環(huán)氧樹脂涂層鋼筋在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

王廷臣

（河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系 石家莊 050091）

摘 要　介紹了環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的制作工藝及技術(shù)要求，比較了涂層鋼筋與普通鋼筋的性能差異，指出了涂層鋼筋的適用范圍以及施工注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞　環(huán)氧樹脂涂層鋼筋  橋梁結(jié)構(gòu)  鋼筋防銹

（Department of Civil Engineering, Hebei Jiaotong Vocational and Technical College, Shijiazhuang 050091）

Abstract: The construction technique and technical requirements of enforcement painted with epoxy resin are introduced. The characteristic difference between normal enforcement and painted enforcement are compared. The application scope and matters needing attention in construction of painted enforcement are put forward.

Key words: enforcement painted with epoxy resin, bridge structure, prevent from corrosion of enforcement

鋼筋是橋梁結(jié)構(gòu)中不可缺少的建筑材料。在沿海橋梁、跨海橋梁等設(shè)施中，鋼筋混凝土中不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些縫隙或空隙，當(dāng)受到鹽水或酸雨等侵蝕時(shí)會(huì)引起鋼筋混凝土的鋼筋銹蝕。國(guó)內(nèi)外因鋼材腐蝕引起的橋梁結(jié)構(gòu)破壞造成的損失十分驚人。

國(guó)際上為解決這一問題研究了多種方法，其中采用環(huán)氧樹脂涂層鋼筋(以下簡(jiǎn)稱涂層鋼筋)是一種較為有效的防止鋼筋銹蝕的措施。即使在鹽透入混凝土的惡劣情況下，由于涂層在鋼筋表面形成了電絕緣層，可保護(hù)鋼筋免受氯離子的侵蝕。

涂層鋼筋具有極佳的化學(xué)抗腐蝕性能，形成后的涂層與金屬粘著力高、干縮小、延性大，能有效阻隔侵蝕物質(zhì)，可延長(zhǎng)建筑物的使用壽命達(dá)50年以上，避免因維修或拆除造成的諸多不便和昂貴的成本，所以自20世紀(jì)70年代在美國(guó)首次使用以來，在美國(guó)、日本、歐洲及遠(yuǎn)東、中東等國(guó)家和地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，而在我國(guó)自20世紀(jì)90年代才開始起步。

涂層材料有粉末環(huán)氧樹脂和液體環(huán)氧樹脂兩種，其主要原料包括環(huán)氧樹脂、增塑劑、固化劑和耐堿顏料等。環(huán)氧樹脂不與酸、堿發(fā)生反應(yīng)，具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)還具有延性大、干縮小，與金屬表面有極佳的粘結(jié)性的特點(diǎn)，因而是在金屬表面制作防腐保護(hù)膜的理想材料。液體環(huán)氧樹脂涂裝方法有涂刷法、噴涂法和浸涂法；粉末環(huán)氧樹脂涂裝方法有靜電噴涂法、粉末浴法和靜電粉末浴法。環(huán)氧樹脂粉末靜電噴涂方法具有適用性廣、易于操作等特點(diǎn)，且涂層耐蝕性優(yōu)于其它涂裝方法，因而采用較廣泛。其原理為將帶電的環(huán)氧樹脂粉末顆粒(具有一定的吸附性)噴涂在業(yè)已加熱的鋼筋表面，粉末遇熱熔化，并很快固化，冷卻后便形成十分牢固地粘著在鋼筋表面的連續(xù)涂層。

采用環(huán)氧樹脂粉末以靜電噴涂方法制作涂層的工藝流程如下：

鋼筋預(yù)處理（噴砂sa2.5級(jí)，除去油、漆等有害物質(zhì)）—鋼筋通過感應(yīng)加熱爐預(yù)熱（約232℃）—靜電噴涂（環(huán)氧樹脂粉末遇熱熔化流動(dòng)，鋼筋表面形成薄膜）—高溫固化（形成薄膜3～5 s后）—質(zhì)量檢測(cè)—合格出廠。

涂層材料應(yīng)對(duì)化學(xué)腐蝕、熱濕環(huán)境腐蝕、陰極剝離、氯化物的滲透等具有足夠的抵抗力，涂層鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)低于普通鋼筋的80%，涂層還應(yīng)具有一定的可彎性、耐磨性及抗沖擊性等（如表1）。

涂層材料要保證涂層的厚度、連續(xù)性和可彎性，一般以這三項(xiàng)指標(biāo)作為判定涂層制作質(zhì)量的依據(jù)：（1）涂層厚度是判定涂層質(zhì)量的基本指標(biāo)； （2）通常以涂層鋼筋在每米長(zhǎng)度上的平均微孔個(gè)數(shù)作為衡量涂層連續(xù)性的指標(biāo)。涂層上一般存在著肉眼看不到的微孔，只能通過專門儀器檢測(cè)出來，微孔處一般是涂層鋼筋最早出現(xiàn)銹蝕的地方，因此對(duì)其數(shù)量必須嚴(yán)加限制；（3）涂層的可彎性是衡量涂層與鋼筋本體粘結(jié)性的重要指標(biāo)，也是保證涂層鋼筋日后進(jìn)行加工的必要條件。這三項(xiàng)指標(biāo)之間有一定的相關(guān)關(guān)系：涂層加厚，微孔數(shù)量將減少，但涂層的可彎性(粘結(jié)性)將變差；涂層變薄，涂層的可彎性(粘著性)會(huì)好一些，而微孔數(shù)量將增加。因此，涂層鋼筋的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)必須根據(jù)鋼筋用途和工程要求，符合有關(guān)規(guī)定（如表2）。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO14654、美國(guó)ASTM A775M-95a、英國(guó)BS7295:1992等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)涂層鋼筋的技術(shù)指標(biāo)作出了具體規(guī)定（見表3）。

            環(huán)氧樹脂涂層鋼筋用涂料的性能指標(biāo)                 表1

涂裝環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的性能指標(biāo)                 表2