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细节制胜 ——螺栓防腐方法介绍

来源:http://www.bisnisfresh.com 日期:2019-10-30 发布人:

  【编者按】交通运输部原总工程师、《桥梁》杂志编委会主任凤懋润先生曾在他的演讲中提到:我国的桥梁建设要注重细节,无论是主体工程还是附属设施,都要从细节、细部、连接部着手,如果“管理不细、工艺不细、人的素质不细”,都很难实现“全寿命”的目标。本文从螺栓防腐这个细小的环节入手,以小见大,传递了“细节制胜”的理念。
  桥梁由于长年暴露在户外环境中,不仅受到交变应力的作用,还受到自身混凝土中性化、氯离子环境侵蚀、酸雨腐蚀以及冻融作用、微生物腐蚀、汽车尾气污染等多种因素的潜在影响。桥梁上螺栓的使用范围更广泛,数量需求也,其抗蚀能力之优劣决定桥梁使用的耐久性,对桥梁的安全及可靠性有重大的影响。
  本文调查了位于东南沿海地区的一座大型桥梁工程,该工程于2007年建成通车,长期受高温高湿和氯离子环境的影响,螺栓的腐蚀速度很快。该桥梁上的高强螺栓有的用聚硫防腐密封胶进行了防护,有的仅仅喷涂了涂料进行了简单的防腐蚀处理。养护单位对该桥不同部位的螺栓进行了全面调研,对比了该桥梁运行5年后,螺栓的腐蚀情况。
  深入调查
  接受调查的螺栓主要有以下几种:
  a. 防腐密封完好的高强螺栓;
  b. 防腐密封不完好的高强螺栓;
  c. 未进行防腐密封胶防护,只做了涂料防护的高强螺栓;
  d. 离水面较近,涂覆密封胶不完整的高强螺栓。
  聚硫防腐密封胶密封完好的高强螺栓
  如图可以看出,螺纹部分聚硫防腐密封胶涂覆完好, 无腐蚀点,无锈点(图1和图2);
  图1 刚竣工时螺栓的情况
  图2 5年后螺栓的情况
  聚硫防腐密封胶未完全覆盖的螺栓
  对于螺丝帽涂胶不完整,只刷了层面漆部位,可明显看出锈蚀点,已经出现了腐蚀的情况(图3和图4)。
  图3 竣工时螺栓密封不完全
  图4 5年后螺栓上有锈点出现
  把螺纹上涂覆完整的防腐密封胶剥下,可看到聚硫密封胶覆盖下螺纹没有生锈的情况发生,螺纹完好;螺帽上密封胶涂覆不完整,有锈点出现(图5)。
  图5 螺纹没有锈蚀
  未涂防腐密封胶部分
  有的螺栓没有涂覆防腐密封胶,竣工时仅仅在螺栓上喷涂了涂料,该部分螺栓腐蚀情况非常严重(图7),图6 为刚建成时螺栓的情况。
  图6 竣工时螺栓没有腐蚀现象
  图7 5年后腐蚀严重
  离水面较近 涂覆密封胶不完整的高强螺栓
  螺栓安装的位置离水面较近,但是剥开防腐密封胶密封完好的螺纹处,发现螺纹处没有生锈,而螺帽处,仅仅刷层面漆,可以明显看出生锈的颜色,腐蚀严重(图8、图9)。
  图8 剥开密封胶前
  图9 剥开密封胶后
  从该桥梁工程螺栓5年的使用情况查看,得到以下结论:
  a 涂抹聚硫防腐密封胶的螺栓腐蚀情况好于刷涂油漆的螺栓;
  b 距海平面越近的螺栓腐蚀越严重;
  c 现场施工控制非常重要,应严格按施工方案要求施工;
  d 螺栓腐蚀严重,长期使用给桥梁安全造成隐患。
  由此可见,桥梁上高强螺栓的防护刻不容缓,虽然只是个小小的零件,却足以影响整个大桥的安全运行,千里之堤毁于蚁穴,我们需要在桥梁建成时就对高强螺栓进行完整的防腐蚀处理,以维护桥梁的安全运行,同时也减少了后期维护的麻烦。
  桥梁螺栓防护方案
  由该桥梁的高强螺栓的防护情况,提供以下防护方案供参考。
  推荐使用材料
  聚硫防腐密封胶。
  具体施工方法
  清洗(螺栓及底座):螺栓及底座外面的锈迹,需要用砂轮或砂纸清除干净,除锈等级为 Sa2.5 级,然后用溶剂清洗螺栓(推荐使用丙酮或者酒精),除去锈迹、油污及其他杂质,保证螺栓清洁干燥无污物。
  涂抹密封胶:把按推荐比例混合好的聚硫防腐密封胶涂抹在螺栓裸露在空气中的部位及与底座接触部位,包括螺丝,螺丝帽和将军帽;推荐涂抹厚度为2-2.5mm,要求密封胶厚度涂抹均匀,不得有裸露部分,以保证密封效果,整个过程应在密封胶活性期内完成。
  外观美化: 聚硫防腐密封胶固化完全后( 一般在24h-48h),密封胶外面涂刷聚氨酯面漆,加强防腐效果, 保证美观。由于密封胶手工涂抹的不均匀性,在对外观有高要求的工程,可在密封胶包裹好的螺栓外加盖塑料的螺栓防护套,以增加美观。
  修补:如有需要修补的地方,把原来的密封材料清除干净,然后把需要修补的地方(螺栓)打磨除锈,按照步骤5.2.1清洗,然后再按步骤5.2.2涂抹密封胶,新鲜密封胶应密实地涂于修补面上以免夹入空气,整个过程必须在密封胶的活性期内完成。
  防腐蚀原理和优势
  聚硫防腐密封胶对基材(金属、混凝土)具有优异的粘接性能,其固化后所形成的包覆层(实际上是一层橡胶膜),其分子网络结构是致密的,可有效地阻止水、气等腐蚀介质分子通过,从而把腐蚀源挡在密封材料之外起屏蔽作用。
  聚硫防腐密封胶固化成网状结构的弹性体,产品密封性能良好,其较低的透气率可以有效地抵制大气中水汽对金属的侵蚀,有效隔绝防腐介质的侵入,达到良好的防腐蚀功能。
  聚硫防腐密封胶耐老化性能、抗腐蚀性能显著,在施工规范、密封完好的前提下,延长螺栓的使用寿命,减少了螺栓后期的维护费用。
  涂抹过聚硫防腐密封胶的螺栓表面可进行涂漆,增强视觉效果。

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