钢结构轨道梁防腐涂装技术研究论文_孙宗荟

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摘要:本文根据轨道梁所处环境、施工工期、防腐年限和涂装成本等要求,参考了国内外钢结构桥梁表面的涂装配套体系相关标准,设计5套适用于不同环境的钢结构轨道梁的防腐涂装方案,开展了各项性能的测试,对检测结果进行分析与研究。研究表明:所选涂装配套方案均可满足对应环境条件下轨道梁外表面各项性能要求,对各地钢结构轨道梁防腐涂装设计及涂料选择的最优化起到借鉴和指导意义。

关键词:轨道梁,钢结构,涂装配套体系,防腐蚀性能

0 引言

涂装材料是各类产品必不可少的防护和装饰性材料,产品的档次越高或使用环境越恶劣对涂装材料和体系的要求也越高。近年来,随着轨道交通在全国各地大规模建设发展,对防腐涂装技术提出了更高的要求。但目前国内外关于轨钢结构轨道梁防腐涂装技术无相应的行标或国标,主要是借鉴国内外桥梁标准进行涂层设计、性能检测及施工规范。

本文通过参考国内外相关桥梁标准,并结合钢结构轨道梁所处腐蚀环境和保护年限[1-3],设计了5套防腐涂装方案,并开展了各项性能测试,研究其是否满足相关标准及钢结构轨道梁实际应用需求[4-6]。本项研究为轨道梁钢结构外表面涂装配套体系的选择提供实验数据基础,对钢结构轨道梁防腐涂装设计起到参考及借鉴意义。

1 试验部分

1.1 试验材料

本文设计了5个涂装配套体系进行对比测试,见表1。

表1:轨道梁钢结构外表面涂装配套体系

1.2 试验内容

根据以上拟定的涂装配套体系设计方案,通过实验室试验对比涂膜的各项性能。

按GB/T 5210-2006《色漆和清漆 拉开法附着力试验》规定进行附着力测试。

按GB/T 1771-2007《色漆和清漆 耐中性盐雾性能的测定》规定进行耐中性盐雾测试。

按GB/T 1865-2009《色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射暴露 滤过的氙弧辐射》规定进行人工加速老化。

2 测试结果分析

2.1 涂层附着力测试结果

按GB/T 5210-2006标准进行附着力的测试,由配套涂层附着力测试结果可知:试验对比的5个涂装方案附着力大小为方案三(7.38 MPa)>方案一(6.93 MPa)>方案二(6.14 MPa)>方案五(6.00 MPa)>方案四(5.85 MPa),附着力均满足JT/T 722-2008和TB/T 1527-2011标准中的性能要求≥3MPa。

2.2 耐盐雾性能测试结果

在盐雾试验中,所有选择的方案体系都没有出现明显的涂膜起泡、剥落、开裂等异常情况。试验结果见图1。方案一盐雾试验1000h后,涂层表面无起泡、剥落、开裂、生锈现象,划痕处锈蚀宽度≤2 mm,适用于C3环境;方案二盐雾试验1400h后,涂层表面无起泡、剥落、开裂、生锈现象,三块试板中只有一块划痕处生锈,且划痕处锈蚀宽度≤2 mm,适用于C4环境;方案三盐雾试验1400h后,涂层表面无起泡、剥落、开裂、生锈现象,三块试板中只有一块划痕处生锈,且划痕处锈蚀宽度2 mm,适用于C4环境;方案四盐雾试验3000h后,涂层表面无起泡、剥落、开裂、生锈现象,划痕处未生锈,可用于C5环境;方案五盐雾试验3000h后,涂层表面无起泡、剥落、开裂、生锈现象,划痕处未生锈,可用于C5环境。

图1 盐雾试验后表面形貌

注:(a)方案一盐雾试验1000h后的表面形貌;(b)方案二盐雾试验1400h后的表面形貌;(c)方案三盐雾试验1400h后的表面形貌;(d)方案四盐雾试验3000h后的表面形貌;(d)方案五盐雾试验3000h后的表面形貌。

2.3 人工加速老化测试结果

本试验中5套方案分别采用聚氨酯和氟碳两种耐候面漆,经人工加速老化1000h后,两种面漆表面均未产生生锈、起泡、剥落、开裂和粉化现象,有轻微变色和失光,变色及失光等级结果如表3所示,所有试板均满足JT/T 722-2008要求。

表3:人工加速老化测试结果

3 结论

综上所述,本文设计的5个轨道梁钢结构外表面涂装配套方案均可满足轨道梁外表面在不同环境中的防腐蚀性能要求。在钢结构轨道梁防腐涂装技术推出相应行标和国标之前,涂层设计过程中可根据轨道梁所处环境、施工工期、防腐年限要求,整个防腐使用寿命过程中的费用(包括前期投资、寿命中维修和保养的材料费、人工费、停工损失、材料损失等直接和间接有关费用等)进行综合评价分析,并参考以上设计方案,选出最优化的防腐方案。

参考文献:

[1]International Organization for Standardization.ISO 12944:2007:Paints and varnishes—Corrosion protection of steel structures by protective paint systems.[S].[s.l.]:ISO,2007.

[2]中华人民共和国铁道部.TB/T 1527–2011 铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件[S].北京:中国铁道出版社,2011.

[3]中华人民共和国交通部.JT/T 722–2008 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件[S].北京:人民交通出版社,2008.

[4]马翔宇,王 君.桥梁钢箱梁外表面常用涂装配套体系性能研究[J].施工与应用,2012,27(11):55-61.

[5]陈成博.钢桥防腐技术应用实例[J].交通世界,2017(11):108-111.

[6]李运德,张亮,姜小刚,杨振波.现代桥梁钢结构防腐涂层体系设计[J].电镀与涂饰,2011,30(1):57-62.

论文作者:孙宗荟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/5

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