環(huán)氧樹脂涂層鋼筋是一種在普通鋼筋的表面制作了一層環(huán)氧樹脂薄膜 保護層的鋼筋,涂層厚度一般在0.15mm-0.30mm。國外的大量研究和多年的工程應(yīng)用表明,采用這種鋼筋能有效地防止處于惡劣環(huán)境條件下的鋼筋被腐蝕,從而大大提高工程結(jié)構(gòu)的耐久性。涂層一般臉用環(huán)氧樹脂粉末以靜電噴涂方法制作:將普通鋼筋表面進行除銹、打毛等處理后加熱到230多攝氏度的高溫,再將帶電的環(huán)氧樹脂粉末噴射到鋼筋表面,由于粉末顆粒帶有電荷,便吸附在鋼筋表面,并與其熔融結(jié)合,經(jīng)過一定養(yǎng)護固化后便形成一層完整、連續(xù)、包裹住整個鋼筋表面的環(huán)氧樹脂薄膜保護層。環(huán)氧樹脂涂層以其不與酸、堿等反應(yīng),具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和延性大、干縮小,與金屬表面具有極佳的粘著性的特點,在鋼筋表面形成了阻隔其與水分、氧、氯化物或侵蝕性介質(zhì)接觸的物理屏障,同時,還因其具有阻隔鋼筋與外界電流接觸的功能而被認為是化學(xué)電離子防腐屏障。
此項鋼筋防腐技術(shù)的研究開發(fā)最早始于美國,經(jīng)過20多年的發(fā)燕尾服,現(xiàn)在,涂層鋼盤的涂裝技術(shù)已十分成熟,有一整套完備的產(chǎn)品質(zhì)量檢測手段,與鍍鋅、涂塑、陰極保護等防腐技術(shù)相比,涂層鋼筋具有防腐效果好、涂裝工藝簡單、涂層厚度易于控制、對環(huán)境無污染、最具成本效益等優(yōu)勢,因而得到迅速發(fā)展。目前美國在冬季需要大量撒布消水鹽的路橋上,采用涂層鋼筋已成為必要的防腐措施,在其他方面,如海港碼頭、近海建筑、地下建筑、車庫、隧道、污水處理地、化工廠房等也普遍采用了這種鋼筋,除美國外,涂層鋼筋在北美的加拿大,在歐洲的英國、挪威,在亞洲的日本、中東和東南亞國家以及我國的香港地區(qū)等,都得到了越來越多的應(yīng)用。美國、英國、日本及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO等均制定了涂層鋼筋的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),對該產(chǎn)品的應(yīng)用也制定了相應(yīng)的設(shè)計施工規(guī)定。為扒動此項技術(shù)在我國的發(fā)展,我國也先后制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn):由中國建筑科學(xué)研究院會同有關(guān)單位共同編制完成了建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)氧樹脂涂層鋼筋》JG 3042-1997,該標(biāo)準(zhǔn)對涂層鋼筋 產(chǎn)品的技術(shù)要求、品質(zhì)檢測的試驗方法、產(chǎn)品的檢驗規(guī)則以及對制作環(huán)氧樹脂涂層材料的性能等均作出了具體規(guī)定,此外,鑒于我國現(xiàn)行的有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工規(guī)范尚未對涂層鋼盤應(yīng)用中的有關(guān)要求作出規(guī)定,該標(biāo)準(zhǔn)還對涂層鋼盤的設(shè)計與施工方法提出了原則要求,該標(biāo)準(zhǔn)已于1997年12月1日起實施,此外,由中國科學(xué)院國家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心、中國石油管道科技研究中心和中國建筑科學(xué)研究院編制的國際標(biāo)準(zhǔn)《熔融結(jié)合環(huán)氧粉末涂料的防腐蝕涂裝》業(yè)已通過審查,正在報批之中。國內(nèi)第一條涂層鋼筋生產(chǎn)線由香港宏利工業(yè)有限公司于1993年率先在廣東省海豐縣建立,其產(chǎn)品目前能夠滿足香港、東南亞以及國內(nèi)市場的需求。
提高工程結(jié)構(gòu)的耐久性,歷來是我國工程界十分關(guān)注和不斷探索解決的重要問題,近年來,隨著對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限要求的提高,在工程界一些有識之士的推動下,涂層鋼筋防腐技術(shù)在我國也逐漸得到應(yīng)用。1997年11月作為涂層鋼筋在我國內(nèi)地首次應(yīng)用的試點工程,北京西客站廣場地下通首的頂板率先采用涂層鋼筋,該工程主要考慮頂板上部一部分要覆土綠化,另有一部分作為通道,冬季雪后需霜撤消冰鹽,頂板內(nèi)鋼筋處于較為惡劣的工作環(huán)境中,因此除在該項板上部設(shè)計了防水層外,還決定采用涂層鋼筋。此后,由交通部三航局作環(huán)境中,因此除在該項板上部設(shè)計了防水層外,還決定采用涂層鋼筋。此后,由交通部三航局設(shè)計施工的上海寶鋼馬跡山礦石碼頭、由交通部四航局設(shè)計院設(shè)計的廣東汕頭LPG碼頭也采用了涂層鋼筋。LPG碼頭的業(yè)主是美國加德士石油公司,由于該碼頭的設(shè)計使用年限為50年,業(yè)主主動提出采用涂層鋼筋防腐技術(shù),該工程包括2個各10萬平方米的地下洞穴式儲庫、3個碼頭及其它配套工程,是國內(nèi)最早使用涂層鋼筋的大型碼頭之一。據(jù)不完全統(tǒng)計,涂層鋼筋已在福建下白石大橋工程、福鼎至寧德高速公路八尺門特大橋、唐津高速公路二期工程、三亞市的南山觀音苑以及粵海鐵路南港棧橋工程等多項工程中采用。涂層鋼筋目前大多應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),施工技術(shù)也不復(fù)雜,根據(jù)試點工程情況和國外的應(yīng)用經(jīng)驗,一般素質(zhì)的施工隊伍,經(jīng)過交底均可勝任。
采用涂層鋼筋可大大提出高結(jié)構(gòu)的耐久性,同時也不可避免地要增加一些工程造價,但從成本效益分析來看,是十分值得的。從西客站工程來看,涂層鋼筋的加工費用約為鋼筋本身價格的60%,由于生產(chǎn)廠家遠在廣東,運輸費用較高,約為鋼筋價格的40%,因此該工程鋼筋成本增加了約1倍,加上施工時人工費用的增加,該工程增加的總費用"占土建工程總造價約1.35%",工程設(shè)計單位北京市市政設(shè)計研究總院在對該工程作的成本效益分析中認為,"從整個工程來看,成本增加并不高,但是由于涂層有效地保證了腐蝕介質(zhì)與鋼筋的隔離,延緩和防止了鋼筋的銹蝕,可以減少通道使用期間的維修理工費用,保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用條件,并延長了結(jié)構(gòu)使用壽命,具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益"。廣東汕頭LPG碼頭是我國港口碼頭工程中首次采用涂層鋼筋,也是目前國內(nèi)采用涂層鋼筋最多的一項工程,該工程鋼筋及施工人工費用的增?quot;約占水工工程總造價的2.5%",工程設(shè)計者交通部第四航務(wù)工程勘察讀者設(shè)計院認為由于采用涂層鋼筋將"使海港高樁碼頭的使用年限從30年提高到50年??梢?,在處于腐蝕環(huán)境的結(jié)構(gòu)中采用涂層鋼筋,其經(jīng)濟效益和社會效益是十分巨大的。考慮到鋼筋涂裝成本可隨著市場的擴大而降低,有了穩(wěn)定的市場后還可就近建廠生產(chǎn),大大降低運輸費用,從涂層鋼筋在一些發(fā)達國家應(yīng)用的情況來看,隨著經(jīng)濟的發(fā)燕尾服和體制改革的深化,涂層鋼筋在我國也必將有廣闊的應(yīng)用前景。