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联合防护技能守护港珠澳大桥,我国研发新式涂料挑战120年耐久性



联合防护技能守护港珠澳大桥,我国研发新式涂料挑战120年耐久性

万众瞩目的港珠澳大桥日前正式注册。这座世界最长的跨海大桥规划标准打破了国内通常的“百年惯例”,制定了120年规划标准。其背后有一项护航的要害技能,是由我国科学院金属研讨所(简称中科院金属所)自主研发的联合防护技能。


中科院金属所耐久性防护与工程化课题组负责人李京通知经济日报-我国经济网记者:“咱们完成了港珠澳大桥根底钢管复合桩防护涂层工艺规划、阴极维护体系规划、原位腐蚀监测体系规划等,研宣布用于大桥混凝土结构用的新一代高性能环氧涂层钢筋,并参与了大桥根底的防腐涂装施工,保障了大桥根底120年耐久性规划要求。”


海水冲击腐蚀是对跨海大桥的直接挑战。针对港珠澳大桥特定的海泥环境,大桥论证时,课题组就开展了相关涂层的研发工作,先后从涂层的抗渗透性、耐阴极剥离性等要害性能指标着手,研发新式涂料,处理涂层的耐久性问题。科研人员通过调整涂层配方和改进涂装工艺,降低了涂层的吸水率和溶出率,有用提高了涂层的抗渗透能力,增强了涂层与金属的黏结强度。


120年的耐久性规划要求仅仅依托涂层防腐的防护手法是远远达不到的,必须与阴极维护技能联合运用。阴极维护技能是指通过电化学的办法,将需求维护的金属结构极化,使之电位向负向移动,到达免腐蚀电位,使金属结构处于被维护状态。


据先容,以往我国跨海大桥的阴极维护要点是浸在海水中的钢管桩,而港珠澳大桥的大都钢管复合桩均坐落混凝土承台下的海泥中,如何施行阴极维护没有先例可以学习。中科院金属所科研人员针对该腐蚀环境和结构特色,要点研讨了钢管复合桩在灌入不同地质层后阴极维护面临的难题,采纳巧妙办法,选取极端鸿沟参数推算维护作用,即计算在土壤电阻率最大和最小两种情况下,阴极维护的电位是否能到达维护要求,并将此作为类似工程阴极维护规划的一种手法,有用处理了杂乱环境中阴极维护规划问题。


为验证钢管复合桩阴极维护规划的可行性,科研人员按照1∶20的份额进行了模拟试验,并尽可能地模拟了港珠澳大桥钢管复合桩穿越的地质环境。缩比模型试验证明该规划计算办法是正确可行的,随后在港珠澳大桥实地进行1∶1工程足尺结构试验验证,结果表明新式阴极维护办法能满意大桥根底的防护要求。


在模拟试验后,科研人员采纳钢管内壁装置维护设施监测探头的办法,将探头伴随打桩深化近百米的海泥下施行原位监测,有用处理了在海泥下装置勘探设备难的问题。采用这种办法装置勘探设备,在全球海洋工程界尚属初次。


港珠澳大桥根底桥墩运用的混凝土是海工混凝土,除应满意规划、施工要求外,在抗渗性、抗蚀性、防止钢筋锈蚀和反抗施工碰击方面都有更高的要求。为此,中科院金属所科研人员开宣布一种高性能涂层钢筋技能,专家鉴定认为其技能性能超越现有国内外相关涂层钢筋的技能指标,在同类产品中处于国际领先水平,可满意港珠澳大桥工程需求。

这些防护技能的研发和应用使得港珠澳大桥完成120年规划标准。(经济日报-我国记者 孙潜彤 通讯员 封 葑)



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