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文档简介
《公路钢护栏铝锌合金防腐涂装技术要求》编制说明一、工作简况(一)任务来源根据山东省市场监督管理局2019年9月4日关于印发《2019年度标准化综合改革暨“山东标准”建设项目计划》的通知(鲁标改办发〔2019〕6号《铝锌合金防腐处理公路钢护栏技术规范》被列入2019年度社会治理和公共服务本标准由山东省交通运输厅提出并组织实施,由山东省交通运输标准化技术委员会归口。(二)起草单位、主要起草人及任务分工1.主要起草单位山东高速材料技术开发集团有限公司、山东高速交通建设集团有限公司、山东高速德州发展有限公司。2.主要起草人冯美军、李孟、曲恒辉、田冬军、朱岩、王飞、朱辉、毕兴华、邵长友、刘伟、刘强、张圣涛、何曼曼、马存霖、王正泽、张明祥、魏小昕。3.任务分工冯美军:标准起草负责人,组织标准起草工作,把握标准制定技术方向,组织协调标准制定所需资源。李孟:标准起草负责人,组织确定标准制定方案,组织推进标准制定程序和进度,组织协调标准制定所需资源。曲恒辉、田冬军:组织讨论确定标准框架、编写思路,组织编写组人员讨论确定标准化对象需要规范的技术要素。刘伟、毕兴华:组织讨论确定标准大纲、细化技术要求和试验方法,组织起草人员按照规范要求开展试验测试评价朱岩、刘强:组织实施标准制定方案,调度编写组成员推进标准制定程序和进度,组织标准审查、报批等工作。朱辉、邵长友、王飞:组织编写组人员进行调研、收集素材,组织起草人员编写标准,参与标准编写,整理标准相关技术文档,组织召开标准研讨会,组织征求意见等。何曼曼、马存霖、王正泽、张明祥、魏小昕、张圣涛:参与标准调研、标准编写、标准讨论,协助整理标准相关技术文档,参与办理征求意见,办理标准研讨会、标准专家审查会等具体事务等。1.前期准备首先,成立标准起草工作组,拟订编写工作计划。标准计划下达后,于2019年5月成立了由山东高速材料技术开发集团有限公司(原齐鲁交通材料技术开发有限公司)牵头的标准编写组,编写组讨论了工作进度安排、任务分工及标准的初步思路,正式启动标准制定工作。2.现状调研2019年6月到12月,进行了资料和工程调研,查阅搜集了相关研究论文、工程案例,对公路护栏、桥梁、交安设施等钢结构采用喷涂铝锌合金防腐技术进行了初步了解。重点对铝锌合金防腐材料的应用技术指标、研究论证资料等进行了调研,并重点考察了山东省济聊高速、济南绕城高速等路段护栏采用喷涂铝锌合金涂层工艺的防腐效果。3.标准起草2020年1月起,编写组根据我省护栏养护工程的实际情况,参考我国标准《公路工程钢结构件防腐技术条件》(GB/T18226-2015)文件格式以及铝锌合金材料在钢结构防腐工程中的技术特点和经济效益指标,编写了标准初稿。旨在明确采用铝锌合金防腐处理公路钢护栏工艺中对材料、施工质量等环节的技术要求,为我省现有公路护栏防腐涂装提供新思路、新方法。4.初稿审查2020年6月11日,编写组在济南组织召开了标准初稿评审会,邀请了山东省交通科学研究院、山东省交通规划设计院、山东建筑大学、山东交通学院等专家与会参加。参会专家听取了编写组所做的标准编制情况汇报,对标准编制思路和内容进行了充分讨论,并提出了专业性的意见和建议。编写组根据专家的意见,对标准进行了进一步修改和完善,形成征求意见稿。5.征求意见生产商和高校等21家单位统一发函广泛征求意见,编写组共收到反馈意见、建议21条。2022年6月再次向生产商、检测机构、科研院所等9家单位进行征求意见,收到反馈意见9条。累计收到“征求意见稿”回函的单位共30个,回函并有建议的单位22个,反馈意见30条,在对收到的反馈意见认真整理、分析后,共采纳意见25条,未采纳意见5条。根据反馈意见对标准进行了进一步完善和修改,形成标准送审稿。2022年8月-9月,编写组向山东省交通运输标准化技术委员会提交送审稿审查申请,并根据审查意见对标准文件和标准编制说明进行修改完善。2022年11月,编写组在山东省标准化信息公共服务平台报送标准技术审查材料,根据山东省市场监督管理局反馈意见进行了修改完善。2023年3月,编写组根据山东省市场监督管理局反馈意见对标准文本进行了修改完善。6.送审稿审查2023年12月26日,山东省交通运输厅在济南组织召开了《铝锌合金防腐处理公路钢护栏技术规范》山东省地方标准专家审查会议,山东省市场监管局对审查会议进行监督指导。来自交通运输部公路科学研究院、山东省交通科学研究院、山东非金属材料研究所、南京航空航天大学、山东建筑大学、济南大学、山东交通学院、山东省交通规划设计院集团有限公司、山东高速工程咨询集团有限公司等单位共9名专家组成了审查委员会。审查委员会听取了标准编制情况汇报,对标准文本进行了逐章、逐条审查,对标准编制说明等进行了审查。审查委员会针对标准文件和编制说明提出意见共计30条,编写组在对反馈意见认真整理、分析后,共采纳意见30条。根据标准编写要求和标准化对象为防腐涂装技术内容,标准名称变更为“公路钢护栏铝锌合金防腐涂装技术要求”。编写组根据反馈意见对标准文件和编制说明进行了完善和修改,形成标准报批稿。二、标准制定的目的和意义实施绿色公路建设是交通运输行业贯彻创新、协调、绿色、开放、共享发展理念,支撑交通强国建设,实现行业转型升级的重要举措。我国《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006~2020)》对于交通运输业明确提出:要突破建设和养护关键技术,提高建设质量,降低全寿命成本,其优先发展主题之一是交通运输基础设施建设与养护技术。2016年,交通运输部印发了《关于实施绿色公路建设的指导意见》提出了“改扩建公路要充分发挥原通道资源作用,安全利用生和循环利用”等具体任务。因此,通过新型防腐涂装技术提高护栏制造绿色节能和再利用工作是实现交通行业可持续发展的一项重要举措。公路钢护栏采用铝锌合金涂层防腐处理具有耐蚀性好、环保节能、施工简便等特点,对延长护栏使用寿命、提高旧护栏利用率具有明显的示范效果和引领作用。截至2020年底,铝锌合金涂层技术已在江苏通洋高速、广东韶赣高速、山西青银高速吕梁段等省外护栏新建和养护工程中取得了大量成功案例。我省相关单位根据国内发展趋势,开展了该项技术的工程推广应用工作,如G2001济南绕城高速、京沪改扩建、S12滨德高速护栏养护工程等。随着相应技术的日益普及和市场需求的不断扩大,高性能铝锌合金涂层技术将是公路护栏行业发展的一个重点方向。目前,国家和山东省对于铝锌合金涂层在公路护栏的应用标准仍处于空白,导致存在不规范施工、涂层厚度不统一、缺乏验收标准等问题。本标准制定实施后,将规范我省钢护栏铝锌合金涂层防腐处理技术,对提高工程建设品质,拓宽护栏防腐途径、发挥资源再利用等方面具有重要参考意义。三、标准编制原则、主要技术内容和依据(一)标准的编制原则本标准的编制遵循以下基本原则:1.通用性原则。按照行业主管部门和专业标准化技术委员会对标准工作的指导意见编写。做好与相关标准、规范的协调、衔接,保证技术规范体系的统一性、完整性和一致性。2.规范性原则。严格按照《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》(GB/T1.1-2020)的要求编制本规范。3.坚持“先进性、继承性、经济性”相结合的原则。标准编写体现先进性和前瞻性,推动先进成熟技术、成功经验的同时,为新产品、新技术和新工艺的引入提供了方法和依据,以便规范技术使用效能,获得显著的社会和经济效益。4.注重标准的指导性、合理性、可操作性。结合铝锌合金防腐技术在山东省内有关工程项目应用的情况,围绕公路钢护栏的防腐质量要求、表面处理、涂装以及铝锌合金材料防腐技术特点等开展标准化建设,该技术可广泛适用于山东省公路钢护栏的防腐涂装。(二)标准编写的主要依据1.编制依据(1)交通运输部《关于实施绿色公路建设的指导意见》(交办公路〔2016〕93号)(2)交通运输部关于印发《绿色交通“十四五”发展规划》的通知(交规划发〔2021〕104号)(3)《山东省人民政府办公厅关于加快推进山东省绿色交通运输发展的指导意见》(鲁政办发〔2015〕3号)(4)《山东省人民政府关于印发基础设施“七网”建设行动计划的通知》(鲁政字〔2022〕83号)2.参考资料输发展的意见》(济政办发〔2015〕6号)(2)《济南市人民政府办公厅关于印发济南市“十四五”绿色低碳循环发展规划的通知》(济政办字〔2022〕25号)涂料的研究》等相关科研成果资料。(三)主要技术内容结合室内性能试验和工程应用实际,为保障当前公路钢护栏铝锌合金防腐涂装技术应用的科学合理性,本文件规定了公路钢护栏铝锌合金防腐涂装的技术和工艺要求,并明确了该技术适用于新建护栏和既有护栏铝锌合金涂层的防腐涂装。2.规范性引用文件本章根据文中的规范性引用列出18个规范性文件。3.术语和定义明确的术语和定义,是标准使用者准确理解和实施标准的前提条件。本标准定义了两个术语:铝锌合金涂料、铝锌合金丝材热喷涂涂层。3.1铝锌合金涂料的规定,涂料全名一般是由颜色或颜料名称加上成膜物质名称,再加上基本名称(特性或专业用途)组成。由于铝锌合金涂料主要以铝锌合金为主要颜料组成,成膜物质并不限定树脂或粘结剂、铝锌合金粉、助剂等原料组成的涂料”。3.2铝锌合金丝材热喷涂涂层表面工程技术的重要组成部分,是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面,沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。本标准引用了一种热喷涂铝锌合金丝材技术,用以处理钢护栏构件,达到长久防腐效果。标准中引用了相关国家标准《热喷涂术语、分类》中的相关定义,即“在喷涂枪内或外将喷涂材料加热到塑性或熔化状态,然后喷射于经预处理的基体表面上,基体保持未熔状态形成涂层的方法”。4.一般要求4.1涂装分类对铝锌合金防腐处理钢护栏的涂装进行了分类,并进行了说明。包括:涂装铝锌合金涂层、铝锌合金丝材热喷涂涂层、涂装铝锌合金涂料聚酯复合涂层三种常见的铝锌合金涂层或复合涂层类型。规定了新建护栏和既有护栏适用的铝锌合金防腐涂装类型,其中新建护栏可采用上述三类涂装类型,铝锌合金涂层可适用既有护栏养护涂装。4.2基体材料4.2.1新建护栏31439.1-2015)和《波形梁钢护栏第2部分:三波形梁钢护外形尺寸与允许偏差和材料性能的要求,波形梁钢护栏的钢构件作为保障设施防护等级、道路交通安全的核心要素,防腐涂层作为实现护栏服役年限的关键环节,因此,在新建护栏选用标准方面严格按照上述国家标准要求,进行护栏材料的选用。4.2.2既有护栏31439.1-2015)和《波形梁钢护栏第2部分:三波形梁钢护件应无明显扭转、变形;立柱加强板的外形应无明显横隔梁应无明显的扭转;过渡板边缘应圆滑、不应出现切割痕迹”要求,以及《公路养护技术规范》(JTG中对于中修、大修工程的定义,对公路及其沿线设施的一般性损坏或较大损坏进行定期或周期性的修理加固,以恢复到原技术标准工程。结合《钢结构防护涂装通用技术条件》(GB/T28699-2012)中对于维修涂装和翻新涂装的定义,钢结构在使用过程中,防护涂层出现局部或大部分破坏或劣化现象,应对局部破坏区域或整个钢构件进行表面预处理,再进行修复涂装或完全涂装的过程。因此,针对既有护栏选用方面,一是明确了线形顺畅,无明显弯折、扭转和深层擦伤等可能影响护栏力学性能指标的护栏可以使用,二是对于存在变形、锈蚀等缺陷问题时,应对经过整形、除锈后的护栏外观尺寸和允许偏差进行复核,满足建设时期标准时可以使用。4.3涂装环境722-2008“施工环境温度5℃~38℃,空气相对湿度不大于85%,并且钢材表面温度大于露点3℃;在有雨、雾、雪、大风和较大灰尘的条件下,禁止户外施工”的涂料涂装环境中对于涂装环境的相关规定(见图1为保障铝锌合金涂料防腐处理公路钢护栏的性能,涂装环境要求与上述标准表述一致。5.技术要求对三种类型涂层的涂层种类、涂装技术要求进行了具体规定,如:外观质量、涂层厚度、附着性能、抗弯曲性能、耐盐雾腐蚀性能、耐温度交变性能、耐湿热性能等。5.1涂装铝锌合金涂层5.1.1外观质量涂层表面均匀完整不仅保证其装饰效果,更是保证耐蚀长效性的首要条件,气泡、划痕、裂纹等缺陷都会造成涂层内聚破坏,从而大幅度降低涂层耐蚀性能。在我国许多涂料技术规范和钢结构防腐涂装验收标准中,外观质量一般作为常规检测项目,如《钢结构工程施工质量验收标准》(GB50205-2020)、《建筑钢结构防腐蚀技术规程》(JGJ/T251-2011)等。编写组采用JEM-200型电子显微镜对各类涂层的微观组织形貌进行了分析,由图2可知,涂装铝锌合金涂料涂层内的片状铝锌粉层层相叠,平行于基体排列,涂层致密均匀,层层重叠的片状金属粉减少了涂层的针孔。5.1.2涂层厚度涂层厚度是施工和验收中必需的检测项目,对涂装质量和使用寿命起着关键性影响。涂层腐蚀性能与涂层厚度一般正相关,适当增加涂层厚度,可提升涂层腐蚀寿命。然而,由于涂层与基体物理性能的差异会导致涂层在外界交变温度载荷作用下,在界面出现残余应力,残余应力随涂层厚度增加而增加,影响涂层后期机械性能。出于对防腐年限及经济性考虑,通常涂层厚度的下限为能起到腐蚀防护作用的最小厚度,为了确保涂层性能的发挥,涂层厚度应高于最小厚度。但过厚的涂层并不会明显提升防腐年限或更好的外观效果,甚至还会带来负面影响,如干燥性能会受影响,可能产生缩孔,易引起涂层开裂和影响经济性等问题。对此,编写组通过盐雾试验综合分析了常见铝锌合金涂层不同厚度等级对应的防腐效果,分析结168h无168h无240h无720h无1000h2000h5.1.3均匀性为保障涂层综合性能,应注意既要达到干膜厚度,又要避免局部过厚。根据GB/T30790.5-2014《色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第5部分:防护涂料体系》中对于干膜厚度“建议最大干膜厚度(单个测量点的)不应超过额定干膜厚度的3倍”的要求,以及JT/T722《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》中对于涂层厚度“当漆膜设计厚度不大于300μm时,漆膜厚度测定点的最大值不应超过设计厚度的3倍”的要求。因此,规定同一构件涂层的最大厚度应不超过平均涂层厚度的3倍。5.1.4附着性能涂层附着性能是反应涂层综合性能的重要指标之一,涂层附着性能的检验存在十几种不同的方法,比较常用的方法有划痕法、拉伸法、剪切法、锤击法、拉开法等,各有其应用范围。对于涂料类防腐涂层,国标《色漆和清漆划格试验》(GB/T9286-2021)规定的划格法具有检测方法简单,易于现场检验等特点,是公认的检测方法。因此,本标准采用划格试验法评价铝锌合金涂层附着性能。划格试验是指以直角网格图形切割涂层穿透至底材时来评定涂层从底材上抗脱离性的一种试验方法,国家标准《色漆和清漆划格试验》GB/T9286中对划格分级有明确规定。我国国家标准《钢结腐蚀涂层涂装技术规范》(HG/T4077-2009)等规范对涂层5.1.5抗弯曲性能抗弯曲性能是测定涂层受外力作用而弯曲时,所表现的弹性、塑性和附着力等的综合性能。抗弯曲性能可评价涂层在基体上的抗剥离能力,普遍用于涂层性能检测。国标《公路交通工程钢构件防腐技术条件》(GB/T18226-2015)中17类防腐蚀涂层有14类涂层(含复合涂层)规定了抗弯曲性能。5.1.6耐湿热性能耐湿热是指涂层对高温高湿环境作用的抵抗能力。坏境温度较高时,潮湿的空气及饱和水蒸气会对涂层保护的底材产生破坏作用,其破坏机理主要为:当水分渗透漆膜到达金属底材时,对底材会产生电化学腐蚀作用。与此同时,漆膜本身也会吸收一部分水分后发生膨胀,降低了漆膜与底材之间的附着力。而当高温、高湿的条件并存时,水汽向漆膜内部扩散的速度又会明显加快,很容易造成带有涂层的底材产生起泡、生锈、剥落、变色等破坏现象。漆膜的耐湿热性试验也是一种常见的耐腐蚀试验。行业常见涂层耐湿热性的测试方法有ASTMD870、ASTMD1735、ASTMD2247和国家标准GB/T1740-2007等。现行国家标准《公路交通工程钢构件防腐技术条件》中对非金属涂层的耐湿热性均做出了规定(聚酯涂层、浸塑涂层的耐湿热性要求168h),对金属涂层没有明确要求,但规18684-2002)的标准执行。由于铝锌合金涂层与达克罗涂层具有类似的涂层结构,本标准参照《公路交通工程钢构件防《漆膜耐湿热测定法》(GB/T1740-2007)规定的方法进240h耐湿热试验后,涂层无剥落、生锈、起皱”。编写组对涂装铝锌合金涂层的耐湿热性能进行了室内试验(见图7经240h湿热试验后除划痕部位两侧1mm范围内和切割边缘外,涂层无剥落、生锈、起皱等现象。5.1.7耐温度交变性能耐温度交变是指涂层经受冷热交替的温度变化而保持原性能的能力,涂层在实际应用中往往会暴露在不同季节、不同气候条件下,随着季节、气候条件的变化常常会出现起泡、开裂、剥落等现象,直接影响到涂料的使用寿命,因此应对护栏涂层进行耐温变性的规定,以保障涂层的防护周期。国标《公路交通工程钢构件防腐技术条件》中规定了含非金属涂层的构件经过一个周期的温度交变试验后,构件外观不应有粉化、软化、斑点、起皱、起泡、裂纹、剥落等缺编写组对涂装铝锌合金涂层进行了耐温度交变性能检测,分别在低温-40℃的试验箱内保持3h,随后转移至高温+70℃的试验箱保持3h,经过三个试验周期,涂层未出现粉化、软化、起皱、裂纹、剥落等缺陷。(见图8)结合国家标准和涂层检测结果,本标准规定了采用铝锌合金防腐处理的钢护栏构件经过三个周期的温度交变试验后,涂层不应有粉化、软化、起皱、起泡、裂纹、剥落等缺陷。检测方法与现行国标《公路交通工程钢构件防腐技术条件》的要求相一致,而涂层性能要求高于《公路交通工程钢构件防腐技术条件》中的技术要求。5.1.8耐盐雾腐蚀性能中性盐雾腐蚀试验是评价涂层防腐性能的标准加速试验方法,诸多防腐蚀涂装中均引用了此项检测手段。在我国路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T722-2008)等防腐规范或涂层技术标准中,耐中性盐雾腐蚀性能作为一项重要技术指标来评判涂层是否满足不同使用环境的寿命要求。国标《公路交通工程钢构件防腐技术条件》(GB/T18226-2015)中对涂层的耐盐雾腐蚀性能有三种,其中,金属涂层按照GB/T10125-2021规定执行。本文参照上述标准中盐雾试验的分类方法并结合工程实际,综合考虑新建护栏采用热浸镀锌和铝锌合金复合涂层防腐工艺,以及既有护栏的养护涂装通常是在原防腐层减薄或劣化的情况下进行,编制组对于采用热浸镀锌(镀层厚度35~40μm)防腐工艺的基材,通过涂装多种铝锌合金涂层(涂层厚度35~40μm形成复合涂层,按照GB/T10125规定的试验方法,经720h盐雾试验后,除划痕部位两侧1mm范围和切割边缘部分外,经查阅文献,山东省大部分区域大气腐蚀性等级为C3(见图9),考虑标准的普适性,结合《工业建筑结构用水性防腐蚀涂料施工及验收规范》中对于防护涂层体系性能要求,盐雾试验时间确定为480h。铝锌合5.1.9耐候性铝锌合金涂料应用于护栏表面防腐,受周围自然因素如日晒、雨淋、氧化、冷热变化以及微生物等的作用,会产生老化现象,涂层抑制或延缓自然老化的能力对护栏在服役年限内的安全性能起到关键的影响。结合室内试验(见表3本标准规定了热浸镀锌铝锌合金涂层的人工老化性能,即经过500h的人工老化试验后,涂层老化等级不低于GB/T1766-2008规定的2级要求。5.2铝锌合金丝材热喷涂涂层5.2.1外观质量编写组通过电镜对涂层的微观形貌进行了分析,由图10可知,铝锌合金丝材热喷涂涂层是由呈“薄屏”状的富锌相和富铝相机械均匀混合,层层堆积而成,涂层无起泡或底材裸露的斑点。5.2.2涂层厚度铝锌合金丝材热喷涂涂层厚度经过室内性能试验检测(见表4并参照了国家标准《热喷涂金属和其他无机覆(T/CSCP0003-2021)。对于钢板、立柱构件,平均涂层厚度为120μm,涂层最小厚度为90μm。难以形成/层,不能层满足性能5.2.3均匀性涂层厚度的均匀性对护栏外观质量、机械加工性能和服役性能存在直接影响。本文参考《公路交通工程钢构件防腐的要求,结合室内试验和工程实体应用案例,定义为铝锌合金丝材热喷涂涂层应均匀,构件涂层的最大厚度、最小厚度与平均厚度之差的绝对值与平均值不大于25%。5.2.4附着性能热喷涂金属涂层在相应的标准中多数采用拉开法测试附着力(结合强度如:国家标准《钢结构防护涂装通用征和试验》(GB/T37421-2019)(见图11)等。本标准中规定热喷铝锌合金涂层的附着力按照《色漆和试后不低于5MPa,符合我国钢结构防腐蚀涂装标准对涂层的通用要求。5.2.5耐盐雾腐蚀性能编写组参照《钢结构腐蚀防护热喷涂(锌、铝及合金涂层)及其试验方法》(DL/T1114-2009)中耐腐蚀性法,对铝锌合金丝材热喷涂涂层的耐中性盐雾腐蚀性能进行了室内试验(见表4经1200h中性盐雾试验后,构件除切割边缘部分外未出现红锈。5.2.6耐湿热性能条件》等标准规定了“涂层按《漆膜耐湿热测定法》(GB/T1740-2007)规定的方法进240h耐湿热试验后,涂层无剥落、生锈、起皱”。编写组对铝锌合金丝材热喷涂涂层的耐湿热性能进行了室内试验(见图13经240h湿热试验后除划痕部位两侧1mm范围内和切割边缘外,涂层无剥落、生锈、起皱等现象。5.2.7耐温度交变性能编写组利用高低温交变试验箱,对于铝锌合金丝材热喷涂涂层分别在低温-40℃的试验箱内保持3h,随后转移至高温+70℃的试验箱保持3h,经过三个试验周期,涂层未出现粉5.3涂装铝锌合金涂料聚酯复合涂层5.3.1外观质量由图15可知,涂装铝锌合金涂料聚酯复合涂层内涂层为铝锌合金涂层,外涂层为聚酯涂层,涂层均匀光滑连续,无肉眼可分辨的缩孔、针眼、凹坑、裂缝、脱皮等表面缺陷。5.3.2涂层厚度为便于行业适用,聚酯涂层的厚度要求与我国现行标准《公路交通工程钢构件防腐技术条件》(GB/T18226-2015)中对复合涂层厚度要求相一致(见图16),铝锌合金涂层厚度参照涂装铝锌合金涂层性能检测结果(见表1)5.3.3附着性能规定的方法对涂装铝锌合金涂料聚酯复合涂层进行了附着性能测试,涂层经划格试验后,剥落不大于1级(见图17),可实现涂层服役性能要求。聚酯涂层的附着性要求与现行国相一致。5.3.4耐盐雾腐蚀性能涂装铝锌合金涂料聚酯复合涂层经90个循环盐雾试验周期,产品内金属构件无明显锈蚀,产品外观无斑点、裂纹等缺陷,符合GB/T22040-2008中耐循环盐雾腐蚀性能严酷等90个周期(720h)5.3.5抗弯曲性能涂层抗弯曲性能是评估涂层耐久性和使用寿命的重要指标之一,与涂层的成分、制备工艺、涂层厚度、基材等因素密切相关。在实际应用中,涂层通常需要承受各种弯曲载荷和应力,如果涂层的抗弯曲性能不佳,就容易出现裂纹、起泡、脱落等问题,从而影响涂层的美观度、保护性能和使用寿命。编写组参考国标《公路交通工程钢构件防腐技术条件》(GB/T18226-2015)中对于浸塑涂层的抗弯曲性能试验方法,结合室内检测情况(图19规定了铝锌合金涂料聚酯复合涂层的抗弯曲性能。5.3.6耐湿热性能现行国家标准《公路交通工程钢构件防腐技术条件》中对非金属涂层的耐湿热性均做出了规定(聚酯涂层、浸塑涂层的耐湿热性要求168h)。编写组对铝锌合金涂料聚酯复合涂层的耐湿热性能进行了室内试验(见图21经240h湿热试验后除划痕部位两侧1mm范围内和切割边缘外,涂层无剥落、生锈、起皱等现象。5.3.7耐温度交变性能编写组对铝锌合金涂料聚酯复合涂层进行了耐温度交变性能检测,分别在低温-40℃的试验箱内保持3h,随后转移至高温+70℃的试验箱保持3h,经过三个试验周期,涂层未出现粉化、软化、起皱、裂纹、剥落等缺陷。(见图22)三个试验周期5.3.8耐磨性国标《公路交通工程钢构件防腐技术条件》对聚酯涂层的耐磨性指标也做出了相应的要求。为保证聚酯涂层的综合性能,本标准结合检测结果规定了铝锌合金聚酯涂层的耐磨性,即1000g负载的情况下,经过1000转泰伯轮磨耗不大于50mg。与上述标准中对聚酯涂层的要求相一致。6.工艺要求规定了采用铝锌合金防腐涂装公路护栏(新建护栏和既有护栏)的工艺要求,包括:护栏预处理、涂装等。6.1护栏预处理6.1.1新建护栏在新建护栏表面预处理方面,根据《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》(GB/T8923.1-2011)中对喷射清理、手工和动力工具清理的等级要求,由于铝锌合金涂层的防腐机理同富锌底漆类似,均需要涂层中金属颗粒与被涂的钢铁表面能够密切接触,起到良好的阴极保护作用。故采用铝锌合金涂料体系防腐处理的钢护栏表面处理应达到Sa21/2级(非常彻底的喷射清理)或St3级(非常彻底的手工和动力工具清理)要求。对于抗拉强度小于1000MPa的钢构件涂装前采用酸洗处理工艺的,根据《涂装前处理准备酸洗》(JB/T6978-2016)中对于除锈酸洗、酸洗后表面状况等技术要求执行。根据《热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金》图24、图25为保障涂层与金属基体间最大的结合强度,采用喷砂工艺对工件表面进行预处理,达到Sa3级所规定的金属外观和均匀纹理。6.1.2既有护栏在既有护栏表面预处理规定方面,因既有旧护栏表面防腐工艺多数采用热浸镀锌或热浸镀锌聚酯复合涂层,编写组根据《色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第4部分:表面类型和表面处理》(GB/T30790.4-2014)中对于已老化的热浸镀锌构件表面处理规定(见图26结合对济南绕城高速的热浸镀锌公路护栏现场翻新处理工程实际(见图27对于已老化热浸镀锌公路护栏构件表面采用高压水喷射、机械打磨、激光除塑除锈是快速、有效的方法;结合对滨德高速的热浸镀锌浸塑复合涂层公路护栏现场翻新处理的工程实际(见图29针对浸塑涂层的老化,出现开裂和片状脱落的情况,采用激光除塑除锈方式相可将浸塑涂层彻底清除,并应确保镀锌层表面呈现均匀的金属光泽。6.2涂装根据《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》(CJJ/T235-2015)中第5.5.4涂料涂装、5.5.5涂料涂装间隔条款(见图31和《工业建筑钢结构用水性防腐蚀涂料施工及验收规范》(HG/T20720-2020)中第6.3涂料施工条款规定,为了使涂料良好的附着于被涂构件的表面,保障钢构件在全寿命周期内的服役性能,标准规定了铝锌合金涂料、热喷涂铝锌合金丝的涂装工艺。6.2.1涂料调配28699-2012)中对于涂料调配的相关规定,结合铝锌合金涂料的性能特点,为有效保障涂料涂覆后对于公路钢护栏的防腐性能,规定了涂料搅拌要求、配置要求及使用期限要求。6.2.2涂装方法结合《工业建筑钢结构用水性防腐蚀涂料施工及验收规范》(HG/T20720-2020)和《钢结构防护涂装通用技术条据施工条件和构件形状合理选择涂装方法,如:大面积涂装应选用高压无气喷涂或空气喷涂,焊缝和边角部位预先采用往返刷涂的方式进行涂装,涂层厚度和均匀性应满足技术要求,不应有漏涂或流挂现象。6.2.3涂装间隔基材表面处理后形成新的金属表面,若处理后未能及时涂装则会造成新的金属表面产生氧化,降低涂装质量。根据《钢结构工程施工规范》(GB50755-2012)中“表面除锈处理与涂装之间的间隔时间宜在4h之内,在车间内作业或湿度较低的晴天不应超过12h”,《钢结构防护涂装通用技术条件》(GB/T28699-2012)件下实施热喷涂金属涂层时,应在4h内完成热喷涂金属涂层;在施工环境相对湿度不大于60%条件下,最长不超过10h完成热喷涂金属涂层涂装”,《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T722-2008)中“涂料或锌、铝涂层最好在表面处理完成后4h内施工于准备涂装的表面上;当所处环境的相对湿度不大于60%时,可以适当延时,但最长不应超过12h;不管停留多长时间,只要表面出现返锈现象,应重新除锈”的要求,结合济南绕城高速公路钢护栏铝锌合金涂料在线翻新工程、济聊高速公路钢护栏用铝锌合金涂料防腐涂装新建护栏工程、某海警船甲板防腐处理用热喷涂铝锌合金丝材工程实际(见图28、图30为保证钢构件的涂装质量,使涂层牢固附着在构件表面,标准规定了涂装时间间隔及对涂装工件表面的质量要求,与上述标准表述一致。6.2.4热喷涂涂层根据热喷涂工程零件热喷涂涂层的应用步骤(GB/T19823-2020)中对于热喷涂涂层应用于构件的工艺规程执四、与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系(一)与本标准密切相关的法律及政策文件有:办公路〔2016〕93号)中指出要统筹资源利用,实现集约节约,大力推行钢材等废旧材料再生循环利用;突出全寿命周期成本理念,推进钢结构桥梁的应用。2.交通运输部关于印发《绿色交通“十四五”发展规划》的通知(交规划发〔2021〕104号)中指出推进交通资源循环利用,推广
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