世界首座跨海高鐵大橋——設(shè)計行車速度為每小時350公里的福廈高鐵泉州灣跨海大橋（以下簡稱泉州灣跨海高鐵大橋），已于8月6日合龍。大橋采用了貝殼形曲線橋塔，護欄設(shè)計為波浪形，寓意為“泉州作為福建省經(jīng)濟第一強市、古代海上絲綢之路的起點及當時的東方第一大港”，將在21世紀海上絲綢之路的發(fā)展契機下，揚帆起航，重現(xiàn)海上貿(mào)易和世界大港的輝煌?！叭轂晨绾８哞F大橋，創(chuàng)新采用了“石墨烯重防腐涂裝體系”，將實現(xiàn)延長防腐壽命的突破?！敝袊F建第四勘察設(shè)計院集團有限公司福廈高鐵指揮長李平卓說。

一、以耐久防腐和減少維護成本為目標

解決海洋對大橋的腐蝕問題，是設(shè)計跨海大橋遇到的一大難題。資料顯示，腐蝕是世界各國工程建設(shè)面臨的共同問題。中國腐蝕與防護學會2014年的調(diào)研結(jié)果表明，世界各國每年腐蝕成本約占各國國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%—5%，大于自然災(zāi)害、各類事故損失的總和。我國2014年腐蝕總成本超過2萬億元，約占同年國內(nèi)生產(chǎn)總值的3.34%。

原來，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面形成的水膜，會溶解大氣中的二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體，使水膜中含有一定量的氫離子，形成含有電解質(zhì)溶液的薄膜，恰與鋼鐵中的鐵和少量的碳構(gòu)成原電池。而海氣中彌散的大量鹽，又促使電子在溶液中快速移動，這種導電作用，加快了鋼鐵的腐蝕速度。

鋼結(jié)構(gòu)的主要防腐方法是選用耐用的重防腐涂層。

根據(jù)我國鐵路和公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系的現(xiàn)行標準，基于傳統(tǒng)涂層材料和涂裝體系，即使采用國外知名涂料公司的材料或通過增加涂膜厚度的方法，已建成的鋼結(jié)構(gòu)橋梁，設(shè)計防護壽命一般在25年左右。泉州灣跨海高鐵大橋鋼梁全長800米，涂裝面積約10萬平方米。“采用目前世界最好的涂料和施工方法，15年左右就要進入維護階段?！表椖咳藛T計算結(jié)果表明，按造價150元/平方米計算，100年內(nèi)大橋需涂裝7次（含通車后復(fù)涂6次），合計費用1.05億元。由此，中鐵二院設(shè)計團隊意識到，實現(xiàn)泉州灣跨海高鐵大橋的耐久防腐和減少維護成本成為中鐵其團隊的目標之一。

二、借航空石墨烯技術(shù)研制重防腐涂裝

正在建設(shè)的福廈高速鐵路線路全長300.483公里，設(shè)計行車速度350公里/小時。橋梁的長度占線路總長的三分之一，其中跨海大橋3座，從福州往廈門方向，依次為湄洲灣、泉州灣、安海灣。其中泉州灣跨海高鐵大橋全長20.3公里，主跨400米，為全線規(guī)模最大、難度最高的關(guān)鍵控制性工程。業(yè)內(nèi)統(tǒng)計顯示，由于國內(nèi)橋梁主體鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系防腐年限一般在15年以內(nèi)，部分附屬結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件在3—5年內(nèi)即會出現(xiàn)涂裝起泡剝落現(xiàn)象而需重新涂裝。鐵路干線及高速鐵路具有運載量大、高速列車行車密集、天窗時間短等特點，鋼結(jié)構(gòu)涂裝維護（修補、清除、重涂）操作困難、成本高昂，因此在設(shè)計時需要考慮減少對高鐵橋梁的維護次數(shù)。按照泉州灣跨海高鐵大橋的設(shè)計標準，為達到鋼結(jié)構(gòu)高防腐要求，通過多方調(diào)研，設(shè)計團隊把目光瞄向了石墨烯。

“由于納米級石墨烯的片層結(jié)構(gòu)層層疊加、交錯排列，用石墨烯改性防腐涂料，可在涂層中形成‘迷宮式’屏蔽結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一道屏蔽阻隔?！惫こ處焽缾蹏f，這種屏蔽結(jié)構(gòu)能夠有效抑制腐蝕介質(zhì)的浸潤、滲透和擴散，提高涂層的物理阻隔性。同時，還可延長腐蝕介質(zhì)的滲透擴散路徑，從而提高涂層的抗?jié)B透性和使用壽命。

早在2016年，國家已將石墨烯改性防腐涂料列入了“十三五”規(guī)劃以及工信部重點發(fā)展的新材料清單，作為重點研發(fā)項目開始大力推進我國石墨烯改性防腐涂料的發(fā)展。

近年來，作為我國唯一面向航空，從事航空先進材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究、材料研制與應(yīng)用技術(shù)研究和工程化研究的綜合性科研機構(gòu)，中國航空發(fā)動機集團北京航空材料研究院（以下簡稱北京航材院）通過創(chuàng)新工藝，研制出一系列復(fù)合材料，不同程度地增強了涂層的耐熱、抗腐蝕、耐磨損性能以及拉伸、彎曲、沖擊等力學性能。

中鐵四院依托北京航材院等多家單位的研究成果，立項“石墨烯重防腐涂裝體系”，研究其在福廈高鐵跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)方案和工程的應(yīng)用可行性。石墨烯重防腐涂裝體系’研究歷時兩年多，開展了材料組分設(shè)計和系列腐蝕試驗（耐鹽霧性、耐人工加速老化性）等大量研究工作。

三、仿真計算及試驗表明耐鹽霧性大幅提升

設(shè)計團隊充分利用石墨烯材料，對傳統(tǒng)涂裝體系進行改性，利用片狀鋅粉、石墨烯、片狀云母的鱗片型涂層結(jié)構(gòu)，大幅提升了涂裝體系的防腐防護性能。仿真計算及試驗表明，創(chuàng)新研究的“石墨烯重防腐涂裝體系”可實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)在海洋腐蝕大氣環(huán)境下延長防腐年限耐久目標?！笆┲胤栏垦b體系”將為跨海大橋建設(shè)帶來顯著效益，可節(jié)約投資45%以上，近5000萬元。

專家認為，“石墨烯重防腐涂裝體系”實現(xiàn)了各類大氣環(huán)境下長效防腐和功能化、輕量化及環(huán)保性的統(tǒng)一，較傳統(tǒng)重防腐涂料防腐性能提高3倍以上，是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代重防腐涂料的發(fā)展方向，并有助于打破國外諸多涂料巨頭對我國80%重防腐涂料市場的壟斷。目前，技術(shù)團隊已編制出《泉州灣跨海大橋、安海灣特大橋鋼梁超長壽命耐久防腐涂裝體系技術(shù)條件及驗收標準》等技術(shù)標準。涂裝體系也已應(yīng)用于泉州灣跨海高鐵大橋、安海灣跨海大橋的鋼結(jié)構(gòu)，涵蓋鋼箱梁、鋼桁梁和附屬鋼構(gòu)件（欄桿）等各類鋼結(jié)構(gòu)，并擬推廣應(yīng)用到廣州至湛江高速鐵路的橋梁鋼結(jié)構(gòu)。

四、夢能服務(wù)與支持

1、免費樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用，請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項目：驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。

用于維修項目：驗證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補：提供少量樣品用于修補破損處。

申請用量：在1KG以內(nèi)免費送貨上門。

2、免費打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應(yīng)用、外觀、性能測試，請與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團隊

夢能對技術(shù)服務(wù)團隊始終進行一系列的標準化管理，從專業(yè)培訓到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進行定期的技術(shù)培訓和能力審計，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進的涂裝檢驗儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進行定期校驗，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務(wù)：長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項目保護。

業(yè)主、總包、設(shè)計院：提供防腐方案設(shè)計、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術(shù)指導。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場技術(shù)指導。