表11 橋梁混凝土涂層體系及參數(shù)橋梁混凝土涂層體系及參數(shù)區(qū)域涂層體系干膜厚度/m涂裝道數(shù)大氣層底層環(huán)氧封閉漆按混凝土表面靈活掌握中間層刮涂型環(huán)氧膩子修補蜂窩、麻面等缺陷環(huán)氧云鐵厚漿漆2001道面層氟碳面漆1002道水位變化段底層濕固化環(huán)氧封閉底漆按混凝土表面靈活掌握

15、中間層刮涂型環(huán)氧膩子修補蜂窩、麻面等缺陷濕固化環(huán)氧厚漿漆3001道面層氟碳面漆1002道鋼材預(yù)處理機鋼材切割焊接成構(gòu)件焊縫處理噴中層漆自然干燥統(tǒng)噴底漆預(yù)涂底漆預(yù)涂面漆統(tǒng)噴第一道面漆 裝運到現(xiàn)場，焊接安裝焊縫處理交驗檢查質(zhì)量統(tǒng)噴第二道面漆修補底漆、中層漆表12橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂裝工藝流程高性能涂裝設(shè)備是實現(xiàn)橋梁涂料環(huán)保、節(jié)能的必備條件。 例：各種專用無氣噴漆機（見表13）可提高涂層質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減少環(huán)境污染。表表12 各種專用無氣噴漆機一覽表各種專用無氣噴漆機一覽表序號重防腐涂料類型專用無氣噴漆機類型1聚脲、無溶劑涂料等適用期20分鐘雙組份無氣噴漆機有涂料加熱裝置GracoXtreme Mix系

16、列產(chǎn)品WIWA混雙333等重慶長江Szd2 75:1 65:1 45:12各類富鋅底漆富鋅底漆專用無氣噴漆機壓縮比為 32:1或33:1GracoBullDOG 32:1WIWA38032重慶長江QPT 9C重慶長平CP 32503高固體分、厚膜型涂料壓縮比較高的無氣噴氣機GracoXtreme x70WIWA24071重慶長江GPT7037(帶兩把槍)重慶長平CP 7321 TF四、大橋和氯化橡膠涂料 從三座黃浦江大橋的實踐得出如下結(jié)論： 1、涂裝設(shè)計的重要性： 根據(jù)ISO 12944-2 腐蝕環(huán)境的規(guī)定： 南浦大橋與楊浦大橋比較 同一江面、同一種涂料配套； 楊浦電廠大氣污染嚴(yán)重 介于滬東船

17、廠與上海船廠之間工業(yè)區(qū) 同一工程、同一涂層系統(tǒng)需采用同家涂料產(chǎn)品 徐浦大橋：美國IC531與開林廠842配套性能？ 質(zhì)量保證體系？ 目前嘉紹杭州灣大橋也為如此！ 2、涂裝工藝的重要性： 南浦大橋由江南造船廠涂裝，代表了重防腐涂料涂裝的最高水平！ 楊浦大橋由冠達爾鋼結(jié)構(gòu)廠分包，民工操作 底面漆搞顛倒 固化劑不配套楊浦大橋位置多次發(fā)生情況 美國IC531水性富鋅底漆（鋅粉80%） 對表面處理要求高 Sa3級 對環(huán)境條件要求高 RH70% 工人對水性涂料無氣噴漆技術(shù)掌握不透： 無氣噴漆機類型：如“長江”QPT 9C、3256C 壓力：12MPa 噴嘴：耐磨3.對氯化橡膠涂料的認識：它具有下列環(huán)保性能： 防腐性能優(yōu)異： 集裝箱 KonStandt證書 ISO 12944-1998 單組份施工性能好 施工溫度 -540； 相對濕度 85%； 可加熱噴涂（35 50）降低粘度少加不加稀釋劑； 可“濕對濕”噴涂，縮短工期，提高效率； 與鋼材等附著