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关 键 词：马鞍山氟碳彩钢板
行 业：建材 金属建材 钢格板
发布时间：2020-01-23
针对在湿热海洋环境下长期服役的铁路混凝土，设计了表面氟碳涂层成套体系，明确了涂层体系应用技术要求，在此基础上规范了施工措施并完善了质量评价体系，实现了涂层防护成套技术在相应工况下的成功应用。效益分析表明，涂层技术的应用降低了铁路混凝土的全寿命期维修费用，兼具环保和社会效益。
关键词 材料工程;铁路混凝土；氟碳涂层；应用技术；海洋环境；耐久性
随着我国对海洋开发规模的不断扩大，各类码头、跨海大桥、人工岛等海洋工程基础设施的建设数量正在逐渐增加。钢筋混凝土由于具有易浇注、耐冲击、耐磨等优良性能以及较低的工程造价，成为进行此类设施建设的首选形式。但钢筋混凝土在海洋环境下服役时面临着较严重的钢筋锈蚀等腐蚀问题，易导致结构开裂、失效，缩短结构使用寿命[1]。为保证安全服役，必须对已发生腐蚀的结构进行修复，但技术难度与所需资金均十分巨大。因此，人们对处于严重腐蚀环境下的钢筋混凝土越来越多地采取事前防护措施以提升其耐久性，从而降低全寿命周期的成本[2-3]。
海南省处于典型的高温、高湿、强腐蚀等多腐蚀因素耦合作用的海洋环境下，其区域内钢筋混凝土的腐蚀问题更为突出，对效果显着、实施简便、作用持久的混凝土耐久性提升技术措施的需求更加迫切。在诸多技术措施中，混凝土表面涂层技术最为简单有效，不仅可以应用到新建结构上，还可以应用于已有结构的修复[4-8]。本文主要介绍成功应用于新建海南西环铁路提升混凝土耐久性的表面氟碳防腐蚀涂层技术。
1 工程概况
新建海南西环铁路始于既有西环铁路海口站，终于三亚站，线路走向沿海南西部沿海地段，正线全长345 km，设计时速200 km，为I级双线铁路。在西环铁路中段，位于海南省儋州市与昌江县境内的珠碧江双线特大桥全长 3 991 m，桥位与北部湾入海口不足5 km。由于海水倒灌影响，环境腐蚀作用异常严重，其中，氯盐环境的作用等级为L3，化学侵蚀环境的作用等级为H4，盐晶结晶破坏环境的作用等级为Y4，并存在大于Y4等级的高硫酸盐含量的极端严重腐蚀环境，必须对相应环境下的混凝土结构进行防腐蚀强化处理，提升混凝土耐久性。
2 氟碳涂层体系的应用
2.1 体系设计
为提升混凝土结构的耐久性，防腐蚀涂层体系需要与混凝土基面具有良好的适应性，并维持较长的使用寿命。涂层体系一般由底漆+面漆或底漆+中间漆+面漆组成，各涂层分别承担相应功能并产生协同作用，达到有效避免外来腐蚀介质破坏，从而保护混凝土结构的目的[9]。
珠碧江双线特大桥混凝土结构的特殊性主要在于其结构表面处于周期性的干湿交替状态，而且潮汐现象导致部分混凝土结构只有很短的时间位于水面之上。这要求涂层体系具备一些特殊性能，特别是要求封闭底漆能够在潮湿的混凝土表面涂装，即除了具备潮湿基面固化的能力外，还需要潮湿混凝土基面具有良好的润湿性、渗透性、耐碱性和优异的附着力。此外，中间漆应具有良好的屏蔽性能，面漆应具有优异的耐候性，配套涂层之间还应具有良好的相容性，并具备良好的复涂性。整体而言，作为湿热海洋环境下混凝土的表面防护体系，应具有良好的附着力，可防止水的渗透，耐常见化学制剂和生物附着，在宽广的温度范围内具有良好柔韧性等。
经现场试验对比与优选，确定了TK系列渗透性环氧封闭底漆、柔性环氧云铁中间漆和高耐候氟碳面漆的配套体系。该配套体系具有以下技术特点：
1)涂层黏结性能佳。在涂料中采用了层间偶联法，强化了涂层与基底之间以及各涂层之间的附着力，为整体涂层的长效防护提供了保障。
2)涂层耐久性好。在基础成膜物方面，选用了目前防腐蚀涂料中耐候性最好的树脂材料；在力学性能调控方面，采用了分子内增韧技术以提高涂层力学性能，避免了涂层在服役过程中的小分子增塑剂迁移问题，降低了涂层脆化风险。
2.2 技术要求
依据室内加速试验及现场涂装测试的结果，并综合《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》(JT/T 695—2007)等技术规范的相关要求，对应用的涂料及涂层性能指标做出以下规定(见表1)。
表1 混凝土表面氟碳涂料及相应涂层技术指标
检验项目标 准检验依据涂料及漆膜外观满足标准色卡的色差范围 GB/T3181—2008漆膜颜色标准固体含量≥55% GB1725—1979涂料固化含量测定法可溶物含氟量≥24% HG/T3792—2005交联型氟树脂涂料附着力(拉开法)≥6MPa GB/T5210—2006色漆和清漆拉开法附着力试验表干时间(25℃)≤4h GB1728—1979漆膜、腻子膜干燥时间测定法实干时间(25℃)≤24h细 度≤35μm GB1724—1979涂料细度测定法柔韧性1mm GB1750—1979涂料流平性测定法冲击强度≥50cm GB/T1732—1993漆膜耐冲击测定法耐酸性(10%H2SO4)240h无异常 GB/T9274—1988色漆和清漆耐液体介质的测定耐碱性(10%NaOH)240h无异常抗氯离子渗透性(活动涂层抗氯离子的渗透性试验，30d)≤50×10-3mg/(cm2·d) JT/T695—2007混凝土桥梁结构表面涂层防腐蚀技术条件耐磨性(1kg·500r)≤005g GB1768—1979漆膜耐磨性测定法抗拉强度≥10MPa GB/T528—2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定断裂伸长率≥100%耐紫外老化保光率(6000h)≥70% GB/T14522—2008机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法荧光紫外灯
2.3 氟碳涂层体系配套方案
依据腐蚀环境作用等级，并经现场测试与调整，确定了适用于高温高湿强腐蚀海洋环境下的防腐蚀氟碳涂层体系配套方案，见表2。
表2 防腐蚀氟碳涂层体系配套方案
产品类别涂装道数干膜厚度/μm参考用量/(kg/m2)渗透性环氧封闭底漆240～60012～020环氧云铁中间漆1～2100～150030～045氟碳面漆270～100025～035
3 施工措施
3.1 基底要求
混凝土基体表面状态直接影响涂层与基面的附着力，进而影响涂层的防护效果和寿命。涂装前应尽可能保证混凝土外表面处于面干状态(表面含水量不宜大于6%)，目测混凝土表面应无潮湿痕迹，手触时无潮湿感。混凝土养护龄期不少于28 d。
混凝土基体应保持清洁，必须对混凝土进行良好的基面处理。基面处理宜使用打磨机或喷砂工艺进行清洁，彻底去除混凝土表面残留的养护剂、水泥浆、尖角、碎屑、苔藓、油污等污染物及其他松散附着物。打磨完成后，可以用高压清洁淡水(压力不小于20 MPa)对混凝土表面进行清洗，清洗后应自然干燥72 h。
当混凝土基体有蜂窝、露石以及大于0.2 mm的裂缝时，应对基体进行修补，喷涂修补后混凝土基体的养护龄期不得少于14 d。
3.2 涂装环境要求
喷涂时混凝土基体的表面温度应在4～40 ℃，并高于露点温度至少3 ℃，环境的相对湿度不宜超过85%，现场不允许有明火，且保持通风条件。环境温度低于5 ℃或高于40 ℃，风力大于4级或有降雨时，不得施工。
3.3 涂装过程要求
涂装可采用刷涂、辊涂或喷涂方式进行作业。涂装过程应满足以下要求：
1)涂料使用时应严格按照产品说明的组分数和配合比进行混合。必要时可使用稀释剂对涂料进行稀释，稀释剂添加比例不得超过原涂料质量的5%。
2)底涂涂装时应使混凝土表面达到饱和渗透状态，即混凝土表面应能明显观察到底涂材料残留的液膜。
3)涂装时应控制涂料用量，尽量避免流挂现象出现。
4)各涂层间的涂装间隔时间不得超过48 h。
5)喷涂的空气应干净，无油无水，空气压力控制在0.4～0.6 MPa。
6)涂装过程中注意成品保护，下道工序施工时要确保对上道工序的成品无损坏和污染。
7)各个涂层要涂装到位，不得漏涂。
3.4 养护
为避免涂装效果受到影响，混凝土结构表面涂装完毕后6 h内不得直接与水接触。
4 质量评价
当施工结束后，应对涂层的厚度和附着力进行测定[10]，以衡量涂层的施工质量。具体如下：
1)涂装完成后7 d，应进行涂层干膜厚度测定。涂层体系总干膜平均厚度应≥210 μm，总干膜最小厚度应≥189 μm。当不符合上述要求时，应根据情况进行局部或全面补涂，直至达到要求的厚度。涂层厚度检测应符合“90-10”原则，即允许有10%的读数低于规定值，但每一单独读数不得低于规定值的90%。
2)涂装完成后7 d，应使用胶带法进行涂层附着力检测。在确保涂层表面清洁的情况下，在涂层表面做2道切口，每道约40 mm长，2道切口以较小的30°～45°角在其中心附近相交。做切口时，使用直尺并均匀透过涂层一直用力切到底材上。按均匀速度撕下一段黏结强度为(10±1)N/25 mm的胶粘带，除去最前面一段，前后剪下约75 mm的胶粘带。把该胶粘带的中心点放在切口的交点上，并沿着较小的角向同一方向延伸。用手指将切口区域内的胶粘带弄平。透明胶粘带下的颜色可以用来表示胶粘带与涂层是否已完全粘牢。在贴上胶粘带5 min内，拿住胶粘带悬空的一端，并将其翻转到尽可能接近180°的位置上，迅速地将胶粘带撕下。检查切口区域的涂层与混凝土基底或与前一道涂层分离的情况，分离程度在任一边上≤1.6 mm为合格。
5 效益分析
5.1 经济效益
采用本技术时建造成本会有所提高，但相比于涂层材料的费用而言，结构自身受到腐蚀而造成的维修和更新费用更为巨大。在严重腐蚀环境下，未经防腐蚀处理的钢筋混凝土结构有效
针对在湿热海洋环境下长期服役的铁路混凝土，设计了表面氟碳涂层成套体系，明确了涂层体系应用技术要求，在此基础上规范了施工措施并完善了质量评价体系，实现了涂层防护成套技术在相应工况下的成功应用。效益分析表明，涂层技术的应用降低了铁路混凝土的全寿命期维修费用，兼具环保和社会效益。
关键词 材料工程;铁路混凝土；氟碳涂层；应用技术；海洋环境；耐久性
随着我国对海洋开发规模的不断扩大，各类码头、跨海大桥、人工岛等海洋工程基础设施的建设数量正在逐渐增加。钢筋混凝土由于具有易浇注、耐冲击、耐磨等优良性能以及较低的工程造价，成为进行此类设施建设的首选形式。但钢筋混凝土在海洋环境下服役时面临着较严重的钢筋锈蚀等腐蚀问题，易导致结构开裂、失效，缩短结构使用寿命[1]。为保证安全服役，必须对已发生腐蚀的结构进行修复，但技术难度与所需资金均十分巨大。因此，人们对处于严重腐蚀环境下的钢筋混凝土越来越多地采取事前防护措施以提升其耐久性，从而降低全寿命周期的成本[2-3]。
海南省处于典型的高温、高湿、强腐蚀等多腐蚀因素耦合作用的海洋环境下，其区域内钢筋混凝土的腐蚀问题更为突出，对效果显着、实施简便、作用持久的混凝土耐久性提升技术措施的需求更加迫切。在诸多技术措施中，混凝土表面涂层技术最为简单有效，不仅可以应用到新建结构上，还可以应用于已有结构的修复[4-8]。本文主要介绍成功应用于新建海南西环铁路提升混凝土耐久性的表面氟碳防腐蚀涂层技术。
1 工程概况
新建海南西环铁路始于既有西环铁路海口站，终于三亚站，线路走向沿海南西部沿海地段，正线全长345 km，设计时速200 km，为I级双线铁路。在西环铁路中段，位于海南省儋州市与昌江县境内的珠碧江双线特大桥全长 3 991 m，桥位与北部湾入海口不足5 km。由于海水倒灌影响，环境腐蚀作用异常严重，其中，氯盐环境的作用等级为L3，化学侵蚀环境的作用等级为H4，盐晶结晶破坏环境的作用等级为Y4，并存在大于Y4等级的高硫酸盐含量的极端严重腐蚀环境，必须对相应环境下的混凝土结构进行防腐蚀强化处理，提升混凝土耐久性。
五、氟碳彩涂板
氟碳彩钢板、PVDF彩涂板、氟碳树酯彩钢板，PVDF氟碳板
镀铝锌氟碳板，氟碳涂层彩钢板，PVDF彩涂板，氟碳板生产厂家
双面镀铝锌含量克氟碳彩涂板，正面漆5+20，背面漆5+10
氟碳彩钢板正面5UM的环氧树酯底漆，外涂20um氟碳树酯面漆，镀铝锌克
化工厂用氟碳彩钢板保证20年不脱漆，不掉色，不龟列，不粉化
沿海酸碱大的地区PVDF氟碳彩钢板实用，可保20年质量
的彩钢板为氟碳涂层彩涂钢卷，承诺20年质量
纳米强化氟碳彩钢板，有机陶瓷烤漆PVDF涂层彩涂板
氟碳彩钢板为现今彩涂板当中的板材。具体有优越的抗粉化性，耐酸碱性，防腐蚀性，耐磨性。尤其适用于沿海地区，化工厂房，焦化厂，火电厂等高化学地区房屋及厂房的加盖。
氟碳彩涂板在一定的材质基础上，生产工厂可以承诺20年的使用质量，即在20年内不脱漆，不掉色，不粉化，不龟列。若需达到以上效果生产工厂对氟碳彩涂板的基材材质是有要求的。一、使用环境，必须远离海岸线1000米以外，屋顶坡度不小于10度。酸碱性不小于△6。二，基板要求，氟碳彩涂卷若使用热镀锌为基板，侧镀锌含量不小于220克每平方。若使用镀铝锌作为基板，则镀铝锌含量每平方不小于克。三、涂层要求，正面，底漆为5um的环氧树酯底漆，表面涂20um氟碳PVDF面漆。反面，5um环氧树酯底漆，10-15um的聚酯面漆。
基板强度一般对于腐蚀性没有太大要求。若因屋顶表面承重或其它因素。一般要求屈服强度达到345mup,即G345。
上海志辰实业有限公司长期代理库存国内知名钢厂如上海宝钢，宝钢黄石，烨辉等厂家的氟碳彩涂板，可根据客户需求的面漆厚度，镀铝锌或镀锌含量，基板屈服强度等订做。交货后出具相应的材质分析报告（质保书），以及20年使用的质量承诺书！
以下为我公司部份氟碳彩涂板库存
规格 产地 牌 材质 颜色
0.40*1000C 宝钢协议卷TDC51D+AZ 2/1 氟碳-白灰
0.45*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 氟碳- 雪白
0.46*1200C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 75/75 A聚偏氟乙烯-F
0.47*1063C 宝钢 TS350GD+AZ 2/2 氟碳 露白
0.48*1000C 宝钢 TS350GD+AZ 2/2 氟碳 银色
0.48*1000C 宝钢 TS550GD+AZ 2/2 氟碳 银色
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳 白灰
0.50*1000C 宝钢 TS350GD+AZ 2/1 75/75 A氟碳－白灰
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳 帝王白
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳 帝王白
0.50*1200C 宝钢 TS300GD+AZ 2/1 氟碳 帝王白
0.50*1000C 宝钢 TS350GD+AZ 2/1 75/75 A氟碳-帝王白
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳 宝钢蓝
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 75/75 A聚偏氟乙烯-湖蓝
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 氟碳 银灰
0.50*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+Z 2/2 氟碳-宝钢灰
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 氟碳 宝钢灰
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳 灰
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 氟碳 灰
0.50*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+Z 2/1 氟碳-灰
0.50*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+Z 2/1 氟碳-灰
0.50*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+Z 2/2 氟碳-灰
0.50*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+Z 2/2 氟碳-灰
0.50*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 氟碳-乳白 宝富库
0.50*1000C 宝钢 TS280GD+Z 2/2 ZX 140/140 A聚偏氟乙烯-地平灰
0.50*1200C 宝钢协议卷 TDC51D+Z 2/1 氟碳-白灰
0.50*1200C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳-白灰
0.50*1200C 宝钢 TS350GD+AZ 2/2 75/75 A氟碳-骨白
0.50*1200C 宝钢 TS350GD+AZ 2/2 75/75 A氟碳-帝王白
0.50*1200C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 氟碳-瓷蓝
0.50*1200C 宝钢协议卷 TDC51D+Z 2/1M 氟碳-银
0.53*1000C 宝钢 TS350GD+AZ 1/2 氟碳-华灰(中灰)
0.58*1025C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 75/75 A氟碳－灰
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 氟碳 砖红/氟碳 白灰
0.60*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+AZ 2/2 氟碳海蓝/氟碳海蓝
0.60*1000C 宝钢协议卷 TS350GD+AZ 2/2 氟碳宝钢蓝
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳宝钢蓝
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳宝钢蓝
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳宝钢蓝
0.60*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+AZ 2/2 氟碳-骨白
0.60*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+AZ 2/2 氟碳-骨白
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 氟碳-骨白
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳灰
0.60*1000C 宝钢 TS350GD+AZ 2/2 氟碳-银色
0.60*1000C 宝钢 TS550GD+AZ 3/2 氟碳-银色
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 75/75 A聚偏氟乙烯-藏银
0.60*1000C 宝钢 TS350GD+AZ 2/2 氟碳 铁青灰
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 氟碳 宝钢灰
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 聚偏氟乙烯-银灰
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 聚偏氟乙烯-浅灰白
0.60*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 聚偏氟乙烯-浅青蓝
0.60*1200C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 氟碳-白灰
0.60*1200C 宝钢 TDC51D+AZ 2/2 氟碳-宝钢蓝/氟碳-白灰
0.60*1200C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳 砖红
0.60*1200C 宝钢 TS350GD+AZ 2/1 氟碳 砖红
0.60*1200C 宝钢协议卷 TS550GD+AZ 2/1 氟碳-若铝灰(颜色接近银色)
0.60*1200C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 氟碳-怡灰[色：548，接近中灰】
0.60*1200C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 75/75 A聚偏氟乙烯-金灰
0.75*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/2 ZX 140/140 A氟碳-帝王白
0.75*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/2 ZX 140/140 A氟碳-帝王白
0.80*1000C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 氟碳-帝王白
0.80*1000C 宝钢协议卷 TDC51D+Z 2/1 氟碳-灰
0.80*1000C 宝钢 TDC51D+Z 2/1 氟碳-灰
0.80*1200C 宝钢 TS350GD+AZ 2/2 75/75 A氟碳-白灰
0.80*1220C 宝钢 TDC51D+AZ 2/1 氟碳-白灰
1.0*914C 宝钢 TS280GD+Z 2/2 聚偏氟乙烯-海蓝
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