繼去年夏季高溫檢驗(yàn)后，大橋索塔防腐試驗(yàn)參研團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，春節(jié)前后長時(shí)段低溫雨雪冰凍是對(duì)創(chuàng)新材料的最好考驗(yàn)。

資料顯示，腐蝕是世界橋梁工程建設(shè)面臨的共同難題。橋梁暴露在自然環(huán)境中，會(huì)不斷受到外界各種介質(zhì)的侵蝕而發(fā)生物理、化學(xué)、電化學(xué)破壞，影響橋梁的安全運(yùn)行和使用壽命，涂裝防腐涂層就成為常用的防腐手段。但防腐涂層在外界環(huán)境的凍融、腐蝕、風(fēng)化作用下，褪色、劣化、龜裂等一系列現(xiàn)象依然不可避免。

洞庭溪沅水特大橋處于湘西北武陵山區(qū)，跨越沅江下游的五強(qiáng)溪水庫，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100年。這里氣候多變，冬冷夏熱，潮濕多風(fēng)，防腐要求無疑也更為“嚴(yán)苛”。

大橋建設(shè)指揮部為使大橋“延年益壽”，項(xiàng)目建設(shè)之初就立足創(chuàng)新，積極探索應(yīng)用新材料，邀請(qǐng)并組織湖南航天三豐科工有限公司、中南大學(xué)和湖南路橋建設(shè)集團(tuán)聯(lián)合技術(shù)團(tuán)隊(duì)，借助航空石墨烯技術(shù)，研發(fā)石墨烯改性納米重防腐涂料體系產(chǎn)品，為大橋橋塔打造“金鐘罩”。

2023年7月，石墨烯改性納米重防腐涂料制備技術(shù)項(xiàng)目正式被湖南省科技廳納入2023年度湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，8月，洞庭溪沅水特大橋全面進(jìn)入索塔主體施工階段，石墨烯改性納米重防腐涂料制備技術(shù)由內(nèi)業(yè)實(shí)驗(yàn)真正走到前臺(tái)，依托大橋正式開展工程應(yīng)用試驗(yàn)。

“旨在以工程帶科研，以科研破難題，為大橋量身打造一套高質(zhì)量的防腐體系，提高抗腐蝕能力，延長使用壽命，減少維護(hù)頻率。”大橋建設(shè)負(fù)責(zé)人解釋支持并參與該科研項(xiàng)目的初衷。

大橋所在區(qū)域夏季最高溫達(dá)40℃，經(jīng)長時(shí)間暴曬，塔柱表面溫度高達(dá)70℃。冬季最低溫低至-6℃，且風(fēng)力大，滴水成冰。2023年8月，參研團(tuán)隊(duì)在大橋北索塔區(qū)域制作索塔縮比工程樣件，在相同環(huán)境條件下進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)。

外場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量基礎(chǔ)性技術(shù)研究，突破了石墨烯納米材料均勻分散與配方設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，有效解決了現(xiàn)有石墨烯重防腐涂料附著性、穩(wěn)定性以及加速基材腐蝕等缺陷。應(yīng)用試驗(yàn)各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)表明，其耐候性能優(yōu)異。

“耐候性是涂料對(duì)陽光照射、溫度變化、風(fēng)吹雨淋等外界環(huán)境影響的耐受能力。”據(jù)項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹：“這套防腐涂層體系，附著強(qiáng)度較傳統(tǒng)材料提升60%以上，耐候性達(dá)20年以上。”

近日，大橋索塔防腐試驗(yàn)再傳喜訊，經(jīng)過極寒風(fēng)雨雪冰的洗禮，創(chuàng)新涂層與砼的粘結(jié)力最小值4.94兆帕，且分離面在砼體，表明涂層附著強(qiáng)度大于砼體混凝土拉伸強(qiáng)度，附著力完全滿足長效防護(hù)要求，綜合防護(hù)性能超出預(yù)期，標(biāo)志著依托大橋開展的該項(xiàng)省級(jí)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目取得重大進(jìn)展。

經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證后，這種新型重防腐涂料將規(guī)模化應(yīng)用于洞庭溪沅水特大橋索塔表面，給大橋主索塔鑄上防腐“金鐘罩”，為筑百年品質(zhì)工程提供強(qiáng)有力支撐。