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摘要：高速公路交通工程钢构件是整个交通体系的骨架，作用非常重要，但由于它长期暴露在外，需要进行一定的防腐技术处理。本文就从多角度来综述了钢构件的防腐技术工艺，希望以此提高高速公路交通项目运营的安全稳定性。
关键词：高速公路交通工程；钢构件；防腐技术；涂塑层
在高速公路交通工程中防腐工程是最重要的技术分支，它涉及到项目中钢构件的金属表面处理，通过多种工艺来对被腐蚀或易腐蚀的钢构件进行人为保护，确保项目整体的安全性与经济性。就目前来看，高速公路交通工程中所应用的钢铁产品比重较大，因此基于它们所延伸拓展的各种防腐技术工艺就相当必要，体现了较高的实用价值。本文简要介绍了几种当前高速公路交通工程钢构件处理方面所常用的防腐技术，客观来讲，这种技术的出现与应用优化并扩大了交通工程中钢构件的使用频率与使用范围，延长了钢构件使用寿命的同时也增加了其美观性。
一、钢构件的热浸镀防腐技术综述
对钢构件采用热浸镀技术能够达成钢铁防腐目标，一般来说热浸镀防腐技术就包括了热浸镀锌与热浸镀铝技术两种，下文将对它们的防腐技术内容作出一一解读。
（一）热浸镀锌技术解析
热浸镀锌技术所采用的是熔融态锌金属与钢铁基体的相互作用结合，在钢铁基体的表面位置形成锌金属保护层，即防腐保护层。通常情况下当前的热浸镀锌技术方法就包括了溶剂法和保护气体还原法两类。考虑到高速公路交通工程钢构件部分一般会在成型后才会选择进行防腐处理，所以目前比较多采用的就是溶剂法。从溶剂法的技术分类来看，它又包括了烘干溶剂法与熔融溶剂法，分别被称为溶剂法的“干湿二法”。其中干法就是首先将钢构件进行包括脱脂、酸洗、浸涂溶剂、烘干等一系列处理，最后再熔融到锌金属液体中镀锌，形成保护层。热浸镀锌技术的优势有4点：第一，它为钢构件附上了一层纯镀锌层，同时还附加了铁锌合金层做保护，整体防腐表现已经相当出色；第二，目前热浸镀锌技术已经相当成熟，而且整体来看生产成本偏低，具有较高的实用价值；第三，热浸镀锌在生产率方面表现较高，这对高速公路交通工程钢构件的防腐保护非常有利；第四，它的生产企业分布相对广泛且都能够实现最速供货，对工程造价精简很有帮助。
当然，热浸镀锌技术在国内应用会因为各个地方气候条件的差异而存在不同的质量问题，它具体表现在3点：首先锌属于活泼金属，所以易被氧化，导致钢构件表面在使用一段时间后会发黑失去光泽，整体妨碍项目外观；其次，如果是南方地区，由于温湿度较高容易导致镀锌层生成ZnO、Zn(OH)2等锌金属化合物，钢构件表面会形成白锈；第三，由于镀锌层与钢铁基体金属之间是存在合金保护层的，如果热浸镀锌技术工艺实施不完善，则容易出现附着力无法达标，影响高速公路交通工程项目安全的问题。最后，当前热浸镀锌技术在处理工艺方面会使用大量的酸碱溶液，这对周围环境会产生较大负面影响，需要相应投入一定的环境治理费用，间接提高了高速公路交通工程建设成本。
（二）热浸镀铝技术解析
与热浸镀锌技术相似，它也是一种目前可用价值较高的热浸镀技术，所采用的也是溶剂法。但该方法在实施技术难度方面要相比于热浸镀锌技术更大，但如果技术工艺到位它所表现出的防腐性能会比前者更佳。另外从外观保持上来看，热浸镀铝技术在钢构件外观保持方面更好，它能够保证钢构件的银白色美观外观，且它的耐腐蚀、抗磨性、抗高温氧化性都要超过镀锌钢构件。从技术成本来看，热浸镀铝技术要求更高，它的浸铝槽熔融温度要求达到700~780℃左右，相比镀锌熔融温度更高，因此对于能源的消耗也更大，整体消耗成本要远高于热浸镀锌技术。所以综合来看，两种热浸镀技术各有利弊，高速公路交通工程项目应该根据自身需要与实际情况来进行合理选择[1.2]。
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二、钢构件的涂塑层防腐技术综述
对钢构件实施涂塑层防腐也是目前在高速公路交通工程中比较常见的技术体系之一，例如聚酯涂塑层、热浸镀铝浸塑复合涂层、热浸镀锌铝合金涂层。
聚酯涂塑工艺的关键就是在钢铁基体表面位置涂覆一层聚酯保护层作为防腐层使用，这种保护层的结构材料多为热固性粉末，它形成涂层的技术主要有静电喷涂和流化床两种。在喷涂过程中，要采用压缩空气泵，配合文氏原理来保证聚酯涂塑粉末能够进入软管，再经过振荡盒或漏斗最终进入喷射装置。在喷射装置中，粉末的流量与流速都会通过喷射装置控制面板来进行合理调整，首先是保证粉末颗粒都能被雾化，然后定向分散，被静电充电后吸附到钢构件位置形成连续薄膜。最后将钢构件送入到热烘箱中通过高温熔融固化，冷却后即会形成附着于钢构件表面的聚酯涂塑层，起到防腐作用。该聚酯涂塑层的主要优点有二，第一它在钢构件表面可不受到环境的侵蚀，而且在装饰表现方面相当美观，具有白银色光泽度，当然也可以随意调配颜色，实现与周围环境较为理想的自定义搭配；第二它拥有高强度的耐化学腐蚀性。
从现阶段的高速公路交通工程钢构件防腐工艺实践经验来看，聚酯涂塑层也存在它一定的劣势问题，因为它属于高分子材料，所以在户外环境中容易出现老化问题。为了解决这一问题必须为其选择耐候性更好的材料，而这就增加了整体工艺成本；再一点它对生产工艺要求相对偏高，而且产品质量相对不太稳定，容易出现钢构件基体材料与聚酯涂塑层附着性能不佳的技术标准问题，亟待解决。
目前在聚酯涂塑层工艺中采用聚酯粉末涂料能够对它的上述弊病进行有效的质量控制，但它也对工程项目施工工艺与材料选择方面提出了更高的技术要求[2]。
三、钢构件的热浸镀浸塑复合涂层防腐技术综述
钢构件的热浸镀浸塑复合涂层一般分为热浸镀铝浸塑复合涂层和热浸镀锌铝合金涂层。
热浸镀铝浸塑复合涂层是由热浸镀铝内涂层和流化床浸塑外涂层组成，该涂层构件经温度交变试验后，构件外观不应有粉化、软化、斑点、起皱 、起泡、製纹、利落等缺陷。热浸強铝浸塑复合涂层的耐循环盐雾腐蚀性能应符合 GB/T22040-2008[4]表2中耐循环盐雾腐蚀性能严酷等级B的要求。
热浸镀锌铝合金涂层采用锌合金锭应为YS/T310规定的RznA15RE号锌铝稀土类合金锭，期化学成分应符合GB/T22040-2008表4的要求。镀锌铝合金构件表面应颜色一致、均匀完整，镀件无漏镀等缺陷，表面不允许有流挂、滴瘤或多余结块，有螺纹的构件在热浸镀后，应清理螺纹或作离心分离。板状构件的焊接部位、紧固件、连接件和钢丝镀锌构件经168h的中性盐雾试验后，不应出现红色锈蚀现象。
四、其它防腐技术
渗锌层技术也是目前比较常用的防腐技术类型之一，它的渗锌层主要是通过锌原子扩散到钢构件表面位置，而钢构件中的铁原子也会同时向外扩散到钢铁表面形成锌铁化合物层，这就是渗锌工艺。在实际的加工过程中，会将钢构件与锌粉一起放置于压力容器中进行旋转，保证钢构件与锌粉充分接触，并在真空或高温等条件下出现工艺变化。在经过一定处理时间后，就会形成具有防腐效果的渗锌层。
锌铬涂层则是我国近年来从国外引进的防腐技术之一，它采用了鳞片状锌粉，配合铬酸与添加水剂形成混合型溶液并涂刷在钢构件表面上，再经过高温烧结最后形成防腐保护层。该保护层的优势就在于它可以反复涂覆，在多次烘烤烧结后形成更厚涂层，进而增强它的耐腐蚀性与耐盐雾腐蚀性，表现良好[3]。
总结：
随着高速公路的发展， 应用于高速公路上的各种防腐钢构件设施和配件越来越多， 钢构件防腐技术得到了迅速的发展。通过防腐技术， 能有效的保护钢构件， 延长其寿命， 增加美观性 ， 因此防腐技术在高速公路建设中具有巨大的经济价值。
参考文献:
[1]张璇.高速公路交通工程钢构件防腐技术综述[J].公路交通科技，2003，20(z1):159-161.
[2]郑博.桥梁上钢构件防腐问题[J].城市建设理论研究（电子版），2013，(15).10.
[3] 孙海鹏. 钢结构桥梁防腐涂层病害原因分析及修复方案比选[J].公路交通科技，2014，5（23）:101-106.
[4] GBT 18226-2015，公路交通工程钢构件防腐蚀技术条件[S].
论文作者:姚海峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：技术论文; 钢构论文; 镀锌论文; 涂层论文; 镀铝论文; 公路交通论文; 聚酯论文; 《防护工程》2017年第21期论文;