在日本及北美一些国家,混凝土钢筋表面的环氧树脂涂层主要被用作大型公路桥梁,而且已经应用多年,防腐效果良好。混凝土钢筋通过环氧树脂涂层方式进行腐蚀防护,能有效地保护钢筋基体不受腐蚀,同时切断了三种对钢筋造成腐蚀的破坏因素(水、氧气和Cl-)。而对于热浸镀锌钢筋而言,钢筋初始阶段会被腐蚀,当钢筋表面产生了不溶性腐蚀产物后,可阻止其基体进一步腐蚀。因此,通常把环氧树脂涂层钢筋的防腐称作为物理防腐,而热浸镀锌钢筋的防腐则称为电化学防腐,二者的防腐机理是不同的。
仅防腐而言,环氧树脂涂层以其不与酸、碱等物质反应,具有极高的化学稳定性和延展性,而且干缩性小,能有效地阻隔钢筋与外界接触,不与混凝土产生电化学腐蚀等优点而被广泛应用。但环氧树脂涂层钢筋防腐也并不是绝对有效,它还存在许多的问题(与热浸镀锌钢筋镀层防腐相比较)。例如,美国佛罗里达州珊瑚礁上的大桥桥梁采用环氧树脂涂层钢筋,钢筋在混凝土中存在原电池腐蚀破坏的现象,最终导致环氧树脂涂层钢筋防腐方法在佛罗里达州被淘汰。环氧树脂涂层钢筋中涂层与基体机械结合的强度低,容易脱落,从而导致钢基体与外界直接接触形成原电池而被腐蚀。同时,环氧树脂涂层钢筋生产的投资、加工成本高;环氧树脂涂层钢筋不能与外加电流阴极保护联合使用(因为环氧树脂涂层钢筋之间被绝缘的涂层隔开,缺乏连续性,所以外加电流阴极保护达不到保护效果)。此外,环氧树脂涂层钢筋涂层在实际施工过程中一旦被破坏,就会造成点蚀或局部腐蚀而无法愈合,也就是说,环氧树脂涂层钢筋涂层无自修复能力。热浸镀锌钢筋适于碱性环境,产生的腐蚀产物对基体的防腐效果好,而且对防护层缺陷不敏感,可以与电流阴极保护联合使用,实现最佳防腐保护,但热浸镀锌钢筋容易遭受Cl-的侵袭导致防腐失效。因此,到底哪一种方法对混凝土钢筋防腐更好呢?这个问题人们一直争论不休,截至目前也没有明确的答案。由于二者的防腐机理不同,所以不能一概而论,应该视具体情况而定。对于热浸镀锌钢筋而言,钢筋表面首先发生腐蚀,然后生成腐蚀产物达到化学防腐的目的。而环氧树脂涂层钢筋则完全撇开了环境因素的影响,由防腐机理可知,当涂层完整时,腐蚀不会发生。(www.daowen.com)
对于二者优缺点的讨论,人们一个普遍的共识,那就是热浸镀锌钢筋对保护层的缺陷不及环氧树脂涂层钢筋敏感。换言之,热浸镀锌钢筋比环氧树脂涂层钢筋更能容许涂层缺陷的存在。这主要有两方面的原因:其一,由于热浸镀锌钢筋的锌保护层与基体是冶金结合,结合强度高;其二,锌的存在使得基体产生阴极保护(牺牲阳极——锌),即使保护层有缺陷产生,它仍然能起到保护作用。从经济角度考虑,热浸镀锌钢筋的操作工艺简单,生产成本比环氧树脂涂层钢筋低。此外,热浸镀锌钢筋还有一些优点,那就是它一般不受中和作用(碳化作用)的影响。如果综合考虑热浸镀锌钢筋的性能特点后,将热浸镀锌钢筋与环氧树脂涂层钢筋一起使用,那么防腐效果将会更加理想。
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