关键词：氟碳树脂涂料；桥梁钢结构；腐蚀防护；
桥梁钢塔、钢箱梁、钢桁梁、钢拱、桥梁缆索系统是现代大跨度桥梁悬索桥、斜拉桥和拱吊桥的主要承重结构，这些钢结构长期暴露在风雨、潮湿和被污染的环境中．既有“应力腐蚀”、“疲劳腐蚀”，又有“金属腐蚀”，桥梁钢结构件都容易遭受腐蚀破坏，为了保证桥梁的安全，必须对桥梁钢结构进行防腐保护。
一、桥梁钢结构的腐蚀机理
桥梁钢结构处于大气环境较为湿润的环境中，空气中的水、空气以及游离电子会发生电化反应，电化反应产生的电流会在钢结构表面形成氢氧化亚铁薄层，氢氧化亚铁与空气中的水和氧气继续结合便会发生化学反应，生成铁锈。特别对于工业生产较为发达的城市和地区，其空气中的带电离子更多，因而产生的电化反应作用也更多，腐蚀作用也愈发明显。
二、氟涂料及特点
1.氟树脂。氟树脂品种繁多，性能优异，已成为现代工业中许多关键技术不可或缺的材料。氟树脂主要包括聚四氟乙烯(阴FE)、热塑性聚偏二氟乙烯(PvDF)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、聚四氟乙烯一乙烯、聚三氟氯乙烯(阿FCE)及聚氟乙烯(PVF)等品种。氟树脂具有优异的耐高低温性能、电绝缘性、耐候性、耐摩擦性、化学稳定性以及润滑性等。氟的透氧系数极低，能防止底材的锈蚀，因而特别适合于对金属材质的保护涂装。氟原子活性很大，是所有元素中电负性最高的元素，其分子内价键非常牢固，可以抵抗导致材质劣化的紫外线对分子结构的破坏。氟元素是一种反应活性极高的元素，一旦与其他元素结合，就会成为耐热、耐化学品腐蚀的具有“高度安全性能”的化合物。以前氟树脂材料的应用曾受到开发和应用技术的制约，随着工业和科学技术的发展进步，现在从生产技术上看，含氟聚合物基础原料的氟化技术已较为完善，其中包括元素氟化技术、氟化金属氟化剂的氟化技术、无水氟化氢在催化剂存在下的氟化技术等，已经达到了工业化生产的规模。近年来新研制开发的一系列氟树脂材料，由于其所具有的耐腐蚀性和耐候性等特点，以不同形式广泛应用在各个领域。新研制开发的一系列常温固化型氟树脂涂料既能保持氟树脂所具有的耐腐蚀性和耐候性好的特性，还具有可溶于溶剂、透明、光泽性好、硬度高、可室温固化及与颜料相容性好等优点，操作使用非常方便。
2.氟碳涂料。氟碳涂料是应用较多的含氟涂料，氟碳涂料是在氟树脂(PVDF)的基础上经改性、加工而成的一种新型涂料。氟碳涂料中氟离子的电负性极高，可以抵抗紫外线对分子结构的破坏，有极好的光泽、柔韧性、附着性和抗冲击性，具有良好的耐酸、碱等化学药品性、耐溶剂性、耐紫外线及耐候性，可在恶劣环境中使用。通过多层次涂装，利用涂层的装饰作用、屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用，可以达到数十年的防腐涂装效果。氟碳涂料有极其优异的使用性能，其性能指标是目前涂料界最高水平。常温固化技术的开发应用，使氟碳涂料能广泛应用于几乎所有材料表面，氟碳涂料涂层在一40—150℃范围均可使用。氟碳涂料可以采用喷涂、辊涂、刷涂等方式涂装，施工较为方便。同时氟碳涂层还具有润滑表面、接触角小、表面能低、抗污染性强、容易清洗的特点。此外，氟碳涂料的涂层寿命长，涂装一次可以维持10～20年，即使重涂，也只需用水清洗表面，再涂装或修补面漆即可，维修工程简单。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程中应用的常温固化氟碳涂料是采用高科技的含氟树脂加工改性而成的高性能涂料，涂料由配套的组分和稀释剂构成，所得涂层光滑，装饰性好，具有优异的耐候、耐酸、耐碱和耐盐雾腐蚀性。而且氟碳涂料色彩丰富、鲜艳，富于表现力，可以根据工程和环境需要配出不同的颜色。
三、氟涂料在桥梁钢结构腐蚀防护中的应用
桥梁钢结构的腐蚀防护工作不仅需要实现防腐性能，同时还要保证在时间上的应用过程中，其应用性能还能够保持一定的技术标准，因而桥梁钢结构的建筑使用年限相对较长，因而进行防腐蚀工作的技术应用水平也相对较高。为保证氟涂料腐蚀防护应用价值的实现，需要在防腐蚀施工技术应用的全流程中进行质量控制，以保证其能够满足施工应用要求。
1.进行合理的底漆选择。底漆是对桥梁钢结构的第一层防护，也直接与钢结构主体进行接触，因而合理的底漆选择是决定防腐性能实现的关键。目前市场环境中应用较为广泛的主要有金属热喷技术以及富锌底漆技术两种方式，金属热喷技术的防腐蚀应用年限相对较长，但是其技术应用的专业性也相对较高，施工成本也更高。而富锌底漆技术虽然在使用年限上具有一定的劣势，但是其施工成本和技术专业度也相对较低。
2.重视基础施工过程。桥梁钢结构的施工周期相对较长，在各种钢结构构件的生产过程中容易产生油污、灰尘等附着物，为保证涂层能够紧密的附着到钢结构主体表面，需要对其表面进行全面清洁，可以应用机械处理等多种预处理方式，增加涂层表面的附着力。钢结构表面预处理完成之后需要在尽量短的时间内完成涂装，提升预处理工作效果。
3.重视涂装技术应用。材料的选择是关键，氟涂料的涂装更是重中之重，不合理的涂装技术应用容易导致涂层龟裂、脱落、表面粗糙、针孔等现象的发生，难以实现理想的防护效果。进行氟涂料涂装需要对涂料的使用性能、使用条件以及技术操作方式有全面的了解，保证涂装操作条件能够满足相应的操作标准，保证涂装技术的每一个环节都能够落实到位，进而保证涂装工作的工作质量。
四、氟碳涂料应用讨论
除用于缆索防护系统的护套和缠包带外，含氟树脂材料在桥梁钢结构中主要是以涂料形式应用，应用较多的是氟碳涂料。氟碳涂料在桥梁钢结构涂装应用，从系统组成和应用上都与传统的重防腐涂料系统相近。同时可通过氟碳罩光漆等提高涂层装饰保护性，形成耐蚀性、耐候性更强的涂层。由于氟碳涂料的结构特点，涂装完成后的涂层需经涂层维护期才能达到使用要求。氟树脂材料开发是含氟防腐材料应用的基础，我国氟涂料的开发起步较晚，在氟树脂品种和质量，以及含氟涂料的聚合工艺、自动化程度、检测控制技术、后处理工艺，特别是涂装应用技术等方面还存在一定差距。需要加强产品的应用开发，不断进行氟涂料系统和涂装技术研究，在目前价格因素影响条件下，要选用适用的氟树脂材料和氟涂料，切实保证氟涂料中的氟含量。不能让不合格的产品、假冒产品进入桥梁钢结构防护领域。
总之，由于桥梁结构的特殊要求和重要性，氟涂料等新技术、新工艺、新材料在桥梁钢结构防护中有极好的应用前景。目前已经用于桥梁缆索(斜拉索、主缆索股、吊索等)系统的外层防护和缆索系统外层老化损坏的修补；用于桥梁钢塔、钢箱梁、钢桁梁、钢拱和其他钢结构的面层涂装防护。随着氟涂料防护系统新技术、新工艺、新材料的研究开发，在桥梁领域的应用会更加广泛。氟涂料材料的选择直接影响防腐效果，同时氟涂料强调组分匹配使用和涂装系统匹配，一定要重视对相应涂装材料采购和供应的质量控制，不适当的涂装材料和匹配是达不到相应的防护效果的。
参考文献：
[1]张飞.浅谈氟碳树脂涂料在桥梁防护上的应用.2018.
[2]许书林.基于氟涂料的桥梁钢结构腐蚀防护技术.2018.
论文作者:周忠振 孟凡浩
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第19期
论文发表时间:2020/1/2
标签：涂料论文; 桥梁论文; 钢结构论文; 涂装论文; 树脂论文; 氟碳论文; 涂层论文; 《建筑实践》2019年38卷第19期论文;