探究高速公路护栏双涂层防护系统

金属处理专家 2024-02-21 14:05:50

高速公路是最重要的交通基础设施,我国高速公路是从80年代发展起来的,它对国民经济和社会发展起着重要作用。护栏是高速公路的维护和安全保障设施。近年来,随着国内高速公路建设的飞速发展,安全护栏市场不断扩大。

我国早期的护栏产品通常采用涂漆防护,后来逐步采用热浸锌的形式,现在仍大量采用热浸锌方式防护。新颁布的国家标准GB/T18226-2000 《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》,将护栏产品的防护分为四类:镀锌、镀铝、镀锌(铝)后涂塑、涂塑。

护栏属于户外使用的大型长久性设施,对防护体系的选择要针对不同的大气环境选择不同的防护体系。在乡村和污染不严重的地区,可采用单独热浸锌层防护或单独喷塑防护层防护的护栏板,而在重工业区或海岸城市地区,特别是有酸雨的地区,普通热浸锌或喷塑单涂层护栏板未到使用年限就可能失去效用,造成护栏的维护成本大大增加。

热浸铝护栏的耐蚀性比普通热浸锌护栏好,但考虑其工艺、技术、成本以及对环境影响等方面的因素,应用范围还不很广。采用热浸铝+喷塑的防护体系相对于热浸锌+喷塑的防护体系而言是一种不经济的方法。采用镀锌板+喷塑的双防护体系,可在重污染地区特别是酸雨地区达到较好的防腐效果,使用年限大大延长,是最耐久的防护方法。

双涂层防护系统

在锌涂层上进行涂装,涂层的存在提供了附加保护,同时也提高了外观装饰性,它可以维持构件外观的完整性达20年以上。这种在热浸锌表面形成的涂膜保护层,通常被称为双涂层体系。

双层防护体系的主要作用有:

(1)阴极保护:又叫作牺牲性保护,是基于作为阳极的金属材料更容易失去电子而消耗,使阴极得到保护。若锌和铁联接在一起组成一个原电池,锌作为阳极而被消耗,而铁作为阴极得到保护。

通过这种阳极保护,镀锌层可以为小面积损伤的铁构件提供保护,如擦伤、穿孔、边缘刮伤等。锌层的厚度决定其使用年限。

锌层本身与基体的结合强度高,可耐较大的摩擦和冲击,并提供屏蔽保护。锌层可以提供完全的阳极保护,直到锌层完全损耗。

(2) 屏蔽保护:是通过使钢铁与自然环境和潜在的电解液隔离而得到保护。涂层作为屏蔽层将金属表面与外界环境隔开,阻止腐蚀介质(如水、盐雾、腐蚀性气体等)对金属的作用,同时也可阻碍金属与金属之间的电流腐蚀。

越厚越紧密的隔离层保护作用越明显。屏蔽作用主要与涂层的透气性和渗水性有关,因此采用恰当的涂层是必要的。没有阳极保护,屏蔽体系只能持续到涂层脱落之前。

上述两方面的协同作用,形成统一整体,为镀锌构件提供全面的防腐保证。热浸锌构件涂装后,双涂层体系可以提供一个更高级的腐蚀防护形式,双涂层保护体系在西方国家普遍得到认可:一个双涂层体系的使用寿命是单独镀锌和单独涂层保护使用寿命之和的1.5~2.5倍,如果进行周期性的维护,双涂层体系的寿命更长。

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