电弧喷铝涂层体系与重防腐涂层体系技术经济性对比

电弧喷铝长效防腐复合涂层体系与重防腐涂层体系()经济技术性比照〔供参考〕目录一、涂层形成原理及失效方式二、涂层耐腐蚀寿命三、涂层结合力五、电弧喷涂涂装体系比重防腐油漆涂层维护具有明显的优越性六、国内外设计标准七、应用实例电弧喷铝涂层体系与重防腐涂层体系防腐技术比照防护寿命较短,目前局部钢构造桥梁上承受的涂料重防腐涂层体系多是以“无机富锌”或“环氧富锌”为底漆的涂层体系；随着大气腐蚀环境的日趋恶劣，而钢构造建筑物的设计使用寿命愈加长期，人们对防腐技术提出更高的要求，电弧喷铝长效防腐技术是半个世纪以来防腐技术50钢铁构件终身受益。重防腐涂料涂装和电弧喷铝涂层都能对钢构造件供给有效的腐蚀防护属牺牲阳极的阴极保护涂层，但两种涂装方案在很多方面存在较大差异。一、富锌涂层形成原理及失效方式富锌涂料主要有无机富锌和有机富锌两大类组成，富锌涂料防腐涂层就是以富锌底漆外加中间漆和面漆〔也称重防腐特涂。1、无机富锌涂料无机富锌底漆可再分为溶剂基无机富锌底漆与水基无机富锌底漆无机富锌涂料以正硅酸酯为基料，水性无机富锌涂料主要以硅酸钾、硅酸钠、体供给有限的阴极保护作用和机械隔离作用。〔白锈完，防腐作用消逝。2环氧富锌涂料涂层的腐蚀保护；其次，锌粉本身也易被腐蚀析出，导致涂层失效。3、电弧喷铝涂层〔即从而使电弧喷铝复合涂层耐腐蚀寿命大大提高。电弧喷涂金属涂层对钢铁长期供给电化学阴极保护化学反响的发生从而延长钢铁防腐涂层的使用寿命果显著，保护和腐蚀现象简洁观看。二、涂层耐腐蚀寿命分析比较为钢铁供给阴极保护的富锌涂料涂层的耐腐蚀性与涂层厚度严密相关有肯定厚度涂层方可以供给钢铁较长期的耐腐蚀性。一、承受富锌底漆的重防腐涂层体系，钢构造件每隔15年左右必需重进展涂装施工〔1〕水性无机富锌漆的干膜厚度一般不超过80μm，涂层厚度过厚时漆1，阴极保护效果差。无机富锌底漆涂层是靠无机树脂粘结剂附着在金属上，漆膜与钢铁膨胀系大气和雨水作用下要老化，水份通过漆膜自身针孔到达漆膜-钢铁交界面，引起金属腐蚀并体积膨胀〔电弧喷铝涂层无此现象，导致漆膜鼓泡开裂或局部整体脱壳，涂层防腐失效。〔80%锌含量〕80μm。阳极际富锌涂料涂层不是纯锌粉颗粒密实排列在一起，其腐蚀速率远大于10μm/年。环氧富锌涂料涂层的耐蚀使用寿命还受环氧树脂限制，一般状况下环氧树12长期。8～101515812~15需喷砂去除全部涂层再重涂装。和危害。230电弧喷铝涂层与钢铁结合为机械热相嵌和微冶金结合，涂层结合力高，1铝涂层在大气环境下的腐蚀速率平均为4μm/年左右，涂层耐腐蚀寿命可以由涂层厚度任意选取，180μm铝涂层〔不含油漆〕就30弧喷涂铝涂层对钢铁供给牺牲自己保护钢桥作用。命不是电弧喷涂寿命与封闭涂层寿命简洁相加1.5～2.310填充电弧喷涂孔隙内的涂料与电弧喷涂铝层作为钢桥防腐其次道屏障确保钢构件长效50。因此电弧喷铝涂层的耐蚀寿命远远大于无机富锌涂料的耐蚀寿命。三、涂层结合力无论是水性富锌涂料环氧富锌涂料无机或有机溶液树脂的固化，与钢铁形成机械结合，涂层结合力仅为5-6MPa，减较大。电弧喷铝涂层与钢铁结合，是靠铝被熔化，热喷涂至工件外表形成机械热10Mpa的结合力。四、涂装施工工艺富锌涂料特别是水性无机富锌底漆的涂装施工对环境要求高，掌握难度大。水性无机富锌漆在施工过程中，由于涂料为高固体份含量，锌粉与粉含量不均匀；水性无机富锌漆宜在相对湿度65-85%环境下施工，由于涂料要与空85%时，过多的水分又会使涂料流淌，影响漆膜的形成；5℃〔最好在10℃以上40℃，漆膜养护温度宜在20-3膜枯燥太快，从而消灭龟裂，温度太低漆膜又不易固化。获得性能良好的涂层是水性防腐涂料将来需着重解决的问题。量,又不能修补；漆膜较厚时，水性无机富锌漆涂层易产生龟裂，涂层结合力也大大降低。腐蚀性能比无机富锌涂层又差了很多。电弧喷涂施工可以在-20～70℃温度、相对湿度85%以下环境下施工，涂层要求，不影响结合力和涂层性能。涂层损伤后可以再喷砂后补喷铝，修复较简洁。五、电弧喷涂涂装体系比重防腐油漆涂层维护具有明显的优越性为确保钢构件防腐长期有效，必需对防腐涂层进展防腐维护〔修。重12~15〔响钢构件寿命的严峻腐蚀点2～3落，避开不了油漆层的完全失效。电弧喷涂在防腐有效期内进展防腐维护护，仅需去除喷涂层上老化的面漆涂层，并用油漆稀释剂清洗即可进展涂装，维护防腐效果好，现场施工简洁，费用低廉。1电弧喷涂长效防腐涂装与无机富锌涂料涂装比照工程 电弧喷铝长效防腐 无机富锌底漆涂装涂装 电弧喷铝180μm以上环氧封闭漆1道；水基富锌漆1道70μm；环氧云铁中间漆方案 环氧云铁中间漆2道2×40μm；丙烯酸聚100μm；丙烯酸聚氨酯面漆2×40μm22×40μm防腐 ＞50年寿命铝涂层直接与钢铁接触，抑制锌粉靠粘接剂的间接接触，阴极保护合理，防腐寿涂层 命长；特点 2.铝涂层结合强度高，达10Mpa以上；3.现场焊缝防腐质量高，可以保证与外外表同等防腐效果。1.阳极/阴极面积比大于1，阴极保护效果充分；防2.阴极性保护：铝涂层被消耗，对钢铁提腐供电化学保护。铝的腐蚀速率较锌低；封机闭涂料渗入铝涂层孔隙，降低电弧喷铝涂理层电化学腐蚀速率。3.屏蔽作用：涂层将钢铁与腐蚀环境机械隔离开，有机封闭涂层还延缓铝涂层电化学腐蚀时间。外表涂料层即使消灭破损、鼓泡、剥落，失效铝涂层仍起保护作用，直到铝涂层腐蚀消形式耗完，才腐蚀钢铁。面漆涂料层消灭老化、破损后，铝涂层与修理原封闭剂的协同效应仍起保护作用。所以仅理及维需对涂层外表用高压水进展清洗，用砂纸修方式打磨处理后，对面漆涂层进展重涂刷就可以实施防腐。施工 喷砂除锈达Sa3级要求 全部承受机械施工，质量易掌握

<15防腐寿命短、需定期涂装修理；无机富锌涂料施工条件苛刻；安装时涂层易被损伤；涂层结合力低；涂装体系易老化、粉化。阳极/1，阴极保护效果差；阴极性保护：锌粉靠无机盐及其树脂得以粘接连续、供给阴极保护作用，锌层厚度很薄，阴极保护作用短时间内被减弱并失去作用。屏蔽作用：涂层将钢铁与腐蚀环境机械隔离开。粉化、鼓泡、剥落且一旦破损，钢铁直接被腐蚀。无机富锌涂层体系极限寿命15年，每3～515年需喷砂去除全部涂层再重刷涂。修理费用昂扬，修理效果差。无机富锌底漆破损后不能再修补，只能用环氧富锌涂料修补。喷砂除锈达Sa2.5无机富锌漆施工比较麻烦，受环境温度和湿度影响大，涂料易沉淀，涂层质量不易掌握2工程涂装防腐寿命涂层特点防腐机理

电弧喷铝长效防腐电弧喷铝180μm122×40μm；丙烯酸聚氨酯面22×40μm。＞50铝涂层直接与钢铁接触，抑制锌粉靠粘接剂的间接接触，阴极保护合理，防腐寿命长；铝涂层结合强度高；现场焊缝防腐质量高，可以保证与平面同等防腐效果。/阴极面积比大于阴极性保护：铝涂层被消耗，对钢铁供给电化学保护。铝的腐蚀速率较锌低；封闭涂料渗入铝涂层孔隙，降低电弧喷铝涂层电化学腐蚀速率。屏蔽作用：涂层将钢铁与腐蚀环境机械隔离开，有机封闭涂层还延缓铝涂层电化学腐蚀时间。

环氧富锌底漆涂装环氧富锌底漆〔80%锌含量〕2道，2×60μm；22×40μm；丙22×40μm。<15防腐寿命短、需定期重涂装修理；涂料施工条件高；涂层结合力较喷铝低；涂装体系易老化、粉化。阳极/阴极面积比小于1，阴极保护效果差；阴极性保护：锌粉靠树脂得以粘接连续、供给阴极保护作用，基于富锌漆的特点，一般涂层厚度不大于120μm，锌层厚度薄。失效形式修理原理及修理方式施工要求

外表涂料层即使消灭破损、鼓泡、剥落，铝涂层仍起保护钢铁的作用。面漆涂料层消灭老化、破损后，铝涂层与封闭剂的协同效应仍起保护作用。所以仅需对涂层外表用高压水进展清洗，用砂纸打磨处理后，对面漆涂层进展重涂刷就可以实施防腐。喷砂除锈达Sa3全部承受机械施工，质量易掌握

环氧富锌层被氧化消耗，树脂涂层老化、粉化、鼓泡、剥落且一旦破损，钢铁直接被腐蚀。面漆涂料维护方式与电弧喷铝方案一样；但重防腐涂装体系在12年左右时间，由于油漆层老化、粉化后，导致涂层失效，直接腐蚀钢铁。整个涂装体系都必需进展重涂装。喷砂除锈达Sa2.5无机富锌漆施工比较麻烦，受环境温度和湿度影响大，涂料易沉淀，涂层质量不易掌握2钢箱梁外外表承受电弧喷铝长效防腐，假设出于景观美观的需要,也仅需8812一次防腐，消耗大量人力、物力和财力，必要时还需成立一支涂装养护队伍。3.〔依据35年设计防腐涂装方案〕①电弧喷涂长效防腐涂装设计方案： 电弧喷铝180μm以上；环氧封闭漆一道，环氧云铁中间漆二道，总厚度80μm；丙烯酸聚氨封闭面漆二道，总厚度80μm。②重防腐涂层设计方案一：环氧富锌底漆涂料〔80%锌含量〕二道，80μm2*80μm80μm。③重防腐涂层设计方案二：无机富锌底漆涂料一道，70μm；环氧云铁中间漆二道，总厚度100μm；丙烯酸聚氨脂面漆二道，总厚度80μm。钢箱梁外外表两种防腐方案防腐及维护费用比较：〔35〕5111电弧喷铝35〔元/m2〕电弧喷涂电弧喷涂目的第1160第8第第1525第 第年第合计初期投入长效防腐160维护费用保色面层封闭修理222244204304622重防腐涂料35〔元/m30462重防腐涂料目的第1第第 第 第 第 第 第 第812202430354045合计防腐13213222 132 22 132 22330/m2*50000m2=800〔万元〕维护费用=44/m2*50000m2=220〔万元〕351020初期防腐费用=132/m2*50000m2=660〔万元〕=462/m2*50000m2=2310〔万元〕302310考虑在桥址施工的难度，临时设施、人工、电费、及其它各项费用和材料302351224从上述比照可看出重防腐涂装体系年均支出费用是电弧喷铝防腐涂装体系年2.26六、国内外设计标准用环境、设计、材料、施工、检查和验收等都做了具体的规定。桥梁所处腐蚀环境主要为工业大气、乡村大气、海洋大气、盐雾、海水等，防腐涂层设计主要与腐蚀环境有关。无机富锌涂料仅能供给钢铁1520只有热喷涂是唯一方法。2AS/NZS2312-1994《大气腐蚀环境下钢铁40NS/NORSOKM-501-1999认为热喷涂锌、铝及其合金涂层可以赐予钢铁构造最长期有效的腐蚀保护。4、国际标准ISO14713：1999《钢铁构件腐蚀保护—金属涂层指南》中规境、工业大气和乡村大气等多种腐蚀环境下，热喷涂层是唯一能够供给钢铁205ISO2063：1991《金属和无机涂层——热喷涂锌、铝及其合层的检测方法进展了规定，并推举了在各种腐蚀环境下选用的热喷涂层。619889793-1997《金属和其它无机掩盖层——热喷涂锌、铝及其合金》等效于国际ISO2063:1991《金属和无机涂层——热喷涂锌、铝及其合金7、国内有关行业为适应钢桥防腐技术进展需要也制订了相应行业标准，JTJ041-2023《大路桥涵施工技术标准》明确制订了桥梁钢构造TB/T1527-1995《铁路钢桥保护涂装》明确规定热喷涂为钢桥梁防腐的有效方法。七、应用实例3070英国于1947年在南威尔士的一个酸洗车间内的吊车钢梁上只喷涂了100μm28科学家198912μｍ厚的热喷铝层在盐水中防腐寿命20～251993112～3μｍ/180μｍ6019934喷铝层在全浸带和海洋飞溅带至少有101995ｓｉｃｈｅｒ200μｍ厚的热喷铝层在海洋飞溅带30层应用于钢铁材料上，特别是喷铝层保护效果更佳。30年以上的成功应用实例报导,仅有短时间涂层失效的应用教训〔表4。国家桥梁名称应用时间桥梁类型环境国家桥梁名称应用时间桥梁类型环境瑞布罗斯桥1967工业大气丹麦RidgeAvenue1937铁路桥桥大路桥海洋大气海洋大气海洋大气/工业过江、潮湿工业大气美康韦河桥1965大路桥过江、潮湿国克里克桥、费兰克兰桥海洋大气大路桥典艾尔夫堡桥1966海洋大气挪19691960威741958-1975大路桥海洋/工业大气文布大桥1950奥泽松桥1949-1951维尔桑德桥、古尔堡桥1951-1956海宁赫姆桥、瓦尔比桥1954-1960海勒比桥1960奥尔堡桥1962苏斯河桥1964应用领域桥应用领域桥梁工程2023钢管拱英国南威尔士桥门奈大桥峡大桥法国1968大路桥海洋大气1971工业大气1969大路桥海洋大气1967大路桥海洋大气超级大路桥1968大路桥乡村大气麦特罗波桥1971城市高架桥城市大气坡莫桥1969海洋大气波尔多桥1967海洋大气3电弧喷铝技术在国内应用局部实例应用时间工程名称 构造1999广州内环线立交桥 钢箱梁沿海工业大气1999广东佛陈大桥 钢管拱工业大气2023连徐高速邳州特大桥 钢管拱乡村大气2023武汉军山长江大路大 钢箱梁乡村大气2023浙江淳安南浦大桥 钢管拱乡村大气2023海南琼州大桥 钢管拱海洋大气2023上海磁悬浮列车 轨道功能件城市工业大气2023长沙洪山大桥 钢挑梁、钢桥面浙江杭州复兴大桥(钱乡村大气江四桥)2023浙江舟山桃夭门大桥钢箱梁海洋大气2023厦门钟宅湾大桥钢箱拱+钢箱梁海洋大气2023广东深圳湾大桥钢箱梁海洋大气2023湖南三