冷镀锌技术在桥梁钢结构腐蚀防护中的应用

桥梁处在跨越江河湖海的自然环境下，长期暴露在风雨、潮湿和被污染的环境中，而且长期承受动载和静载，很容易遭受腐蚀破坏，国内外都有钢结构破坏失效的实例，而且这些破坏失效引起的安全事故和经济上的损失是非常惨重的。为了保证桥梁的安全营运，需要对桥梁钢结构系统进行防腐保护。目前应用较多的是通过热镀锌、热喷锌和多层涂料涂料进行钢结构腐蚀保护。近年来锌盾冷涂锌的开发应用，又为桥梁钢结构实用新型长效防护系统进行了新的防腐技术和材料。

1、锌盾冷涂锌的特点

金属腐蚀防护措施主要应用以下3个基本原理：

①屏障保护。利用涂层膜形成屏障，将钢铁表面和环境中的电解质隔离，在钢铁表面形成一道对空气中的水蒸气和氧气等的保护屏障。

②化学抑制。在涂料中添加的有效化学成分，能抑制金属阳极或阴极反应。

③电流（阴极）保护。利用涂料中的大量金属（锌、铝等）粒子积聚对钢铁产生电流保护，如同在钢铁表面上形成锌（铝）阳极。实际使用的一般金属防护主要是应用阴极保护和屏障保护2种防护功能，锌盾冷涂锌兼顾这两种防护体系的优点。常规应用的富锌涂料也有同地利用阴极保护和屏障保护的特点，但实用富锌涂料因含锌量低、阴极保护作用不强，与普通涂料一样以屏障保护作用为主，防腐蚀性远不如锌盾冷涂锌。

用于钢结构防腐保护的锌盾冷涂锌是由纯度高于99.996%以原子化提炼的锌粉（干膜中锌含量高于96%）、挥发性溶剂和有机树脂三部分配制而成的单组分的系列产品。它不含任何铅、镉等重金属成分，溶剂中不含甲苯、二甲苯、一氯甲烷或甲乙酮等有机溶剂，具备环保功能，由于含锌量高，锌盾冷涂锌干膜含有96%以上的锌，足以为钢结构材料提供较好的阴极保护。当锌盾锌盾冷涂锌被氧化时，会在锌盾锌盾冷涂锌表面缓慢产生一层锌盐层来提供屏障保护。同时，锌盾中的黏结剂能提供一层附加的屏障保护，从而减缓锌的氧化。锌盾的复合防腐性能，有效地结合了锌层的镀锌性质和有机涂料的屏障保护，对钢铁的防锈效果优异。

在防护性能方面锌盾冷涂锌涂层具有优良的柔韧性和很强的抗机械磨损性能，锌盾涂层与钢结构表面具有机械结合和化学结合优良的附着力，即使受到磨损破坏，锌盾也不会剥落。锌盾涂层具备易于重涂维修的优点，使用锌盾锌盾冷涂锌涂层可用于替代热浸锌、热喷锌防护；已经应用于热喷锌、热镀锌的钢结构还可应用锌盾作为长期保护。对于使用热镀锌不方便的结构和使用热镀锌容易引起变形的结构，使用锌盾保护就更具有优势。锌盾的适用性较强，可用于潮湿的表面和环境，对于由焊接、切割、钻孔、铆接等引起的防护层破坏和损害，锌盾是比较理想的涂装防护修补涂料。

2、锌盾冷涂锌涂料在桥梁钢结构中的应用

由于桥梁钢结构的重要性和后期维护困难，一直优先采用性能优良的重防腐涂料涂装、特殊包覆密封等防护技术。各种先进的防腐新技术、新工艺、新材料在桥梁钢结构防护中有较好的市场前景和投资效益，近年来锌盾涂料在桥梁钢结构中也得到了开发应用。由于锌盾冷涂锌涂料施工方法简单、灵活、方便，锌盾冷涂锌涂料可广泛用于各种桥梁钢结构的腐蚀防护和维修。

3、热镀锌与锌盾冷涂锌有什么区别？

热镀锌（galvanizing）也叫热浸锌和热浸镀锌，是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。

热浸锌层是锌在液态下，分三个步骤形成的，铁基表面被锌液溶解形成锌、铁合金相层；合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌、铁互溶层；合金层表面包裹着锌层。

锌盾冷涂锌工艺：在施工工艺方面，只需要按照正常的油漆喷涂方法（刷涂、辊涂、喷涂）操作即可，达到规定的最小膜厚40微米，最大膜厚120微米，一个完整的涂装体系可保护钢结构长达25年以上。

热镀锌工艺：热镀锌是将除锈后的钢件浸入500℃融化的锌液中，使钢件表面附着锌层。

4、现行不同防腐方式技术经济对比

普通涂料防护周期较短，在桥梁寿命周期内，必须多次防腐维修，近年来采用锌盾冷涂锌喷涂+涂层保护协同作用，达到长效防腐的作用，已经在港珠澳大桥、芜湖长江二桥、安徽北沿江高速、宁波春晓大桥、珠海横琴二桥、杭州湾跨海大桥等防腐工程中，取得了良好的防腐效果，大大延长了维修周期，同时锌盾冷涂锌涂层较好解决了缝隙腐蚀、孔蚀等高危害性腐蚀情况，是钢结构防腐较好的解决方案。