我国桥梁涂料及涂装技术的节能环保发展方向

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1、我国桥梁涂料及涂装技术的节能环保发展方向 李敏风上海涂料、染料协会专家组 关键词：桥梁涂料及涂装、节能环保、迅速发展一、我国桥梁建设的发展形势v经过二十年的发展，我国是世界第一桥梁大国。 我国桥梁建设在 材料（包括涂料） 设计理念 工业化制造 桥梁规范 世界十大跨海大桥，我国占据了四席：（见表1）世界排名制高点 表表1 我国我国4大跨海大桥大跨海大桥 桥名 全长/km 主桥结构形式 世界排名杭州湾跨海大桥 36.0 钢梁斜拉桥 1东海大桥 32.5 组合梁斜拉桥 2青岛海湾大桥 25.9 自锚式悬索桥 4舟山大陆连岛工程 25.0 钢箱梁悬索桥 5v近三年来，在国家新一轮基础建设计划实施下，我

2、国工程建设又进入了一个高速发展的春天。据不完全统计：我国十九个省市在建桥梁六十五座。包括铁路、公路大桥、钢结构、混凝土大桥。 表表2 我国在建四大桥梁概况我国在建四大桥梁概况序号桥名工期造价/亿元全长/km1港珠澳大桥2009-2015年730.050.02嘉绍跨江大桥2008-2013年128.869.93马鞍山公路大桥2009-2012年70.836.14铜陵长江公路大桥2010-2014年70.044.0港珠澳大桥世界最长的跨海大桥抗八级地震、十六级大风用钢量达50万吨11个“鸟巢”桥梁结构使用寿命120年十二五计划内拟建的跨海大桥有二十六条例：玉环至乐清跨海大桥 大连湾跨海大桥 长岛至

3、蓬莱跨海大桥 福建石狮至惠安跨海大桥 琼州海峡跨海大桥 振华重工等我国大型企业还承接了许多涉外桥梁工程： 例：韩国仁川大桥美国奥克兰海湾大桥挪威Hardanger海湾大桥英国英格兰大桥美国亚历山大-哈密尔顿大桥我国造桥技术世界领先。二、我国桥梁涂料及涂装技术发展历程：v五十年来，中国桥梁建设市场推进了桥梁涂料及涂装技术的发展： 经历三个阶段： 1.起步阶段：铁道科学院 19561979年 天津灯塔油漆厂 桥梁举例： 武汉长江大桥 南京长江大桥红丹防锈底漆醇酸面漆聚氨酯面漆等 2.发展阶段： 19811999年 上海开林造漆厂 （为主）环氧富锌底漆环氧云铁中层漆氯化橡胶面漆聚氨酯面漆氯化橡胶底面

4、漆特殊部位：环氧沥青钢结构混凝土表表3上海黄浦江大桥钢箱梁外侧涂料配套上海黄浦江大桥钢箱梁外侧涂料配套桥名建造年份涂料配套系统制造厂家总包单位南浦大桥1991环氧富锌底漆80m上海开林上海江南重工环氧云铁中层漆100m氯化橡胶面漆80m杨浦大桥1993环氧富锌底漆80m上海开林上海冠达尔钢结构有限公司环氧云铁中层漆100m氯化橡胶面漆80m徐浦大桥1996水性无机富锌底漆70m美国IC531上海开林上海沪东造船厂环氧云铁中层漆100m聚氨酯面漆80m 为我国桥梁涂料的发展作出了良好的开端。3.迅速发展阶段： 20002012年涂料生产厂家普遍：国际性大公司 Hempel、Akzonobel、K

5、ansai 全部进入中国： Jotun、PPG、CMP、Rust-Olenum 国内涂料企业 北京百慕、西北永新、西安天元数量逐年增加： 浙江东升、浙江鱼童、大连振邦、厦门双瑞 上海大通、上海门普莱、舟山飞鲸、宁波大达涂料及其配套的先进性日趋提高：钢箱梁：1、全涂料配套： 各类富锌底漆、环氧中层漆、高性能面漆 案例：重庆菜园坝大桥、朝天门大桥 汕头海湾大桥、香港昂舟洲大桥 青岛海湾大桥、杭州湾大桥 2、电弧喷锌（铝）+重防腐涂料配套 案例：天兴洲长江大桥、四渡河特大桥 舟山连岛大桥、厦漳大桥 厦漳大桥钢箱梁配套方案见表4聚氨酯氟碳聚硅氧烷表表4 厦漳大桥钢箱梁配套方案厦漳大桥钢箱梁配套方案工序

6、涂层道数规定干膜厚度/m底涂电弧喷铝1200封闭漆环氧专用封闭漆125中层漆环氧云铁中层漆2100面漆氟碳面漆工厂140工地现场140钢管桩： 1、环氧粉末涂料 3PE等 环保型 2、钢管桩专用涂料 例 Interzone 954 SW：ES 301 无溶剂、低表面处理、水下固化涂料。混凝土： 1、涂料配套：根据不同的部位腐蚀特征设计不同的涂料配套 以杭州湾大桥混凝土结构为例说明：见表5表表5 杭州湾大桥混凝土表面涂层配套方案杭州湾大桥混凝土表面涂层配套方案涂料名称表湿区涂层表干区涂层索塔区涂层17万60万3万底 中 面 底 中 面底 中 面湿固化环氧树脂封闭漆50湿固化环氧树脂漆 310聚氨

7、酯面漆90 90 环氧树脂封闭漆5050环氧树脂漆 260 280氟碳面漆70涂层总干膜平均厚度4003503502、聚脲：系高厚膜弹性体，大多用于铁路桥梁 无溶剂、无污染； 一次喷涂可达2mm； 520秒固化； 物理性能、耐化学性能良好。 最大工程：京沪高速铁路桥梁、路基。 面积：1200万 用量：21000吨 生产厂家：美国SWD（上海）公司手涂聚脲 东方雨虹（北京、上海） 秀珀（北京、上海、广州） 3、硅烷渗透剂：无机类渗透剂 深入混凝土深度24mm 单独成膜：东海大桥30万 深圳大铲湾桥码头 与重防腐涂料配套：案例见表6 嘉绍杭州湾大桥主航道索塔下塔柱塔座十万用法表表6 表湿区硅烷表湿

8、区硅烷+湿固化涂料防腐体系配套湿固化涂料防腐体系配套配套涂料名称涂层干膜平均厚度底漆硅烷（用量600ml/）渗透性，浸渍深度达到2mm底漆湿固化环氧树脂封闭漆50m中层漆湿固化环氧树脂漆310面漆聚氨酯面漆90国外：“德固赛”“瓦克”“道康宁” 宁波盛宏交通工程技术有限公司国内： 三、四航科研所 泉州思康新材料生产厂家：性能价格比附着力学术上争论：我国桥梁涂料的环保、节能性能提高 淘汰红丹涂料，禁用含Pb、Hg、Cr、Cd的颜填料； 2006年前氯化橡胶面漆占70%，目前聚硅氧烷、氟碳、聚氨酯等高性能面漆占90%； 推广高固体分含量：降低VOC；主攻方向 表表7各种环氧云铁中间漆固含量及各种环

9、氧云铁中间漆固含量及VOC值值环氧M10涂料固含量%VOC/g.L-11544202653803801751、一次无气喷漆可达D.F.T450m，减少施工道数；2、常温固化，边缘覆盖性好；3、钢箱梁内侧采用80%固含量的环氧漆，安全性高。 推广水性桥梁涂料 1、大连振邦的水性全套配套涂料应用在松花江大桥上； 2、香港青马大桥应用水性丙烯酸弹性涂料 Rust-Olenum Noxed 3、水性无机富锌底漆：象山铜瓦门大桥、徐浦大桥 4、政策导向JT/T821.4-2011标准（混凝土）表表8 JT/T821.4-2011规定的水性氟碳配套涂层体系规定的水性氟碳配套涂层体系涂层涂料品种施工道数最小

10、干膜厚度/m底涂层水性丙烯酸封闭底漆或水性环氧封闭底漆1中间涂层水性丙烯酸中间漆280面涂层水性氟碳面漆280湿固化配套涂料节能、环保 1、湿固化封闭底漆解决混凝土表面涂装 2、水下固化涂料固化后涂层性能等不受影响； 长效防腐性； 一次喷涂膜厚度； 附着力好； 重涂性能好。因地制宜发展低表面处理涂料用于桥梁涂层的维修 1、类型：以环氧类为主，有醇酸、聚氨酯（双组份）、丙烯酸等类型 新颖单组分湿固化聚氨酯涂料正在推广中 2、节能减排作用：对表面处理要求：ISO 8501-1 St2级； 可带微锈涂装、可在潮湿表面涂装； 可复涂在大多数旧涂层表面； 附着力优异；10MPa 与各类面漆等配套性能良好

11、 个别有DTM（底、面两用漆）作用。工程案例：见表9表表9 低表面处理涂料工程案例低表面处理涂料工程案例序号工程名称低表面处理涂料名称面积/万施工单位1上海外白渡桥大修Ameron400Sigma Cover 6200.6上海船厂涂装工程公司2上海延安路高架钢箱梁大修Jotamastic 8720.0上海科鼎涂装工程公司3上海南浦大桥钢箱梁大修Rust-Olenum 91005.0河南防腐工程公司昆山分公司4杭州湾大桥钢管桩维修Interzone 954不详上海三航科研所工程公司5香港青马大桥钢箱梁及钢缆索维修Rust-Olenum Noxed2.0不详桥梁涂料的产量与组成： 根据不完全的统计

12、，2011年我国共生产重防腐涂料160万吨，其中桥梁涂料22万吨占14%； 桥梁涂料中还包括桥梁混凝土涂料7.3万吨，占34%，有逐年提高的趋势。 据有关部门统计，目前我国桥梁涂料结构组成合理，适应了桥梁工业的发展需要，见表10表表10 我国桥梁涂料结构和组成我国桥梁涂料结构和组成组成占比/%富锌底漆：环氧富锌底漆，无机富锌底漆 水性富锌底漆25环氧漆35聚氨酯漆18氟碳漆11聚硅氧烷漆5丙烯酸漆、氯化橡胶漆4其他2三、桥梁涂装逐渐规范化1.标准导向：国际： 涂层状态判断：ISO 4628 Ri3级 1% 开始第一次大修 铁道行业防腐涂装标准 （1）TB/T2486-1994铁路桥梁涂膜劣化评

13、定； （2）TB/T2772-1997铁路桥梁用防锈底漆供货技术条件； （3）TB/T2723-1997铁路桥梁用面漆，中层漆供货技术条件； （4）TB/T1527-2004铁路钢桥保护涂装。 关于电弧喷涂锌铝等工艺标准 GB/T9793-1997 交通行业标准 （1）JT/T722-2008公路桥梁钢结构涂装技术条件； （2）JT/T694-2007混凝土桥梁表面涂层防腐技术条件； （3）JT/T695-2007悬索桥主缆防腐涂装技术条件； （4）JT/T821-2011混凝土桥梁结构表面用防腐涂料。ISO 12944-2008 最高涂层寿命15年 ISO 14713-1998 最高涂层寿命

14、20年2.桥梁涂料的涂装施工性能逐步提高： 涂料施工性能是涂装的基础； 是涂料涂装行业环保节能的关键； 是国内重防腐涂料与国外同类产品的差距所在。 体积固含量 一次无气喷漆可达到的厚度 干燥时间 复涂间隔 对表面处理的要求 无气喷漆的技术条件 对环境条件的要求 边缘覆盖率3.发展涂装新工艺与新设备： 正确的涂装工艺流程是涂层质量的关键。 例：桥梁混凝土涂层体系在涂装时，必须先喷封闭漆。见表11施工技术指标表表11 桥梁混凝土涂层体系及参数桥梁混凝土涂层体系及参数区域涂层体系干膜厚度/m涂装道数大气层底层环氧封闭漆按混凝土表面灵活掌握中间层刮涂型环氧腻子修补蜂窝、麻面等缺陷环氧云铁厚浆漆2001

15、道面层氟碳面漆1002道水位变化段底层湿固化环氧封闭底漆按混凝土表面灵活掌握中间层刮涂型环氧腻子修补蜂窝、麻面等缺陷湿固化环氧厚浆漆3001道面层氟碳面漆1002道钢材预处理机钢材切割焊接成构件焊缝处理喷中层漆自然干燥统喷底漆预涂底漆预涂面漆统喷第一道面漆 装运到现场，焊接安装焊缝处理交验检查质量统喷第二道面漆修补底漆、中层漆表12桥梁钢结构涂装工艺流程高性能涂装设备是实现桥梁涂料环保、节能的必备条件。 例：各种专用无气喷漆机（见表13）可提高涂层质量、提高生产效率、减少环境污染。表表12 各种专用无气喷漆机一览表各种专用无气喷漆机一览表序号重防腐涂料类型专用无气喷漆机类型1聚脲、无溶剂涂料等

16、适用期20分钟双组份无气喷漆机有涂料加热装置GracoXtreme Mix系列产品WIWA混双333等重庆长江Szd2 75:1 65:1 45:12各类富锌底漆富锌底漆专用无气喷漆机压缩比为 32:1或33:1GracoBullDOG 32:1WIWA38032重庆长江QPT 9C重庆长平CP 32503高固体分、厚膜型涂料压缩比较高的无气喷气机GracoXtreme x70WIWA24071重庆长江GPT7037(带两把枪)重庆长平CP 7321 TF四、大桥和氯化橡胶涂料 从三座黄浦江大桥的实践得出如下结论： 1、涂装设计的重要性： 根据ISO 12944-2 腐蚀环境的规定： 南浦大桥

17、与杨浦大桥比较 同一江面、同一种涂料配套； 杨浦电厂大气污染严重 介于沪东船厂与上海船厂之间工业区 同一工程、同一涂层系统需采用同家涂料产品 徐浦大桥：美国IC531与开林厂842配套性能？ 质量保证体系？ 目前嘉绍杭州湾大桥也为如此！ 2、涂装工艺的重要性： 南浦大桥由江南造船厂涂装，代表了重防腐涂料涂装的最高水平！ 杨浦大桥由冠达尔钢结构厂分包，民工操作 底面漆搞颠倒 固化剂不配套杨浦大桥位置多次发生情况 美国IC531水性富锌底漆（锌粉80%） 对表面处理要求高 Sa3级 对环境条件要求高 RH70% 工人对水性涂料无气喷漆技术掌握不透： 无气喷漆机类型：如“长江”QPT 9C、3256

18、C 压力：12MPa 喷嘴：耐磨3.对氯化橡胶涂料的认识：它具有下列环保性能： 防腐性能优异： 集装箱 KonStandt证书 ISO 12944-1998 单组份施工性能好 施工温度 -540； 相对湿度 85%； 可加热喷涂（35 50）降低粘度少加不加稀释剂； 可“湿对湿”喷涂，缩短工期，提高效率； 与钢材等附着力好、修补方便、层间附着力好、干燥迅速、无最大复涂间隔的要求。 配套性能良好 在氯化橡胶旧涂层表面可复涂各种低表面处理涂料用于桥梁维修CRTOP 通过 氯化橡胶底面漆耐碱性能是较好的混凝土桥梁涂料，应用广泛。 氯化橡胶涂层无毒，而聚氨酯面漆干燥时却又异氰酸酯放出。 虽然氯化橡胶涂料的固含量为4045%左右，但通过配方调整，一次喷涂膜厚度仍可达到7090m，满足面漆喷涂的需要。结论结论：不应一刀切，禁止氯化橡胶涂料的应用。 关西涂料公司氯化橡胶防腐漆 RABAMARWE AC 氯化橡胶面漆 RABAMARWE BTD 正广泛应用于工业涂料行业。