我國的橋梁建設(shè)進入高速發(fā)展時期,鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有造型美觀、施工快、長效環(huán)保等特性,在現(xiàn)代橋梁中越來越多的使用。但是鋼材在環(huán)境的作用下,均會發(fā)生腐蝕,破壞橋梁的美觀、耐久甚至是安全可靠性,造成經(jīng)濟和安全損失。
目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的防腐措施主要有鍍層防護(鍍鋅、熱噴鋅和冷噴鋅、熱噴鋅鋁合金等)和重防腐涂料(環(huán)氧富鋅漆、無機富鋅漆等)等方式,都需要在20年左右進行大維護或重涂,部分小型橋梁一般10年左右就需要進行大的維護,橋梁中某些部位甚至無法維護,在腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境中腐蝕控制困難,因此亟需一種高性能、全壽命防腐涂層,滿足鋼結(jié)構(gòu)橋梁在100~120年應(yīng)對惡劣、復(fù)雜的使用環(huán)境需求。
基于上述背景,江蘇省交通工程建設(shè)局、華設(shè)設(shè)計集團股份有限公司牽頭,聯(lián)合東南大學(xué)、吉林大學(xué)以及江蘇鑫能材料科技有限公司組成課題組,研制一種橋梁專用的特種防腐涂層——聚芳醚酮。聚芳醚酮(PAEK)防腐涂層是由聚芳醚酮樹脂和填料組成的一種高性能涂料,它具有出色的防腐性能,硬度高、耐高溫、耐磨、耐刮傷、電絕緣、施工過程綠色環(huán)保等優(yōu)點,因其具有如此優(yōu)異的綜合性能,近年來對PAEK防腐涂層的研究呈逐漸增加的趨勢,但目前還未見將PAEK防腐涂層應(yīng)用到橋梁上的實例,主要是因為PAEK防腐涂層技術(shù)門檻較高,施工條件苛刻。
本課題組對聚芳醚酮(PAEK)總體技術(shù)方案的設(shè)計和現(xiàn)場試驗研究,通過依托工程將PAEK防腐涂層應(yīng)用到橋梁鋼結(jié)構(gòu)上,發(fā)揮聚芳醚酮重防腐涂層的性能優(yōu)勢。主要研究內(nèi)容包括:PAEK原材料合成工藝、PAEK防腐涂層的制備工藝、施工工藝等研究。根據(jù)不同構(gòu)件、不同環(huán)境、不同要求設(shè)計橋梁專用的聚芳醚酮重防腐涂料和施工工藝;通過PAEK涂層基本性能、長期性能和現(xiàn)場性能測試,綜合評價PAEK防腐涂層的可行性,與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)涂層體系全方面的對比,分析其全生命周期成本,解決聚芳醚酮在橋梁領(lǐng)域應(yīng)用遇到的技術(shù)難題,
這對課題組來說既是一個難題,又是一個機遇。本項目如成功研究,將會使PAEK防腐涂層的應(yīng)用擴展至更多應(yīng)用領(lǐng)域中,如橋梁鋼中鋼索、船體等,解決一直存在的防腐難題,給行業(yè)帶來顛覆性改變,促進行業(yè)跨越式發(fā)展,帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。