1、HEMPEL- 大型桥梁长效防护涂装体系,赫普（中国）有限公司 工业防护部 李荣俊李华刚 2009.11,中国表面工程协会涂装分会2009年会,提 纲,一、中国桥梁防腐涂装技术的发展 二、桥梁涂装设计的必要性 三、桥梁涂装设计的依据 四、桥梁涂装设计标准 五、钢结构桥梁外防腐涂层配套 六、自清洁涂料在桥梁上应用可行性 七、表面处理 八、问题与交流,已建或在建 江阴长江大桥 润扬长江大桥 虎门珠江大桥 汕头海湾大桥 鹅公岩大桥 厦门海沧大桥 南京长江二桥 武汉军山大桥 广州解放大桥 贵州北盘江桥 广州鹤东大桥 湖北南泥渡桥 澳门友谊大桥 云南小湾大桥 汕头阙石大桥 南京长江三桥 上海东海大桥 颗
2、珠山大桥 润扬大桥 闵浦大桥 苏通大桥 香港昂船洲大桥 广州黄埔大桥 石板坡长江大桥 泰州大桥 青岛海湾大桥,老人牌涂料在中国桥梁的主要业绩,file name:,4, 在建项目：苏通大桥 香港昂船洲桥舟山金塘大桥 广州黄埔珠江大桥等 新建项目： 2007：济南黄河三桥 印尼苏拉马都大桥 宁波青林湾大桥 重庆观音岩大桥 重庆鱼嘴大桥 上海闵浦大桥浙江金塘大桥 韩国釜山公路大桥 2008： 泰州长江大桥主塔 湖北鄂东大桥 荆岳大桥 浙江上莘桥 上海闵浦二桥等等,舟山连岛工程-金塘大桥,济南黄河三桥, 主要业绩,insert file name:,5,虎门大桥,insert file name:,
3、6,江阴大桥,insert file name:,7,南京长江第二大桥,insert file name:,8,南京长江三大桥,insert file name:,9,润扬长江大桥,（北汊）,（南汊）,insert file name:,10,济南黄河三桥,济南黄河三桥,insert file name:,11,苏通大桥,insert file name:,12,宁波青林湾大桥,insert file name:,13,重庆鱼嘴长江大桥,insert file name:,14,上海闵浦大桥,insert file name:,15,舟山连岛工程-金圹大桥,insert file name:,
4、16,广州黄埔大桥,insert file name:,17,香港昂船洲大桥,insert file name:,18,泰州大桥主塔,insert file name:,19,湖北鄂东长江公路大桥,insert file name:,20,青岛海湾大桥,insert file name:,21,主配套环氧富锌漆 75 m环氧云铁漆 125 m环氧聚硅氧烷面漆 75 m,首都T3航站楼-C3环境,insert file name:,22,重庆石板坡长江大桥,insert file name:,23,广东华德油管栈桥,一、中国桥梁防腐涂装技术的发展,中国正从桥梁大国走向桥梁强国！,桥梁是人类最杰出
5、的建筑之一 ,闻名遐尔的中国江阴长江大桥、南二桥、润扬大桥、杭州湾垮海大桥、苏通大桥、昂船洲大桥.美国的旧金山金门大桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥等等，都是一件件璀璨的空间艺术品和城市的标志性建筑。极大地促进了江河两岸的经济交流和人民往来。 新中国成立以后，于1954年底，在长江上建起了万里长江第一桥武汉长江大桥。截止2005年3月28日，长江宜宾至上海江段有已建成通车的特大型桥梁39座，在建的桥梁17座。名前10的各类桥梁中，悬索桥我国占5座，斜拉桥占8座，拱桥占4座，其它梁桥占5座，已成为毋容置疑的桥梁大国。2008年建成通车的苏通大桥主桥主跨1088米，建成后将是世界上最大跨度的斜拉桥
6、。苏通大桥的建设拥有四个世界之最；桥梁权威认为，苏通大桥的建设标志着中国开始从桥梁大国迈向桥梁强国过渡。桥梁建设的几个趋势：连岛工程（舟山、海南）、跨越山谷、加密、城市立交桥。 有专家予测中国桥梁的大规模建设还会持续20年！,我国钢桥防腐近现代涂装技术的发展,第一阶段： 20世纪80年代以前，基本上采用比较低档的涂料体系。例如：南京长江大桥：云铁聚氨酯底漆+灰云铁醇酸磁漆武汉长江大桥：红丹防锈漆+灰云铁醇酸磁漆一般中、低档涂层配套的防护寿命也就是35年时间，所以桥梁在运营过程中需要进行长期反复维护。,第二阶段： 20世纪80年代以后，随着公路钢桥的大规模建设，开始大量使用环氧富锌、无机富锌、环
7、氧中层的经典配套而被广泛应用，氯化橡胶、丙烯酸等先进材料；90年代以后，普遍采用脂肪族聚氨酯高档面漆，防腐寿世纪命提高至10-15年。以老人牌涂料为代表的国际著名涂料进入中国，形成了桥梁防护涂层体系,第三阶段：随着近年来氟碳、聚硅氧烷等高档面漆进入市场，开始试用于新建大型钢桥 上。桥梁涂装进入标准化、高档化，防腐寿命长效化（15-20年）方向发展。拼弃了“坏了再修”的短期行为，按照LCCA设计思想，采用科学的、可行的重防腐涂料与涂装新材料、新工艺，确保桥梁涂层长效防护寿命。,“无机/环氧富锌底漆+ 环氧云铁中层漆 + 脂肪族聚氨酯面漆体系”,二、桥梁涂装设计的必要性,金属腐蚀的危害性,1.1
8、金属腐蚀的危害性：请看以下几组数据： “1/3” 与 “1/10”世界上每年钢铁产量约 1/3 因腐蚀报废，扣除回炉再生,净浪费高达 1/10 ！ “700亿美元” 与 “4.2%”美国1978年发表年度腐蚀损失调查报告，1975年腐蚀损失700亿USD，约占全年GDP 4.2%，而当年全美汽车事故损失约300亿、火灾 110亿、洪灾4.3亿、风灾7亿、地震4亿，车祸和自然灾害合计损失425.3亿 USD，仅为腐蚀损失的60% “ 5000亿” 与 “5.3%”2004年，我国年腐蚀损失5000亿元，占国民生产总值5.3%。机械设备、舰船、车辆、桥梁、超高层建筑、水利工程等，其价值远远超过材质
9、本身的数十倍或上百倍。一旦这些产品或设施因腐蚀报废，就会造成巨大的经济损失。 1.2 混凝土结构腐蚀的危害性：混凝土风化（碳化）钢筋锈蚀,5000亿人民币相当于什么? 半个上海工业总产值 可举办18次北京奥运会 “911”世贸中心可倒塌65次 可建造121个鸟巢和水立方 可发射250次神舟7号,通过使用”有效腐蚀控制方法”可挽救25-30%的损失 NACE,二、桥梁涂装设计的必要性,2003起，14位中国工程院院士先后两次向国家有关部门递交桥梁安全性方面的咨询报告。,“公路桥梁的短寿命首先源于设计规范对耐久性的低标准要求”陈肇元院士 土木结构工程和防护工程专家,三、桥梁涂装设计的依据,inse
10、rt file name:,标准-Standard 1.ISO12944,ISO 12944 Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint systems 防护漆体系对钢结构的腐蚀防护,1998年由ISO出版, 这是一个全球防腐蚀技术人员期待已久的公用标准。使用对象为那些从事涂料防腐蚀工作的业主、设计人员、咨询顾问、涂装 承包商、涂料生产企业等.,例如: 英国的BS 5493-1977德国的DIN 55928-1991,四、桥梁涂装设计标准,四、桥梁涂装设计标准,标准-St
11、andard 1.ISO12944,Part 1: General introduction 总则,Part 2: Classification of environments 环境分类,Part 3: Design considerations 设计内容,Part 4: Types of surface and surface preparation 表面类型和表面处理,Part 5: Protective paint systems 防护漆体系,Part 6: Laboratory performance test methods 实验室性能试验方法,Part 7: Execution a
12、nd supervision of paint work 涂漆工艺的实施和管理,Part 8: Development of specifications for new work and maintenance新工艺和维修规范的发展,总体范围的定义；ISO 12944其它部分的内容介绍；技术术语和概念的定义；健康防护、安全和环境防护的评论。,四、桥梁涂装设计标准,标准-Standard 1.ISO12944,Part 1: General introduction 总则,Part 2: Classification of environments 环境分类,Part 3: Design co
13、nsiderations 设计内容,Part 4: Types of surface and surface preparation 表面类型和表面处理,Part 5: Protective paint systems 防护漆体系,Part 6: Laboratory performance test methods 实验室性能试验方法,Part 7: Execution and supervision of paint work 涂漆工艺的实施和管理,Part 8: Development of specifications for new work and maintenance新工艺和维
14、修规范的发展,总体范围的定义；ISO 12944其它部分的内容介绍；技术术语和概念的定义；健康防护、安全和环境防护的评论。,描述了由于大气、不同类型的水和土壤造成的腐蚀应力；限制了大气腐蚀的范畴，并指 出浸入水中或埋于地下的钢结构可能会产生腐蚀应力。,四、桥梁涂装设计标准,标准-Standard 1.ISO12944,Part 1: General introduction 总则,Part 2: Classification of environments 环境分类,Part 3: Design considerations 设计内容,Part 4: Types of surface and
15、surface preparation 表面类型和表面处理,Part 5: Protective paint systems 防护漆体系,Part 6: Laboratory performance test methods 实验室性能试验方法,Part 7: Execution and supervision of paint work 涂漆工艺的实施和管理,Part 8: Development of specifications for new work and maintenance新工艺和维修规范的发展,描述了由于大气、不同类型的水和土壤造成的腐蚀应力；限制了大气腐蚀的范畴，并指 出
16、浸入水中或埋于地下的钢结构可能会产生腐蚀应力。,主要介绍钢结构的设计和构造，以改善腐蚀防护能力；给出了合适和不合适的设计案例， 以及在运输和组装中的记录。,四、桥梁涂装设计标准,标准-Standard 1.ISO12944,Part 1: General introduction 总则,Part 2: Classification of environments 环境分类,Part 3: Design considerations 设计内容,Part 4: Types of surface and surface preparation 表面类型和表面处理,Part 5: Protective
17、 paint systems 防护漆体系,Part 6: Laboratory performance test methods 实验室性能试验方法,Part 7: Execution and supervision of paint work 涂漆工艺的实施和管理,Part 8: Development of specifications for new work and maintenance新工艺和维修规范的发展,主要介绍钢结构的设计和构造，以改善腐蚀防护能力；给出了合适和不合适的设计案例， 以及在运输和组装中的记录。,表面描述和表面处理方法(机械、热和化学)，表面处理等级。,四、桥梁涂
18、装设计标准,标准-Standard 1.ISO12944,Part 1: General introduction 总则,Part 2: Classification of environments 环境分类,Part 3: Design considerations 设计内容,Part 4: Types of surface and surface preparation 表面类型和表面处理,Part 5: Protective paint systems 防护漆体系,Part 6: Laboratory performance test methods 实验室性能试验方法,Part 7:
19、Execution and supervision of paint work 涂漆工艺的实施和管理,Part 8: Development of specifications for new work and maintenance新工艺和维修规范的发展,表面描述和表面处理方法(机械、热和化学)，表面处理等级。,描述了涂层材料的组成和成膜；对于第二部分中涵盖的不同腐蚀类型适用的涂层系统进 行了举例说明；定义了干膜厚度(DFT)和规定干膜厚度(NDFT)。,四、桥梁涂装设计标准,标准-Standard 1.ISO12944,Part 1: General introduction 总则,Par
20、t 2: Classification of environments 环境分类,Part 3: Design considerations 设计内容,Part 4: Types of surface and surface preparation 表面类型和表面处理,Part 5: Protective paint systems 防护漆体系,Part 6: Laboratory performance test methods 实验室性能试验方法,Part 7: Execution and supervision of paint work 涂漆工艺的实施和管理,Part 8: Devel
21、opment of specifications for new work and maintenance新工艺和维修规范的发展,描述了涂层材料的组成和成膜；对于第二部分中涵盖的不同腐蚀类型适用的涂层系统进 行了举例说明；定义了干膜厚度(DFT)和规定干膜厚度(NDFY)。,当评估防护涂料系统性能时，使用指定的实验室测试方法，尤其对尚无丰富实践经验的 防护涂料系统，更要使用这种方法。,四、桥梁涂装设计标准,标准-Standard 1.ISO12944,Part 1: General introduction 总则,Part 2: Classification of environments 环
22、境分类,Part 3: Design considerations 设计内容,Part 4: Types of surface and surface preparation 表面类型和表面处理,Part 5: Protective paint systems 防护漆体系,Part 6: Laboratory performance test methods 实验室性能试验方法,Part 7: Execution and supervision of paint work 涂漆工艺的实施和管理,Part 8: Development of specifications for new work
23、 and maintenance新工艺和维修规范的发展,当评估防护涂料系统性能时，使用指定的实验室测试方法，尤其对尚无丰富实践经验的 防护涂料系统，更要使用这种方法。,施工过程的执行和监督,现场施工和车间施工，涂层材料的处理和贮存。,四、桥梁涂装设计标准,标准-Standard 1.ISO12944,Part 1: General introduction 总则,Part 2: Classification of environments 环境分类,Part 3: Design considerations 设计内容,Part 4: Types of surface and surface p
24、reparation 表面类型和表面处理,Part 5: Protective paint systems 防护漆体系,Part 6: Laboratory performance test methods 实验室性能试验方法,Part 7: Execution and supervision of paint work 涂漆工艺的实施和管理,Part 8: Development of specifications for new work and maintenance新工艺和维修规范的发展,施工过程的执行和监督,现场施工和车间施工，涂层材料的处理和贮存。,制作规范的指南，用于工程计划。涂
25、料系统，施工,监督，处理和检查；ISO12944标准 的第一部分到第七部分都是第八部分的基础。,四、桥梁涂装设计标准,标准-Standard 2. JT/T722-2008 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件,赫普(HEMPEL)公司是主要起草单位和主要起草人之一,39,TB/T 1527-2004 铁路钢桥保护涂装 TB/T 2772-1997 跌路钢桥用防锈底漆供货技术条件 TB/T 2773-1997 跌路钢桥用面漆、中间漆供货技术条件 TB/T 2486-1994 铁路钢梁涂膜劣化评定 TB/T 2137-1990 铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法JT/T 694-2007 混凝土桥梁表
26、面防腐技术条件 JT/T 695-2007 悬索桥主缆防腐涂装技术条件 HG/T 3656-1999 钢结构桥梁漆,标准-Standard 3. 铁路钢桥及其他,四、桥梁涂装设计标准,2019年7月3日星期三,File Name:,40,老人牌桥梁漆经典配套-1 -应用于虎门大桥、鹅公岩大桥、南京二桥、南京三桥、 润杨桥、苏通桥、小湾桥、昂船洲大桥等,钢箱梁外表面,五、钢结构外防腐涂层配套,2019年7月3日星期三,File Name:,41,老人牌桥梁漆经典配套涂层性能试验结果,配套1： 耐中性盐雾试验： 4000小时 1级 / 8000小时 2级 湿热试验： 1000小时漆膜无变化，评为一
27、级 人工气候老化： 1500小时不起泡、不脱落、不开裂、不生锈 耐酸、耐碱试验： 5%, w/v, H2SO4 溶液中8小时 合格5%, w/v, NaOH 溶液中60小时 合格 配套2： 耐中性盐雾试验： 6000小时 1级/10000小时 1级 人工气候老化： 1500小时不起泡、不脱落、不开裂、不生锈,五、钢结构外防腐涂层配套,2019年7月3日星期三,File Name:,42,钢箱梁外表面 配套-2 老人牌聚合硅氧烷面漆 表面处理等级：Sa2.5; 腐蚀环境：C4-C5 ; 预计防护年限 25-30年 (Ri3，1% 锈蚀),五、钢结构外防腐涂层配套,2019年7月3日星期三,Fil
28、e Name:,43,聚硅氧烷涂装体系的测试,老人牌聚硅氧烷桥梁漆配套涂层：10000小时盐雾试验达到 “1级”标准！,老人牌聚硅氧烷桥梁漆配套涂层：9000小时达到1级、9300小时达到2级！,盐雾试验是目前国内外检验漆膜耐腐蚀的主要方法,2019年7月3日星期三,File Name:,44,钢箱梁外表面-配套3 老人牌氟碳面漆 表面处理等级：Sa2.5; 腐蚀环境：C4-C5 ; 预计防护年限 25-30年 (Ri3，1% 锈蚀),五、钢结构外防腐涂层配套,我司中标的宁波青林湾大桥和在建的青岛海湾大桥都是采用氟碳面漆,2019年7月3日星期三,File Name:,45,老人牌氟碳面漆涂装
29、体系的测试,溶剂可溶物中氟含量 24% 人工加速老化：5500h涂层无明显变化和粉化，无泡，无裂纹，保光率88.4% ；5100h按装饰性评为2级按保护性评为1级(GB/T1865-1997) 湿热试湿热试：1000h评为1级(GB/T1740-1997) 耐酸/碱性：240h合格（5%H2SO4/5%NaOH ）( GB/T9274-1988) 耐盐雾试验：1000小时1级（GB/T1771-1991 ）,五、钢结构外防腐涂层配套,老人牌聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷三种涂料主要性能定性对比表,三种面漆性能对比,47,六、自清洁涂料在桥梁上应用的可行性,在2010年4月，我们应邀有幸近距离考察了鸟巢
30、的涂装效果，发现存在很多的问题，“鸟巢”钢结构采用氟碳涂料运营半年1年，涂膜表面便沾满尘埃、出现开裂、脱落、斑斑锈迹，像是一滴滴的眼泪，这给鸟巢的整体美观带来了瑕疵。不得不提前维修。“鸟巢”业主对维修涂装最关心的问题是涂层的防腐性 和“面漆的耐沾污性和自洁性”。 几乎在建筑钢结构、桥梁、汽车、船舶等各个市场都潜在的存在着对面漆的自清洁性要求，开发自清洁涂料的新品种已经势在必行。,48,剥落,大片点锈,锈水流淌,鼓泡,据了解，鸟巢采用的国内某家较为知名的油漆品牌，但从实际效果看不是很理想，因为鸟巢从投入使用到现在不足一年的时间内涂层便出现如此多的向题，无论从美观上还是对钢结构的防腐保护上看，都很
31、难说达到了预期的效果，尤其是这样一个举世瞩目的标志性建筑是不应发生、完全可以做得更好的！这是值得我们深思的。,出淤泥而不染的“荷叶效应”,水滴落在荷叶上，会变成了一个个自由滚动的水珠，水珠在滚动中能带走荷叶表面尘土。荷叶的基本化学成分是叶绿素、纤维素、淀粉等多糖类的碳水化合物，有丰富的羟基-OH、-NH等极性基团，在自然环境中很容易吸附水分或污渍。而荷叶叶面都具有极强的疏水性，洒在叶面上的水会自动聚集成水珠，水珠的滚动把落在叶面上的尘土、污泥粘吸滚出叶面，使叶面始终保持干净，这就是著名的“荷叶自洁效应“。,荷叶表面的微米/纳米微观结构理论,03.07.2019,50,1999年，Barthlo
32、tt和Neihuis认为：自清洁的特征是由于粗糙表面上的微米结构的乳突以及表面蜡状物的存在共同引起的。 乳突的平均直径为59um。,我国大中型城市空气质量普遍较差，尤其是粉尘及悬浮颗粒污染严重。,自清洁涂料在建筑钢构上应用的可行性,随着城市标志性大型钢结构建筑的兴起，对自清洁涂料的研究目前在国内大专院校、科研机构日益升温，个别企业也推出了所谓的自清洁涂料，但尚未达到真正的自清洁效果。,人们一直期望开发不易附着污染或者使污染也能借助于雨水、风力等外界自然条件被去除的自清洁涂料。几乎各个行业都潜在存在着使用自清洁涂料的要求。事实上，凡是对表面的耐沾污性有较高要求的场合均可使用自清洁涂料，例如：大型
33、桥梁钢结构 大型建筑钢结构（包括建筑玻璃）风电叶片与塔筒飞机、船舶、列车、汽车、卫星天线、输电塔、港机及挡风玻璃等自清洁涂料对于减少对钢结构的维护和重涂费用、节约能源、降低污染、提高涂层体系对基材的保护性能、延长材料的使用寿命均有着巨大的现实意义。可以预言，自清洁涂料的市场应用前景极其广阔！,中远关西,基于四氟技术的自清洁氟碳涂料，并应用于辽河特大桥。,PPG. 式玛,研制出聚氨酯亲水型耐沾污、自清洁涂料Durashield ADS。在振华港机42台轨道吊上应用。,百慕航材,完成常温固化FEVE氟碳涂膜表面亲水性研究并推出产品。,材保所,与湖北省秭归县交通局与武汉材保所合作，针对桥梁涂装选择一
34、种性能优异的含氟树脂为主要成膜物， 制成具有自清洁作用的桥梁用涂料。,HEMPEL,更多的涂料企业、研究院所及高等学校正在研发中 HEMPEL正在研发并已取得可喜进展,该涂料通过在聚氨酯中引人有机硅基团, 运用有机硅的表面迁移及水解效应,使涂膜表面覆盖一层无机亲水薄膜, 使污染物不易附着容易脱落, 从而达到雨水自洁净的效果。所用的配套为： 环氧富锌底漆 75m环氧云铁中间漆 125 mDurashreld ADS 80 m,通过添加氟化硅氧烷亲水化剂使FEVE 氟碳漆膜表面产生亲水性, 从而提高涂膜的自洁性和耐沾污性。漆膜表面与水接触角维持在35o以下。,为了研制桥梁长效防蚀耐候用涂料, 选择
35、出一种性能优异的含氟树脂为主要成膜物, 制成具有自清洁作用的桥梁用涂料。所用氟树脂的,F含量为16. 8%, 接触角达96o， 固化剂HDIN75( 六亚甲基二异氰酸酯)。,53,七、表面处理,三分油漆 七分施工,54,施工质量中的主要因素,1,4,7,6,2,3.,表面处理,file name:,决定重防腐涂层质量诸多因素中的首要因素！, 关于表面处理：在重防腐涂装中表面处理的重要性 - 虽说是“老生常谈”，但，仍然是：,表面处理主要参数：表面清洁度（包括除锈、除油、除盐、除灰尘）表面粗糙度,涂装前表面处理的重要性！,注：1. 空气压缩机 2. 配有阀门的气管和连接器 3. 便携式喷砂机(储砂罐) 4. 外接快速连接器的抗静电喷砂管 5. 高效文丘里喷嘴 6. 气流微调控制阀 7. 湿气分离器 8. 高压空气和磨料流9. 磨料 10. 头盔和纯化空气罐,喷砂迄今仍是最佳工艺选择！,八、 问题与交流,HEMPEL,谢谢！,
