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細節制勝 ——螺栓防腐方法介紹

來源:http://29xue.com 日期:2019-10-30 發布人:wanzhong1

  【編者按】交通運輸部原總工程師、《橋梁》雜志編委會主任鳳懋潤先生曾在他的演講中提到:我國的橋梁建設要注重細節,無論是主體工程還是附屬設施,都要從細節、細部、連接部著手,如果“管理不細、工藝不細、人的素質不細”,都很難實現“全壽命”的目標。本文從螺栓防腐這個細小的環節入手,以小見大,傳遞了“細節制勝”的理念。
  橋梁由于長年暴露在戶外環境中,不僅受到交變應力的作用,還受到自身混凝土中性化、氯離子環境侵蝕、酸雨腐蝕以及凍融作用、微生物腐蝕、汽車尾氣污染等多種因素的潛在影響。橋梁上螺栓的使用范圍更廣泛,數量需求也,其抗蝕能力之優劣決定橋梁使用的耐久性,對橋梁的安全及可靠性有重大的影響。
  本文調查了位于東南沿海地區的一座大型橋梁工程,該工程于2007年建成通車,長期受高溫高濕和氯離子環境的影響,螺栓的腐蝕速度很快。該橋梁上的高強螺栓有的用聚硫防腐密封膠進行了防護,有的僅僅噴涂了涂料進行了簡單的防腐蝕處理。養護單位對該橋不同部位的螺栓進行了全面調研,對比了該橋梁運行5年后,螺栓的腐蝕情況。
  深入調查
  接受調查的螺栓主要有以下幾種:
  a. 防腐密封完好的高強螺栓;
  b. 防腐密封不完好的高強螺栓;
  c. 未進行防腐密封膠防護,只做了涂料防護的高強螺栓;
  d. 離水面較近,涂覆密封膠不完整的高強螺栓。
  聚硫防腐密封膠密封完好的高強螺栓
  如圖可以看出,螺紋部分聚硫防腐密封膠涂覆完好, 無腐蝕點,無銹點(圖1和圖2);
  圖1 剛竣工時螺栓的情況
  圖2 5年后螺栓的情況
  聚硫防腐密封膠未完全覆蓋的螺栓
  對于螺絲帽涂膠不完整,只刷了層面漆部位,可明顯看出銹蝕點,已經出現了腐蝕的情況(圖3和圖4)。
  圖3 竣工時螺栓密封不完全
  圖4 5年后螺栓上有銹點出現
  把螺紋上涂覆完整的防腐密封膠剝下,可看到聚硫密封膠覆蓋下螺紋沒有生銹的情況發生,螺紋完好;螺帽上密封膠涂覆不完整,有銹點出現(圖5)。
  圖5 螺紋沒有銹蝕
  未涂防腐密封膠部分
  有的螺栓沒有涂覆防腐密封膠,竣工時僅僅在螺栓上噴涂了涂料,該部分螺栓腐蝕情況非常嚴重(圖7),圖6 為剛建成時螺栓的情況。
  圖6 竣工時螺栓沒有腐蝕現象
  圖7 5年后腐蝕嚴重
  離水面較近 涂覆密封膠不完整的高強螺栓
  螺栓安裝的位置離水面較近,但是剝開防腐密封膠密封完好的螺紋處,發現螺紋處沒有生銹,而螺帽處,僅僅刷層面漆,可以明顯看出生銹的顏色,腐蝕嚴重(圖8、圖9)。
  圖8 剝開密封膠前
  圖9 剝開密封膠后
  從該橋梁工程螺栓5年的使用情況查看,得到以下結論:
  a 涂抹聚硫防腐密封膠的螺栓腐蝕情況好于刷涂油漆的螺栓;
  b 距海平面越近的螺栓腐蝕越嚴重;
  c 現場施工控制非常重要,應嚴格按施工方案要求施工;
  d 螺栓腐蝕嚴重,長期使用給橋梁安全造成隱患。
  由此可見,橋梁上高強螺栓的防護刻不容緩,雖然只是個小小的零件,卻足以影響整個大橋的安全運行,千里之堤毀于蟻穴,我們需要在橋梁建成時就對高強螺栓進行完整的防腐蝕處理,以維護橋梁的安全運行,同時也減少了后期維護的麻煩。
  橋梁螺栓防護方案
  由該橋梁的高強螺栓的防護情況,提供以下防護方案供參考。
  推薦使用材料
  聚硫防腐密封膠。
  具體施工方法
  清洗(螺栓及底座):螺栓及底座外面的銹跡,需要用砂輪或砂紙清除干凈,除銹等級為 Sa2.5 級,然后用溶劑清洗螺栓(推薦使用丙酮或者酒精),除去銹跡、油污及其他雜質,保證螺栓清潔干燥無污物。
  涂抹密封膠:把按推薦比例混合好的聚硫防腐密封膠涂抹在螺栓裸露在空氣中的部位及與底座接觸部位,包括螺絲,螺絲帽和將軍帽;推薦涂抹厚度為2-2.5mm,要求密封膠厚度涂抹均勻,不得有裸露部分,以保證密封效果,整個過程應在密封膠活性期內完成。
  外觀美化: 聚硫防腐密封膠固化完全后( 一般在24h-48h),密封膠外面涂刷聚氨酯面漆,加強防腐效果, 保證美觀。由于密封膠手工涂抹的不均勻性,在對外觀有高要求的工程,可在密封膠包裹好的螺栓外加蓋塑料的螺栓防護套,以增加美觀。
  修補:如有需要修補的地方,把原來的密封材料清除干凈,然后把需要修補的地方(螺栓)打磨除銹,按照步驟5.2.1清洗,然后再按步驟5.2.2涂抹密封膠,新鮮密封膠應密實地涂于修補面上以免夾入空氣,整個過程必須在密封膠的活性期內完成。
  防腐蝕原理和優勢
  聚硫防腐密封膠對基材(金屬、混凝土)具有優異的粘接性能,其固化后所形成的包覆層(實際上是一層橡膠膜),其分子網絡結構是致密的,可有效地阻止水、氣等腐蝕介質分子通過,從而把腐蝕源擋在密封材料之外起屏蔽作用。
  聚硫防腐密封膠固化成網狀結構的彈性體,產品密封性能良好,其較低的透氣率可以有效地抵制大氣中水汽對金屬的侵蝕,有效隔絕防腐介質的侵入,達到良好的防腐蝕功能。
  聚硫防腐密封膠耐老化性能、抗腐蝕性能顯著,在施工規范、密封完好的前提下,延長螺栓的使用壽命,減少了螺栓后期的維護費用。
  涂抹過聚硫防腐密封膠的螺栓表面可進行涂漆,增強視覺效果。

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