摘要﹕鋼筋的腐蝕，尤其當有氯离子存在時，是混凝土結构腐蝕破坏的主要原因。本文介紹了環氧樹脂涂層技術現狀以及應用中出現的問題。

關鍵詞﹕環氧樹脂﹔涂層﹔錨固強度﹔鋼筋混凝土腐蝕

一、前言

提高工程結构的耐久性，歷來都是我國工程界十分關注和不斷探索解決的主要課題。由于鋼筋混凝土不可避免的會出現一些縫隙或空隙，使得其內部的鋼筋在鹽水等腐蝕介質的侵蝕下，產生鏽蝕現象，尤其沿海港口碼頭，跨海大橋和需要洒鹽水除冰雪的机場及高速公路等更為嚴重。鏽蝕在鋼筋表面產生的氧化鐵﹒体積膨脹几十倍。導致混凝土開裂，保護層剝落，鋼筋更加暴露于腐蝕介質中而使鋼筋鏽蝕速度加快。近年來，由于鋼筋鏽蝕而使建筑物還未達到設計使用年限就提前破坏，甚至發生災難性后果的現象時有發生。因此鋼筋鏽蝕以及如何防護問題，已經受到我國工程界的普遍關注和重視。

二、鋼筋腐蝕机理和防腐措施

（一）鋼筋腐蝕机理

混凝土中鋼筋的腐蝕是一种過程，其電化學腐蝕過程產生的 Ｆｅ（ＯＨ）２導致侵蝕后的体積比鋼筋被侵蝕的体積大２－３倍，當這种体積膨脹力使鋼筋周圍混凝土承受的拉力超過混凝土抗拉強度時就會產生順筋裂縫，進而導致鋼筋腐蝕。鋼筋產生腐蝕將導致鋼筋混凝土結构脹裂、剝落，令鋼筋混凝土的耐久性降低。引起鋼筋腐蝕的基本原因是電化學腐蝕。盡管混凝土對鋼筋有保護作用，但當介質中含有氯离子時，鋼筋保護膜將被破坏，使鋼筋鏽蝕加速。當鋼筋混凝土中有雜散電流通過時（如電气化鐵路，地鐵等），雜散電流亦可導致鋼筋鏽蝕，鋼筋的鏽蝕是導致混凝土結构破坏的最主要原因之一，并已經被視為“混凝土癌症”。

（ 二 ） 防 腐 措 施

目前，防腐蝕行業普遍認為提高鋼筋耐蝕性的最好措施是涂覆防腐蝕涂料。鋼筋表面涂裝防護涂層可提高鋼筋防腐蝕性能﹒目前，國內外一般采用熱噴涂或靜電噴涂環氧樹脂粉末作為鋼筋的防護涂層材料。美國采用環氧樹脂保護橋梁已有多年歷史，中國也展開了環氧樹脂粉末涂層的研究与初步應用﹕制定了行業標准《環氧樹脂涂層鋼筋》（ＪＧ３０４２—１９９７）﹔將環氧樹脂粉末涂層應用于杭州灣跨海大橋基礎管樁的保護以及廈門海軍碼頭、橋梁中鋼筋表面的保護等。

（ 三 ） 環氧樹脂涂層鋼筋的制作工藝

首先在工厂經鋼筋表面預處理（ 噴砂除鏽） ——鋼筋加熱——靜電噴涂——淨水冷卻——質量檢查而在鋼筋表面噴涂一層環氧樹脂保護膜的鋼筋。鋼筋表面預處理是將鋼筋送進密封室內作噴砂除鏽，要求達到 Ｓ ａ ２ ﹒ ５ 級等級，并具有一定的粗糙度，以保証涂層与鋼筋的粘結性。處理后的表面不能含有氧化物有害物質以及結疤、尖角、毛刺等影響涂層質量的表面缺陷。表面處理合格并清除灰塵后的鋼筋隨即進入加熱裝置室內。通過感１８應加熱爐加熱，使表面達到一定的溫度（ 用不含硫的測溫蜡筆或紅外線光學測溫計測試溫度） 。加熱過的鋼筋進入靜電噴涂室中噴涂粉末環氧樹脂。粉末在鋼筋表面熔融形成一層均勻薄膜。若干秒后固化，冷卻后便在鋼筋表面形成惰性的优良防腐蝕保護層。

三、環氧樹脂涂層鋼筋的主要优點和應用

（ 一 ） 主要优點

由于環氧樹脂結构中含有脂肪族羥基、醚基及環氧基，羥基和醚基的极性使 得環氧樹脂与相鄰表面之間產生電磁鍵的吸引力。另外環氧樹脂可以相當平穩地從液態變成固態（ 只有輕微的收縮） ，所以它能保持著几乎所有原來的鍵，因此它与很多金屬和非金屬有較高的粘結力，在固化的環氧樹脂体系中含有穩定的苯環、醚鍵以及脂肪族羥基，化學性質很穩定，所以它能耐稀酸、鹼和某些溶劑。

与鍍鋅、涂塑、陰极保護等防腐技術比，環氧樹脂涂層鋼筋技術具有防腐效果好、涂裝工藝簡單、涂層厚度易于控制、對環境無污染、具有較大的成本效益等优點。尤其環氧樹脂涂層不与酸、鹼等反應， 具有极高的化學穩定性，延性大，干縮小， 与金屬表面具有极佳的粘著性，在鋼筋表面形成了物理屏障，同時還因具有阻隔鋼筋与外界電流接触的功能。因此，環氧樹脂涂層鋼筋技術成為鋼筋混凝土工程中鋼筋防鏽蝕的主要技術得到了非常重視和迅速發展。

（ 二 ）國外和國內的使用現況

美國自２０世紀70年代中期開始逐步推廣使用環氧樹脂涂層鋼筋，現已有 ２万座橋使用了環氧樹脂涂層鋼筋。１９７３年美國的賓西法尼業大橋首先使用了環氧樹脂涂層鋼筋技術來處理鋼筋鏽蝕問題，３０多年過去了，目前，環氧樹脂涂層鋼筋占橋梁總用量的 ７ ０ ％ － ８ ０ ％ 。此項技術已被美、日、歐以及中東等國家和地區廣泛采用，并規定在惡劣環境中的工程必須使用環氧樹脂涂層鋼筋。而近年來我國也在許多工程中使用了此項技術，見表 １ 。所以，采

用環氧樹脂涂層鋼筋技術作為鋼筋防鏽蝕的方法也必將是我國所采用的主要方法。

表 １環氧樹脂涂層鋼筋在國內的部分工程簡況

四、環氧樹脂涂層鋼筋錨固問題和解決

涂層鋼筋因表面光滑，与混凝土的磨擦阻力減小，故粘結錨固性減弱，一般要求減弱不超過 ２ ０ ％ 。針對這一問題，目前解決的方法有很多，如設汁時對涂層鋼筋与混凝土之間的粘結強度、涂層鋼筋的錨固長度、涂層鋼筋的綁扎搭接長度、涂層鋼筋作彎曲加工時的彎曲直徑等的取值應按中國行業標准《環氧樹脂涂層鋼筋》ＪＧ３０４２－１９９７中附錄 Ｄ 的規定執行。目前，鋼筋混凝土結构物中螺紋鋼筋的防腐蝕多采用環氧涂料。還可以通過選擇直徑較小的鋼筋，适當增加混凝土保護層厚度、配置箍筋以及延長錨固和綁扎長度等措施來解決。另外還可以向涂料中添加一些石英砂等材料，對其進行改良，使其在鋼筋表面成膜后能盡可能地增加表面粗糙程度。但仍未形成最終确定的統一方法。

五、結論

采用環氧樹脂涂層鋼筋，初期建設成本雖然高，但是從成本效益分析看，是十分值得的。目前，結构物的耐久性問題以及長期維護的問題日益受到有關方面的重視，雖然環氧樹脂涂層鋼筋技術也有一些不足的地方，但可預見，這項技術必將成為我國日后的發展重點。

參考文獻

１吳金岳、吳松貴、徐旭峰、徐乃欣﹒環氧樹脂涂層鋼筋及應用[Ｊ]﹒腐蝕与防護，２００４，２５（３）﹕１０５－１０８

２張延吉、鄭麗敏﹒環氧樹脂涂層鋼筋技術[Ｊ]﹒吉林交通科技，２００５，３﹕２８－３０

 ３鄭偉、白錫慶﹒提高混凝土耐久性的措施[Ｊ]﹒天津建設科技

 ４張晏清﹒鋼筋表面防腐蝕涂層的性能[Ｊ]﹒建筑材料學報，２００５，５（１０）﹕４８－５０