優(yōu)點(diǎn)：
一是規(guī)格多樣化，且色澤鮮艷，無需表面裝飾；
二是安裝靈活方便，不僅能夠減少建筑物的基礎(chǔ)工程和結(jié)構(gòu)工程費(fèi)用，且能多次拆裝，綜合效益十分顯著；
三是防火性好，彩鋼板芯材為B1級難燃材料，其氧指數(shù)≥26，燃燒時不會熔融，且無黑煙，無高溫分解滴落物；
四是使用溫度范圍廣，彩鋼板芯材使用溫度在-70℃~120℃，瞬間達(dá)200℃，在低溫甚至超低溫環(huán)境中使用時，收縮小，不脆化，是深冷(冷庫)工程理想的絕熱材料；
五是導(dǎo)熱系數(shù)低(λ=0.041w/mk)，隔熱保溫性能好；
六是無無味，彩鋼板芯材不用氟利昂發(fā)泡劑，燃燒時無無味，溢出的氣體對人體與環(huán)境均無害，符合環(huán)保要求；
七是防水防濕，彩鋼板芯材屬于有機(jī)高分子發(fā)泡材料，其結(jié)構(gòu)屬閉孔型，具有良好的抗吸水性和抗水蒸氣滲透性；
八是自重輕。

鍍鋁鋅彩涂板是彩涂建筑板中的高端產(chǎn)品，外觀靚麗、用途廣泛。但鍍鋁鋅彩涂板生產(chǎn)中，除了具有高強(qiáng)的防腐性能之外，當(dāng)然也有一定的缺陷，但是都是可以通過彩涂板機(jī)組或是工藝改變的，其表面易產(chǎn)生爆孔、氣泡等缺陷，嚴(yán)重影響了彩涂線的連續(xù)生產(chǎn)和鍍鋁鋅彩涂板的表面質(zhì)量，造成成材率低下，需要分析。
原因分析：
1、鍍層化學(xué)特性差異
由于鋅鋁合金鍍層結(jié)晶時間長、枝晶發(fā)達(dá)，三叉結(jié)晶處屬于后凝固區(qū)域，容易形成疏松和孔洞。疏松和孔洞形成的凹陷缺陷的存在也導(dǎo)致空氣滯留。在涂料涂裝固化過程中，空氣體積膨脹，穿過透氣性好的底漆，使面漆破損，造成爆孔缺陷。
2、鍍層熱物性差異
鍍鋁鋅合金鍍層的熱輻射系數(shù)為0.86,較鍍鋅層的0.45高出很多，以鍍鋁鋅板作為基板時，鍍鋁鋅層使其表面的涂層快速升溫、快速固化，造成涂料中的有機(jī)溶劑不能以合理的速度及時散發(fā)，從而造成爆孔、氣泡缺陷，在底漆較厚時更易出現(xiàn)爆孔缺陷。
3、缺陷的影響
鍍鋁鋅彩涂基板生產(chǎn)時，校正輥振動、液面波動產(chǎn)生使其橫向周期分布的色差，是造成爆孔缺陷產(chǎn)生的原因。鍍鋅鋁表面鋅花不均，所形成的晶界間存有凹陷，凹陷內(nèi)有殘留空氣，在面漆固化過程中空氣沖破漆膜發(fā)生爆孔。
因此，控制措施為：
1、提高鍍層均勻性
應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)鋅花樣板，檢查鋅花大型，同時及時調(diào)整。提高三輥六臂裝配質(zhì)量，優(yōu)化校正輥材質(zhì)和尺寸，減少校正輥振動和鋅鍋液面波動幅度；保證鍍鋁鋅彩涂基板表面質(zhì)量達(dá)到FB以上。
2、改進(jìn)表層粗糙度

為避免彩涂生產(chǎn)時出現(xiàn)爆孔缺陷，鍍鋁鋅生產(chǎn)線生產(chǎn)彩涂基板時使用大粗糙度工作輥，軋輥粗糙度控制在4.0±0.3μm，進(jìn)而改善基板粗糙度。

3、優(yōu)化彩涂固化工藝

針對鍍鋁鋅合金基板和涂料的特性，改進(jìn)涂裝固化曲線，調(diào)整機(jī)組工藝速度，使涂料在固化中保證合金層孔洞中的氣孔和涂料中稀釋劑充分逸出，有效控制溶劑揮發(fā)速度，防止溶劑沸騰蒸發(fā)。將直線式固化溫度曲線修改成階梯式固化溫度曲線，保證涂料的PMT，降低機(jī)組工藝速度15%，面漆的固化時間，保證涂裝工藝溫度穩(wěn)定，適當(dāng)降低涂裝粘度，改善鍍鋁鋅彩涂板的質(zhì)量。




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針對在濕熱海洋環(huán)境下長期服役的鐵路混凝土，設(shè)計了表面氟碳涂層成套體系，明確了涂層體系應(yīng)用技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上規(guī)范了施工措施并完善了質(zhì)量評價體系，實(shí)現(xiàn)了涂層防護(hù)成套技術(shù)在相應(yīng)工況下的成功應(yīng)用。效益分析表明，涂層技術(shù)的應(yīng)用降低了鐵路混凝土的全壽命期維修費(fèi)用，兼具環(huán)保和社會效益。

關(guān)鍵詞 材料工程;鐵路混凝土；氟碳涂層；應(yīng)用技術(shù)；海洋環(huán)境；耐久性

隨著我國對海洋開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各類碼頭、跨海大橋、人工島等海洋工程基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)數(shù)量正在逐漸增加。鋼筋混凝土由于具有易澆注、耐沖擊、耐磨等優(yōu)良性能以及較低的工程造價，成為進(jìn)行此類設(shè)施建設(shè)的首選形式。但鋼筋混凝土在海洋環(huán)境下服役時面臨著較嚴(yán)重的鋼筋銹蝕等腐蝕問題，易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂、失效，縮短結(jié)構(gòu)使用壽命[1]。為保證安全服役，必須對已發(fā)生腐蝕的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，但技術(shù)難度與所需資金均十分巨大。因此，人們對處于嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下的鋼筋混凝土越來越多地采取事前防護(hù)措施以提升其耐久性，從而降低全壽命周期的成本[2-3]。

海南省處于典型的高溫、高濕、強(qiáng)腐蝕等多腐蝕因素耦合作用的海洋環(huán)境下，其區(qū)域內(nèi)鋼筋混凝土的腐蝕問題更為突出，對效果顯著、實(shí)施簡便、作用持久的混凝土耐久性提升技術(shù)措施的需求更加迫切。在諸多技術(shù)措施中，混凝土表面涂層技術(shù)較為簡單有效，不僅可以應(yīng)用到新建結(jié)構(gòu)上，還可以應(yīng)用于已有結(jié)構(gòu)的修復(fù)[4-8]。本文主要介紹成功應(yīng)用于新建海南西環(huán)鐵路提升混凝土耐久性的表面氟碳防腐蝕涂層技術(shù)。

1 工程概況
新建海南西環(huán)鐵路始于既有西環(huán)鐵路海口站，終于三亞站，線路走向沿海南西部沿海地段，正線全長345 km，設(shè)計時速200 km，為I級雙線鐵路。在西環(huán)鐵路中段，位于海南省儋州市與昌江縣境內(nèi)的珠碧江雙線特大橋全長 3 991 m，橋位與北部灣入海口不足5 km。由于海水倒灌影響，環(huán)境腐蝕作用異常嚴(yán)重，其中，氯鹽環(huán)境的作用等級為L3，化學(xué)侵蝕環(huán)境的作用等級為H4，鹽晶結(jié)晶破壞環(huán)境的作用等級為Y4，并存在大于Y4等級的高硫酸鹽含量的極端嚴(yán)重腐蝕環(huán)境，必須對相應(yīng)環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐蝕強(qiáng)化處理，提升混凝土耐久性。



背板的內(nèi)層材料及工藝方式都有向氟碳涂料涂層膜方向發(fā)展的趨勢。CPC 結(jié)構(gòu)的 FFC（雙面四氟型涂層材料）氟碳涂層背板近8年持續(xù)穩(wěn)定供電約15GW，大量戶外實(shí)際電站運(yùn)行驗(yàn)證，電站運(yùn)行正常，背板材料與初始比較幾乎沒有變化，克服了傳統(tǒng)復(fù)合型背板易產(chǎn)生層間粘結(jié)失效、黃變失效和粉化的問題，積累了大量的應(yīng)用數(shù)據(jù)。 XFB 結(jié)構(gòu)背板的 X（代表氟膜），當(dāng)前主要以為主，對比產(chǎn)品與國產(chǎn)氟膜產(chǎn)品，主要的區(qū)別在于兩方面：一是氟膜生產(chǎn)商的生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)、工藝配方成熟、原料控制手段完善；二是氟膜均有較長的生產(chǎn)歷史，戶外應(yīng)用經(jīng)歷和案例多。國產(chǎn)氟膜生產(chǎn)商如何克服當(dāng)前的技術(shù)和裝備問題并且穩(wěn)定持續(xù)是氟膜國產(chǎn)化進(jìn)程中較大的難題。長期的戶外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明：若背板內(nèi)、外層均為含氟型材料，則該類型背板具有更好的耐候性。背板材料耐候性優(yōu)劣的主要區(qū)別還在于材料自身分子結(jié)構(gòu)中是否含有C—F鍵（如圖 5 所示），氟原子的電負(fù)性是所有元素中較強(qiáng)的，C—F鍵的鍵長短，鍵能大（485.6kJ/mol），能抵抗太陽光中波長為 220~380nm的紫外光光子能量對其分子鍵的破壞，而小于220nm波長的紫外線光子本身在太陽光中含量較少，這些短波紫外線在照向地球過程中已基本完全被地球外圍臭氧層所吸收，能達(dá)到地球表面的太陽光幾乎對含氟聚合物沒有分解影響 。同時從圖 5 可以進(jìn)一步看出，含氟聚合物分子結(jié)構(gòu)中氟原子呈螺旋形緊密排列，氟原子很好地保護(hù)了內(nèi)層非氟分子及其間相互作用鍵，從而使含氟材料具有優(yōu)異的耐候性、耐熱性、耐高低溫性和耐化學(xué)穩(wěn)定性等，這些是非氟材料不具有的優(yōu)勢，因而含氟型背板仍是現(xiàn)階段及今后很長一段時間應(yīng)用的主流。涂層技術(shù)在太陽能背板材料中的應(yīng)用發(fā)展，突破了傳統(tǒng)復(fù)合工藝的限制，讓背板差異化和功能化的設(shè)想得以輕松實(shí)現(xiàn)，打開了背板以涂覆技術(shù)和材料功能選型決定來區(qū)分其功能結(jié)構(gòu)的窗口，同時也打開了氟碳涂料在太陽能電站在其他材料防護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用（如支架、接線盒、控制設(shè)施）的窗口。



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