采用钛箔延长钢结构建筑物寿命的技术
2018-01-27吴全兴
日本的桥梁中,钢结构桥的总长约占50%,几乎都采用了涂装防腐,且大多都施以了寿命30 a以上的耐久性优良的涂装。但是,骨架端部、衔接部等部位的涂膜易被腐蚀且易变薄,不到30 a便会发生腐蚀。为此,探讨了对这些易腐蚀部位采用钛箔包覆的方法加强防腐性能,以期使其比仅涂装具有更长的寿命。将该方法应用于涂装后易劣化的端部、衔接部等,不仅可降低局部的腐蚀劣化,而且可降低涂装建筑物的修复频度及周期寿命成本。
日本学者Ganaha Yasuhiko介绍了对桥梁钢骨架涂装的薄弱部位进行钛箔包覆的施工步骤,大体为:①对钢基材表面进行清洁处理;②涂装含锌的耐蚀耐热涂料;③对有阶差或凹凸的地方进行调整;④将钛箔及粘合带一起贴合到物体上,注意不能使钛箔浮起或起皱;⑤对不适合用钛箔的地方,用通常的涂料涂装;⑥对钛箔适用部和非适用部用中间涂料涂装;⑦最终涂装。
一般用寿命周期成本来评价涂装的经济性。涂装桥梁(C-5涂料系)在盐分含量多(20 g/m2· a-1以上)的沿岸其设计寿命为30 a,而涂膜的薄弱部位会比设计寿命早10~15 a就需要重新涂装,因此在实际施工中往往对这些薄弱部位进行多工序的厚膜涂装。如果采用钛箔就不需要对薄弱部位进行这种多工序的厚膜涂装,而且可以维持长期的耐蚀性,不需要重新涂装这种维护成本。因此采用钛箔可以降低寿命周期成本。
研究对比了钛箔法防蚀及涂装防蚀(C-5涂料系)的试验结果,表明经过3 000 h的腐蚀试验,采用钛箔的未发生腐蚀,而仅用涂装的发生了腐蚀,显示出了钛箔法防蚀的优异性。此外,最后介绍了几个典型应用实例。第1例是在桥梁骨架下缘端部采用了钛箔法,经10 a后观察其表面未发生变化,而涂装的端部出现锈色;第2例是在桥梁骨架的衔接部采用钛箔法,经23 a后观察,其结合强度及钛箔仍完好;第3例是在钢制栈桥的端部采用了钛箔法,表明其寿命得到了延长;第4例是在钢制灯塔上除铆接部位外全部用钛箔包覆,表明对这种有钢板重叠而有阶差、有突出窗框等的复杂形状,只要对不平整部位进行精细施工,采用钛箔也可实现较好的防蚀效果。
吴全兴译自《チタン》