桥梁混凝土结构的腐蚀与防护设计(2013版)全解

桥梁混凝土结构的腐蚀与防护设计(2013版)全解第一页，共92页。桥梁混凝土结构

防腐涂装设计目录第一部分引言第二部分防腐涂装设计第三部分推荐涂层体系中航新材第四部分施工工艺

★A:表干区混凝土防护涂层体系

★B:表湿区湿固化防护涂层体系

★C:索塔区高耐候氟碳防护涂层体系★D:混凝土结构柔性氟碳防护涂层体系

★E:清水混凝土结构透明氟碳防护涂层体系第二页，共92页。第二部分

引言

★桥梁混凝土结构涂装的必要性

★混凝土结构腐蚀环境★混凝土结构涂装的发展趋势

第三页，共92页。Part1第一部分引言——桥梁混凝土结构涂装的必要性

桥梁耐久性的需要：

1、混凝土腐蚀造成的危害逐渐被人们认识；

2、腐蚀环境的恶化对混凝土结构的影响越来越大；

3、混凝土表面涂层是一种简便有效防腐措施。桥梁美观的需要：

1、桥梁作为城市标志物，和谐的整体形象要求；

2、混凝土表面外观，细节和局部的景观要求。第四页，共92页。钢筋混凝土结构是以水泥、砂子、石子等和钢筋配合，经水化形成的一种复合材料。总体上说钢筋混凝土是多相、多孔、不均匀的材料，环境中的腐蚀介质水、气、盐分可以通过渗透、扩散等方式进入到混凝土内部，引起混凝土腐蚀变质和钢筋的腐蚀。中性化和钢筋的腐蚀溶解腐蚀碱-骨料反应（ASR）氯离子腐蚀破坏盐晶变膨胀冻融破坏酸雨腐蚀风砂侵蚀冲蚀破坏微生物腐蚀海洋生物腐蚀1234567891011混凝土结构腐蚀类型第一部分引言——桥梁混凝土结构的腐蚀环境

第五页，共92页。中性化和钢筋的腐蚀钢筋混凝土结构呈碱性，pH值可达12.5～13.5，此时钢筋保持钝化状态。大气中的CO2与混凝土中的Ca（OH）2起化学反应，生成中性的CaCO3，造成混凝土PH值降低。使钢筋保持钝化的最低pH为11.5，中性化可使pH值低于9，此时钢筋表面的钝化层被破坏，钢筋就容易发生腐蚀。当水和氧气充足，尤其是环境温度较高时，钢筋的电化学腐蚀速度相当快，而且生成含水率高、结构疏松的Fe(OH)3红色锈层，体积膨胀2～6倍，不仅降低混凝土对钢筋的“握裹力”，同时也使混凝土层胀裂，出现结构性破坏。第六页，共92页。溶解腐蚀混凝土结构具有高粗糙度、多孔性、亲水性和高碱性特点，长期与环境侵蚀性介质（例如地下水、河水和湖水）接触，就会造成混凝土中的可溶性成分（例如Ca(OH)2）逐渐溶解。水环境中另外一种溶解腐蚀来自于水中溶解的一些离子通过置换来形成的，例如水中溶解的铵盐、镁盐可置换氢氧化钙中的钙，形成可溶性或软体物。第七页，共92页。碱-骨料反应（ASR）碱-骨料反应是混凝土中的碱（NaOH、KOH）可与基料中的某些成份（二氧化硅、硅酸盐、碳酸盐）反应，形成的生成物（碱硅胶）容易吸水膨胀。当膨胀压力超过硬化水泥浆的抗拉强度时，就会引起混凝土开裂破坏。碱基料反应需要三个条件：I、有充分的水（包括混凝土中本身含有水和外部渗入的水）；II、混凝土中含碱量高（主要是NaOH、KOH，结构本身含有的和外部渗入的）；III、混凝土中含有反应性二氧化硅。虽然ASR反应缓慢，持续时间长，一旦发生很难补救，被称为混凝土的“癌症”第八页，共92页。氯离子腐蚀破坏钢筋混凝土结构中氯离子的来源有2个途径：一是来自于制造混凝土的原材料（例如含有氯离子的水、冬季施工加入的含有Cl-的防冻剂、以及使用了海砂）；二是来自于结构外部的氯离子（例如海洋环境、工业环境、土壤环境、北方冬季使用的“融雪盐”等）。氯离子的腐蚀主要有两个方面，一是对钢筋的腐蚀：当氯离子渗透进入钢筋混凝土结构后，迁移到钢筋表面，破坏钢筋表面的钝化层，使钢筋局部发生电化学腐蚀；二是对混凝土的腐蚀：氯盐进入混凝土内部与水泥的某些成分反应，生成物体积增大使混凝土膨胀破坏。第九页，共92页。盐晶变膨胀可溶性盐随水分渗入混凝土内部的毛细孔和微孔内，当水分蒸发时，盐就会结晶出来。盐结晶生长过程发生体积膨胀，导致混凝土破坏。第十页，共92页。冻融破坏混凝土结构中存在大量的孔隙和裂缝，水分可通过毛细作用进入其中，当温度降到冰点时，水会结冰膨胀，使孔壁受压变形，环境温度升高，冰融化成水，体积缩小，使孔壁受到拉应力。反复的冻融过程会使混凝土结构浅表面出现裂纹，并逐渐酥松、脱落，逐步侵蚀整个结构。第十一页，共92页。酸雨腐蚀工业大气对混凝土的中心化作用远远大于碳化作用，尤其是在污染严重的工业区工业大气中含有大量的SO2、NO2、H2S及HCl等酸性气体在较低的相对湿度下就容易凝露，加上雨水的作用，与混凝土结构中的水泥水化物（主要是CSH凝胶、钙矾石和羟钙石）及Ca(OH)2发生反应。第十二页，共92页。风砂侵蚀风砂侵蚀主要发生在我国北方西部沙漠及沙尘暴覆盖地区。风砂侵蚀主要是一种物理磨蚀性风化破坏冲蚀破坏水的冲刷、波动，以及水中夹带的砂石等异物对混凝土表面的反复摩擦，会使混凝土保护层厚度逐渐减薄。冲蚀作用与流速的大小和砂石的大小、密度、硬度有关。第十三页，共92页。微生物腐蚀由微生物活性引起的腐蚀称之为微生物腐蚀，microbiallyinfluencedcorrosion，简称MIC）海洋生物腐蚀混凝土的海洋污损生物腐蚀是一个复杂的过程，有细菌和污损生物共同参与，涉及物理作用，化学作用及生物作用等。第十四页，共92页。混凝土结构腐蚀分区大气区浪溅区水位变动区（潮差区）水下区

表湿区（浪溅区与水位变动区）腐蚀最为恶劣，大气区与水下区腐蚀相对轻微混凝土结构腐蚀环境第十五页，共92页。混凝土结构腐蚀分区掩护条件划分类别大气区浪溅区水位变动区水下区有掩护条件按港工设计水位设计高水位加1.5m以上大气区下届至设计高水位减1.0m之间浪溅区下届至设计低水位减1.0m之间水位变动区之下无掩护条件按港工设计水位设计高水位加（ƞ0+1.0）m以上大气区下届至设计高水位减ƞ0m之间浪溅区下届至设计低水位减1.0m之间水位变动区之下按天文潮潮位最高天文潮潮位加0.7倍百年一遇有效波高H1/3以上大气区下届至最高天文潮潮位减百年一遇有效波高H1/3之间浪溅区下届至最低天文潮潮位减0.2倍百年一遇有效波高H1/3之间水位变动区之下第十六页，共92页。大气区常见腐蚀因素混凝土中性化；酸雨及硫酸盐腐蚀；氯离子侵蚀；太阳辐射，混凝土热胀冷缩、冰劈冻融作用及成分次生变化的风化作用。CO2Cl-、Mg2+SO42-微生物冲蚀、冻融、干湿交替第十七页，共92页。表湿区常见腐蚀因素混凝土中性化；氯离子侵蚀；硫酸盐腐蚀；混凝土热胀冷缩、冰劈冻融作用及成分次生变化的风化作用；冲蚀作用（波砂磨耗）;微生物腐蚀。第十八页，共92页。我国北方地区桥梁建设所处区域就具有很大的地域差异性，既有沿海区域，又有内陆河道区域，还有冻土区域、沙漠区域，以及市政桥梁等等，因此所处腐蚀环境也十分复杂。腐蚀环境不仅包括大气腐蚀、水介质腐蚀和土壤腐蚀三种主要的腐蚀环境，还有风蚀、冻融、微生物腐蚀、海生物腐蚀、化工介质腐蚀等等。通常，由于我国北方地区在冬季多出现降雪，为了交通的通畅，“融雪盐”大量使用，因此“融雪盐”破坏因素和冻融破坏在我国北部桥梁混凝土结构腐蚀中普遍存在。我国北方桥梁混凝土结构腐蚀特点第十九页，共92页。环渤海、黄海区域，对桥梁混凝土结构构成最大腐蚀威胁的是氯离子腐蚀、冻融破坏、海生物腐蚀；内河区域，主要的腐蚀因素是冻融破坏、碳化、冲蚀破坏和微生物破坏等；工业区，主要的腐蚀因素是酸雨、盐晶变膨胀、氯离子腐蚀、碳化等；高寒区域，由于冻土的原因，冻融破坏是最主要的腐蚀因素；沙漠干燥地区，主要以风蚀破坏为主；市政桥梁主要是碳化和融雪盐造成的破坏。第二十页，共92页。第二十一页，共92页。腐蚀类型碳化冻融氯离子融雪盐碱骨料反应溶解腐蚀盐晶变酸雨风砂风蚀微生物海洋污损影响程度*******************************我国北方桥梁混凝土结构腐蚀类型及影响程度第二十二页，共92页。第一部分引言——桥梁混凝土结构涂装的发展趋势

技术方案涂装材料施工工艺质量控制方案单一无相关规范、标准注重面漆颜色耐久性配套性较弱借鉴外墙或钢结构忽略细节通用测试手段传统管理模式方案多样行业标准和规范出台注重涂层和材料配套新型耐候材料被采用形成专业工装和工艺积累经验关注细节专业的测试手段设备专业的评价体系系统化的专业集成第二十三页，共92页。桥梁混凝土结构的防护技术钢筋混凝土结构的腐蚀与水、气和其他腐蚀介质的传输分不开。通过阻止腐蚀介质的传输或降低渗透速度，来阻止腐蚀反应的发生或降低腐蚀速度。为了提高结构的耐久性，外防护是最有效、最经济、可维修的方式。渗透剂封闭剂涂层水泥基覆层复合体系外部防护可分为5类第二十四页，共92页。常见的混凝土表面防护层类型常用材料渗透剂硅烷、硅氧烷、有机硅树脂、丙烯酸单体、小分子量合成树脂等 封闭剂硅酸盐（酯）、氟化硅、亚麻籽油等涂层氯化橡胶、聚氨酯、环氧树脂、氟碳树脂等涂料涂层水泥基覆层聚合物改性水泥、结晶材料复合体系上述两种及两种以上组合第二十五页，共92页。常见的混凝土表面防护技术对比类型特征优点缺点渗透剂渗入基材工艺简单、成本低防护效果一般封闭剂表面成膜工艺简单、成本低防护效果一般涂层表面涂层系统防护效果良好工艺复杂、成本较高水泥基覆层表面覆盖成本低防护效果一般复合体系综合防护效果良好工艺复杂、成本高第二十六页，共92页。第二部分

防腐涂装设计

★混凝土结构防腐涂装标准

★案例（中国）

★发展趋势（中国）

★发展趋势（世界）

★JT/T695标准

第二十七页，共92页。腐蚀环境及分类1、ISO12944.2-1998《色漆和清漆钢结构防腐涂层保护体系第二部分环境分类》2、GB/T15957《大气环境腐蚀性分类》3、JT/T695－

2007《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》国外标准1、EN1062色漆和清漆—建筑砖石和混凝土结构用涂料和涂层系统2、EN1504－2《混凝土表面保护体系》3、日本道路工团《混凝土维护修复要领·桥梁篇》国内标准1、JTJ275－2000《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》2、JTG/TB07－01－2006《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》3、JT/T695－

2007《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》

Part2第二部分防腐涂装设计

混凝土结构防腐涂装标准第二十八页，共92页。防腐涂装案例(中国)

桥梁部位涂层名称汕头海湾大桥潮差区和浪溅区环氧封闭漆/厚浆环氧漆/丙烯酸厚浆面漆大气区环氧封闭漆/厚浆环氧漆/丙烯酸厚浆面漆杭州湾跨海大桥表湿区湿固化环氧树脂封闭漆/湿固化环氧树脂漆/丙烯酸聚氨酯面漆表干区环氧树脂封闭漆/环氧树脂漆/丙烯酸聚氨酯面漆索塔区环氧树脂封闭漆/环氧树脂漆/氟碳面漆厦门海沧大桥索塔区水性丙烯酸抗碱底漆/水性丙烯酸中间漆/水性丙烯酸面漆武汉军山长江公路大桥/舟山桃夭门大桥索塔区环氧封闭漆/刮涂型环氧腻子/环氧云铁中间漆/丙烯酸聚氨酯面漆江阴大桥/南通大桥索塔区环氧封闭漆/底腻子/面腻子/封闭底漆/氟碳中涂漆/氟碳面漆青藏线混凝土箱梁环氧封闭漆/柔性氟碳漆宁波招宝山大桥主粱环氧封闭漆/氯化橡胶调和腻子/环氧厚浆型封闭漆/氯化橡胶面漆象山蜊门港大桥一级防腐区环氧沥青底漆/环氧沥青中间漆/氯化橡胶面漆二级防腐区环氧沥青底漆/环氧沥青中间漆/氯化橡胶面漆三级防腐区氯化橡胶底漆/氯化橡胶面漆巴东长江公路大桥水下区域环氧封闭底漆/环氧煤沥青底漆/环氧煤沥青面漆水上区域环氧封闭底漆/环氧云铁中间漆/丙烯酸聚氨酯面漆第二十九页，共92页。时间：1996年起代表体系：丙烯酸面漆（或氯化橡胶面漆)代表工程：汕头海湾大桥、宁波招宝山大桥环氧封闭漆/环氧中间漆/丙烯酸厚浆面漆

时间：2000年起代表体系：以丙烯酸聚氨酯面漆为主代表工程：军山桥、巴东桥、桃夭门环氧封闭漆/环氧云铁中间漆/丙烯酸聚氨酯面漆

时间：2005年起代表体系：开始应用湿固化底漆及FEVE氟碳面漆代表工程：杭州湾大桥、青藏线、江阴桥防腐涂装发展趋势(中国)

第三十页，共92页。第一阶段在20世纪70年代以前，主要以单一涂层如醇酸树脂、氯化橡胶、丙烯酸酯单体等作为混凝土保护涂层。第二阶段是20世纪70年代至今，进入混凝土防腐涂装的成熟阶段。以封闭底漆+中间漆+面漆的混凝土防腐配套体系广泛应用于国内外的钢筋混凝土桥梁结构。

第三阶段是本世纪初末至今后一段时期。其主要理念是：生产、使用过程中均要以环境适应性为重要评判依据，在设计时就要考虑材料选用的真正合理性。以水性、柔性涂层体系的开始应用为趋势。防腐涂装发展趋势(世界)

第三十一页，共92页。标准全面阐述了混凝土桥梁表面涂层防腐设计的依据，包括腐蚀环境辨识，涂层设计防腐年限、推荐涂层体系和配套涂层体系性能要求。标准规定了不同腐蚀环境、不同防腐年限和不同防腐部位推荐的涂层配套体系共40个。其中海洋大气腐蚀环境下11个。按保护年限分为两类：

——普通型（M），10年；

——长效型（H），20年；JT/T695标准第三十二页，共92页。第一步.确定被设计对象的涂层使用寿命第二步.分析被设计对象的腐蚀环境

（JT/T695第4.1.2节表1）

第三步.确定涂装部位，并分好类别第四步.根据涂装部位，查找JT/T695附录A进行涂层体系的设计第五步.根据所设计的涂料涂层体系，查找JT/T695第5.2.3.1节表2确定涂料涂装的各项技术性能指标如何根据JT/T695-2007标准进行涂层体系的设计第三十三页，共92页。腐蚀类型腐蚀环境等级名称相对湿度（年平均），％大气环境Ⅰ弱腐蚀＜60乡村大气、城市大气或工业大气60～75乡村大气或城市大气Ⅱ中腐蚀＞75乡村大气或城市大气60～75工业大气Ⅲ－1强腐蚀＞75工业大气，特别是酸雨大气Ⅲ－2强腐蚀--海洋大气，除冰盐或高盐土环境注1：某些特殊腐蚀环境和交叉腐蚀负荷作用下，腐蚀加剧。注2：海洋大气环境下，随湿度、温度的增大，腐蚀加剧。腐蚀环境分类第三十四页，共92页。涂层编号配套涂层名称厚度，μm防腐部位防腐寿命，年S4.06环氧封闭漆≤50大气区20环氧树脂漆200丙烯酸聚氨酯漆或氟碳漆8060S4.07环氧封闭漆≤50水位变动区和浪溅区环氧或不饱和聚酯玻璃鳞片漆800S4.08环氧封闭漆≤50环氧树脂漆300丙烯酸聚氨酯漆90S4.09环氧封闭漆≤50环氧树脂漆300或氟碳漆70S4.10环氧封闭漆≤50环氧树脂漆300环氧聚硅氧烷涂料90S4.11环氧封闭漆≤50水下区环氧树脂漆或环氧煤焦油沥青漆450500举例：（Ⅲ－2）-Im2腐蚀环境下的涂层体系设计第三十五页，共92页。腐蚀环境防腐寿命耐水性h耐盐水性h耐碱性h耐化学品性能h抗氯离子渗透性mg/(cm2·d)附着力MPa耐候性hⅠM8－72－－≥1.0400H12－240－－≥1.0800ⅡM12－240－－≥1.0400H24－720－-≥1.5800Ⅲ－1M240－720168-≥1.5500H240－720168-≥1.51000Ⅲ－2M24024072072≤1.0×10-3≥1.5500H24024072072≤1.0×10-3≥1.51000Im1M2000－72072―≥1.5500H3000－72072―≥1.51000Im2M－200072072≤1.0×10-3≥1.5500H－300072072≤1.0×10-3≥1.51000涂层性能要求第三十六页，共92页。第三部分

推荐涂层体系

★A：表干区混凝土防护涂层体系

★B：表湿区湿固化防护涂层体系

★C:索塔区高耐候氟碳防护涂层体系

★D:混凝土结构柔性氟碳防护涂层体系

★E:清水混凝土结构透明氟碳防护涂层体系第三十七页，共92页。第三部分推荐涂层体系——A：表干区混凝土防护涂层体系涂层名称牌号配套涂料名称干膜厚度（µm）底层881-D05环氧封闭漆≤50中间层881-Z01/H03环氧云铁中间漆210面层881-Y01丙烯酸聚氨脂面漆90涂层总干膜平均厚度300

以上体系已成功用于武汉军山长江公路大桥、四川巴东长江大桥、杭州湾跨海大桥、青岛海湾大桥、宜昌长江公路大桥、钱江九桥、辽宁营口桥等数十项国内重点工程。Part3第三十八页，共92页。第三部分推荐涂层体系——A：表干区混凝土防护涂层体系

881-D05环氧封闭漆渗透试验的剖面图

封闭底漆对混凝土表面起到了封闭、锚定、加强作用，并为后道涂层系统提供良好结合界面。第三十九页，共92页。紫外线热封孔伤腐蚀性介质树脂云铁云铁中间漆通过片状填料的选择使中间涂层具有鳞片状的层状交叠结构；881环氧云铁漆选用特种氨类固化剂，赋予中间漆涂层优秀的内增塑作用，改善了涂层固化后的柔韧性与伸展性。

第三部分推荐涂层体系——A：表干区混凝土防护涂层体系

第四十页，共92页。第三部分推荐涂层体系——A：表干区混凝土防护涂层体系丙烯酸聚氨酯涂料是现代防腐涂料最为常用的面漆，具有良好的装饰性、耐侯性、耐磨性、耐化学介质与低温固化性能。HG/T2454规定金属表面用聚氨酯涂料耐候性（GB/T1865）为800h，粉化≤2级，变色≤2级，失光≤2级。

881-Y01丙烯酸聚氨酯面漆性能如下表所示：方法

测试结果测试标准氙灯老化2000h，粉化0级，变色0级，失光2级GB/T1865紫外冷凝6000h，粉化0级，变色0级，失光2级ASTMG-53第四十一页，共92页。

参与试验单位柔韧性耐冲击(cm)耐磨性(g)耐老化性抗氯离子渗透性宁波东升1500.0651000h1.7×10-4海虹老人牌2500.048400h3.1×10-4佐敦油漆1500.062400h2.4×10-4上海博泰1500.0651000h1.4×10-4宁波飞轮造漆1500.063800h1.2×10-4杭州三溢科技1500.048800h1.9×10-4宁波大达5100.026400h1.5×10-4中航新材881-Y011500.0491000h1.2×10-4阿克苏·诺贝尔1500.047400h2.7×104广州四航工程技术研究院1500.0431000h1.7×10-4深州群力新技术有限公司1500.0621000h1.7×10-4881-Y01涂料在杭州湾跨海大桥小区试验的第三方评价中，各项技术指标均处于前列，特别是在涂层附着力、抗氯离子渗透性和人工加速老化等关键性能指标排名第一。第三部分推荐涂层体系——A：表干区混凝土防护涂层体系第四十二页，共92页。881D05+881H03+881Y01

涂层体系

优异的粘结强度杭州湾跨海大桥拉拔实验强度数据施工17.32监理16.43施工210.43监理27.63施工310.1监理39.08施工45.94监理45.9施工59.08监理56.32施工69.03监理65.46施工78.42监理78.7施工810.89监理87.8施工910.08监理96.9第三部分推荐涂层体系——A：表干区混凝土防护涂层体系注：JT/T275规定现场在线检测，粘结强度大于1.5MPa或混凝土拉开。第四十三页，共92页。第三部分推荐涂层体系——A：表干区混凝土防护涂层体系杭州湾跨海大桥巴东长江大桥营口民生桥宜昌长江大桥工程案例第四十四页，共92页。第三部分推荐涂层体系——B：表湿区湿固化涂层体系涂层名称牌号配套涂料名称干膜厚度（µm）底层881-S01湿固化环氧封闭漆≤50中间层881-S02湿固化环氧厚浆漆＜310面层881-Y01丙烯酸聚氨脂面漆90涂层总干膜平均厚度400

以上体系已成功用于杭州湾跨海大桥、青岛海湾大桥、辽宁曹妃甸桥、辽宁营口桥等多项国内重点工程。第四十五页，共92页。表湿区涂装环境特点海上作业施工难度大只能在落潮间隙施工第三部分推荐涂层体系——B：表湿区湿固化防护涂层体系第四十六页，共92页。表湿区材料性能特点与表干区封闭底漆，中间漆，面漆相比，渗透性、附着力等各项基本性能指标不下降；还需要有以下特点：

对潮湿基面有良好的适应性，对潮湿混凝土基面有良好的润湿性、渗透性和附着力；

每道涂料经过短暂的空气中固化，便可浸入海水中经受海水的冲击，并完成水下固化。第三部分推荐涂层体系——B：表湿区湿固化防护涂层体系第四十七页，共92页。第三部分推荐涂层体系——B：表湿区湿固化防护涂层体系

881-S01湿固化环氧底漆，881-S02湿固化环氧中间漆的主固化剂与潜固化剂复配的潮湿表面固化机理如下：主固化剂结构特征图潜固化剂固化机理图第四十八页，共92页。第三部分推荐涂层体系——B：表湿区湿固化防护涂层体系

881-S01湿固化环氧底漆的渗透深度试验

将881-S01湿固化环氧底漆刷涂在潮湿的混凝土表面（含水率接近10%），空气中固化2h后浸入水中，3d后水下固化后取出试样，然后将试样沿剖面锯开。观察剖面，未被水浸透的沿表面的一层即为已经浸入封闭漆的部分，测量它的厚度，即为渗透深度。渗透深度与湿表面的润湿铺展性有关，润湿性越好，渗透性越好。下列试验结果显示：881-S01湿固化环氧底漆在潮湿基面的平均深度为2.2mm，基本接近在干燥混凝土表面的渗透深度（约2.5mm）。样品1＃2＃3＃4＃5＃6＃7＃8＃9＃渗透深度，mm2.522.52.31.51.72.82.32第四十九页，共92页。第三部分推荐涂层体系——B：表湿区湿固化防护涂层体系

湿固化涂层体系的湿附着力试验

将881-S01涂料刷涂在潮湿的混凝土表面（含水率接近10%），空气中固化2h后浸入水中，1d后取出，空气中自然干燥0.5h后，刷涂881-S02涂料，空气中固化2h后浸入水中，7d后水下固化后取出试样，进行拉拔试验。下列试验结果显示：湿固化涂层体系的平均粘结强度为2.7MPa，高于JT/T275标准规定的1.5MPa。品种1＃2＃3＃4＃5＃6＃7＃8＃9＃潮湿基面上的湿固化粘结强度，MPa3.22.52.72.82.72.53.71.62.6第五十页，共92页。第三部分推荐涂层体系——B：表湿区湿固化防护涂层体系检测项目指标要求试验结果检测标准耐海水，3000h漆膜无变化，涂层附着力不下降通过耐酸性，10％H2SO4，10d无变色、失光，涂层附着力不下降通过试板四周封闭耐碱性，10%NaOH，10d无变色、失光，涂层附着力不下降通过试板四周封闭耐碱性，30d不起泡、不龟裂、不剥落通过JTJ275—2000抗氯离子渗透性，mg/cm2d≤5.0×10－41.2×10-5JTJ275—2000附着力，MPa≥3.0，或混凝土拔出4.2JTJ275—2000人工加速老化，1000h不粉化、不起泡、不龟裂、不剥落通过GB/T1865—1997881S01+881S02+881Y01表湿区湿固化涂层体系的性能第五十一页，共92页。第三部分推荐涂层体系——B：表湿区湿固化防护涂层体系杭州湾跨海大桥江东大桥青岛海湾大桥工程案例第五十二页，共92页。第三部分推荐涂层体系——C：索塔区高耐候氟碳涂层体系涂层名称牌号配套涂料名称干膜厚度（µm）底层881-D05环氧封闭漆≤50中间层881-Z01/H03环氧云铁中间漆270面层881-Y11氟碳面漆80涂层总干膜平均厚度350

以上体系已成功用于杭州湾跨海大桥、青岛海湾大桥、辽宁曹妃甸桥、辽宁营口桥等多项国内重点工程。第五十三页，共92页。耐候面漆的性能比较1、丙烯酸聚氨酯涂料，以羟基丙烯酸树脂为成膜物。目前应用最广泛的耐候面漆(丙烯酸脂肪族聚氨酯、丙烯酸芳香族聚氨酯)；2、醋酸乙烯酯型FEVE氟碳涂料，由醋酸乙烯酯和三氟氯乙烯单体形成的共聚物，如大连振邦、常熟中昊；3、乙烯基醚型FEVE氟碳涂料，由乙烯基醚和氟单体为主形成的交替共聚物，如日本大金、日本旭销子；4、丙烯酸聚硅氧烷、环氧聚硅氧烷。有机硅成分＞50％。如海虹、阿克苏诺贝尔。第三部分推荐涂层体系——C：索塔区高耐候氟碳涂层体系第五十四页，共92页。881-Y11选用四氟乙烯－乙烯基醚共聚物（日本大金)为成膜物，精选颜填料（杜邦、汽巴）和助剂（BYK)；材料自身的耐候性，以及颜料的高度分散性，保证了漆膜优异的耐候性和防腐性；可通过添加自洁性助剂和涂料的结构改性，获得高自洁性表面。第三部分推荐涂层体系——C：索塔区高耐候氟碳涂层体系第五十五页，共92页。项目HG/T2454-2006《溶剂型聚氨酯涂料》，HG/T3792-2005《氟树脂涂料》规定的产品主要技术指标金属表面用脂肪族聚氨酯涂料氟碳面漆金属表面用氟碳涂料4F型氟碳面漆检验结果1、溶剂可溶物氟含量，%／≥18242、耐盐雾试验800h不起泡、不生锈、不开裂1000h不起泡、不生锈、不开裂5000h不起泡、不生锈、不开裂3、耐湿热试验800h不起泡、不生锈、不开裂1000h不起泡、不生锈、不开裂5000h不起泡、不生锈、不开裂4、耐人工气候老化800h，粉化≤2级，变色≤2级，失光≤2级2500h，粉化≤1级，变色≤2级，失光≤2级5000h，粉化0级，变色1级，失光1级

4F氟碳面漆与普通氟碳及丙烯酸聚氨酯面漆性能对比第三部分推荐涂层体系——C：索塔区高耐候氟碳涂层体系第五十六页，共92页。氟碳面漆与丙烯酸聚氨酯面漆曝晒试验自然曝露四年后漆膜老化情况试验地点及大气类型氟碳涂层丙烯酸聚氨酯面漆60°下失光率(%)变色粉化60°下失光率(%)变色粉化武汉(亚湿热城市大气)11.51083.513库尔勒(南温带干旱盐渍土沙漠大气)24.21085.534拉萨(高原亚干旱大气)11.2109224青岛(暖温带亚湿润海洋大气)25.51088.714万宁(北热带润湿海洋大气)90.5119225北京（暖温带亚湿润半乡村大气）11.2108613第五十七页，共92页。树脂类型三氟氯乙烯－醋酸乙烯酯四氟乙烯－乙烯基醚保光率，1年，％99.799.6保光率，2年，％97.199.4保光率，3年，％94.698.8保光率，4年，％89.497.6优异的耐候性能——室外暴晒

北京地区大气试验站户外暴晒第三部分推荐涂层体系——C：索塔区高耐候氟碳涂层体系第五十八页，共92页。树脂类型三氟氯乙烯－醋酸乙烯酯四氟乙烯－乙烯基醚丙烯酸聚氨酯保光率，1年，％58.794.823.6保光率，2年，％15.685.98.2色差值ΔE，2年4.80.792.5优异的耐候性能——室外暴晒

海南万宁地区大气试验站户外暴晒第三部分推荐涂层体系——C：索塔区高耐候氟碳涂层体系第五十九页，共92页。优异的耐候性能——加速老化

四氟乙烯－乙烯基醚与三氟氯乙烯－醋酸乙烯酯性能比较第三部分推荐涂层体系——C：索塔区高耐候氟碳涂层体系第六十页，共92页。杭州湾跨海大桥辽宁营口民生桥工程案例第三部分推荐涂层体系——C：索塔区高耐候氟碳涂层体系宜昌长江大桥第六十一页，共92页。第三部分推荐涂层体系——D：柔性氟碳涂层体系

日本道路协会制订的《道路桥梁氯离子对策指南•解释》根据混凝土材料的种类和使用条件分为A、B、C三种体系：A涂装体系：一般型在沿海地区裂痕发生频率相对较少的情况下，所使用的一般材料。B涂装体系：柔韧型适用于钢筋混凝土材料发生裂缝的情况下，要求涂膜具有柔韧性。涂装体系为：环氧树脂或聚氨酯底涂＋环氧树脂腻子＋柔韧型环氧树脂或柔韧型聚氨酯中涂＋柔韧型聚氨酯面涂。C涂装体系：长期防护型适用于因涂装设备等客观因素、重涂条件困难或氯害严重的地区。涂装体系为：环氧树脂或聚氨酯底涂＋环氧树脂或乙烯基树脂腻子＋厚膜型环氧树脂或乙烯基树脂中涂＋聚氨酯面涂用于海洋环境腐蚀防护的混凝土涂料。第六十二页，共92页。

对于青海、西藏等区域受沿海湿润性气候影响较小，气候干燥，昼夜温差大，日照辐射强，其混凝土结构易发生热胀冷缩、冰劈冻融及成分次生变化的风化作用，导致裂缝出现频繁，建议采用柔性氟碳涂层体系。涂层名称牌号配套涂料名称干膜厚度（µm）底层881-D05环氧封闭漆30中间层881-RZ01柔性环氧中间漆80～200面层881-RY11柔性氟碳面漆60中间涂层厚度依据基面状况、腐蚀环境、预期防腐年限而定第三部分推荐涂层体系——D：柔性氟碳涂层体系第六十三页，共92页。最大力（Fm）扯断伸长率断裂拉伸强度拉伸强度单位%MPa试样196.99209.5128最大值0.000096.99200.00009.5128中值0.000096.99200.00009.5128平均值0.000096.99200.00009.5128柔性环氧中间漆在整个柔性涂层体系里，膜厚最高，兼之承上启下，起到非常重要的承载应变的作用，若厚度达不到要求，则无法抵抗内应力；具有良好的柔韧性，当混凝土结构承载受力或因温度发生变化而出现细小裂纹时，柔性涂层可以拉伸，随裂纹而“动”，从而保证其阻断功能；此外，还可增加膜厚，提高整个体系的屏蔽与防腐作用。881-RZ01柔性环氧中间漆拉伸强度与断裂伸长率检测结果第三部分推荐涂层体系——D：柔性氟碳涂层体系第六十四页，共92页。国内杭州湾跨海大桥、天兴洲大桥、奥运鸟巢工程采用的FEVE氟碳涂料与传统的丙烯酸聚氨酯涂料力学形变能力相当，涂膜弹性较小，刚性较大，属硬质FEVE氟碳涂料，其完全满足钢结构基材的需求，但对某些形变大的基材，如混凝土结构、橡胶基材等则适应性较差；柔性氟碳面漆除了必须保有良好的耐紫外老化能力以外，还必须有优良的分子链形变能力，表现为极佳的裂纹追随性。采用含长链柔性链段固化体系的881-RY11氟碳面漆的应力与应变曲线第三部分推荐涂层体系——D：柔性氟碳涂层体系第六十五页，共92页。柔性氟碳涂层与刚性氟碳涂层在受到弯曲时的外观变化柔性氟碳面漆-40℃弯曲后的表观第三部分推荐涂层体系——D：柔性氟碳涂层体系第六十六页，共92页。6个月12个月△E

保光率（60°）测量△E保光率（60°）测量0.399.8%0.498.2%0.299.7%0.497.9%0.399.7%0.598.3%曝晒试验自然暴露一年后漆膜老化情况色差值、光泽保持率随人工加速老化时间变化关系曲线第三部分推荐涂层体系——D：柔性氟碳涂层体系第六十七页，共92页。外壁：

面漆

柔性氟碳面漆

内壁：

面漆

柔性丙烯酸面漆第三部分推荐涂层体系——D：柔性体系在青藏线桥梁的应用第六十八页，共92页。第三部分推荐涂层体系——E：清水混凝土透明氟碳涂层体系

清水混凝土透明氟碳涂层体系是以常温固化高耐久性特种树脂的透明（或半透明）材料，对混凝土表面进行喷涂从而起到长久保护混凝土免受外界环境破坏并保持混凝土自然机理和质感的涂装工艺。施工技术:混凝土结构的浇注、保养及处理涂装技术：清水混凝土透明保护涂料喷涂清水混凝土建筑风格源于日本1963年日本东京奥运会建筑大师安藤忠雄崇尚自然，追求质朴无华，返朴归真建筑风格的推广难点模板的选用浇注技术难点涂料的选用装饰性环保性防护性能（兼顾）第六十九页，共92页。涂层保护作用涂层描述道数厚度/mm涂层通电量/C※砂浆当量厚度/cm环氧类密封底漆：低粘度溶剂型环氧10.42.22134隔离面漆：双组份溶剂型环氧2硅烷憎水密封剂100%硅烷（异丁烯三乙氧基硅烷）2（0.3L/m2）304565硅烷+丙烯酸酯憎水密封底漆：100%硅烷（异丁烯三乙氧基硅烷）2（0.4L/m2）0.25.7226隔离面漆：丙烯酸酯涂料2丙烯酸酯隔离丙烯酸酯涂料20.28.2118

注：上表为国外采用库仑法对不同种类透明涂层材料防护性能的考察，※砂浆当量厚度指某涂层在规定厚度下其保护效果等同于一定数量厚度的砂浆保护层。第三部分推荐涂层体系——E：清水混凝土透明氟碳涂层体系第七十页，共92页。

881-FC清水混凝土透明氟碳防护涂层体系，采用硅烷与水性氟碳（PVDF）进行复配，涂层体系既具有保有一定的透气性，保证混凝土的“呼吸”功能，又兼具PVDF优良的耐候性与防腐蚀性能。序号涂层材料名称材料主要成分环保性能性能特点用量，kg/m2道数1底涂881-FCD硅烷底漆改性硅烷化合物无溶剂，绿色环保渗透深度达到2.7mm（C50）0.1012面涂881-FCM水性氟碳面漆水性聚偏氟乙烯（PVDF纯水性，绿色环保氟含量达到29.9%，0.202第三部分推荐涂层体系——E：清水混凝土透明氟碳涂层体系第七十一页，共92页。硅烷是所有含硅物质中最小的分子结构，有强渗透能力；耐化学品、耐紫外线、长期保护；呼吸功能。缺点：作单一涂层使用，保护能力偏弱。881-FCD改性硅烷底漆的耐蚀机理第三部分推荐涂层体系——E：清水混凝土透明氟碳涂层体系第七十二页，共92页。序号试验项目试验结果指标要求1平均浸渍深度，mm，≥3~6混凝土强度等级不大于C453混凝土强度等级大于C4522平均粘结