繼去年夏季高溫檢驗后，大橋索塔防腐試驗參研團隊認為，春節(jié)前后長時段低溫雨雪冰凍是對創(chuàng)新材料的最好考驗。

資料顯示，腐蝕是世界橋梁工程建設面臨的共同難題。橋梁暴露在自然環(huán)境中，會不斷受到外界各種介質的侵蝕而發(fā)生物理、化學、電化學破壞，影響橋梁的安全運行和使用壽命，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溪水庫，設計標準為100年。這里氣候多變，冬冷夏熱，潮濕多風，防腐要求無疑也更為“嚴苛”。

大橋建設指揮部為使大橋“延年益壽”，項目建設之初就立足創(chuàng)新，積極探索應用新材料，邀請并組織湖南航天三豐科工有限公司、中南大學和湖南路橋建設集團聯(lián)合技術團隊，借助航空石墨烯技術，研發(fā)石墨烯改性納米重防腐涂料體系產品，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項目正式被湖南省科技廳納入2023年度湖南省重點研發(fā)計劃項目，8月，洞庭溪沅水特大橋全面進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由內業(yè)實驗真正走到前臺，依托大橋正式開展工程應用試驗。

“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量的防腐體系，提高抗腐蝕能力，延長使用壽命，減少維護頻率。”大橋建設負責人解釋支持并參與該科研項目的初衷。

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

外場應用試驗前，研發(fā)團隊進行了大量基礎性技術研究，突破了石墨烯納米材料均勻分散與配方設計等關鍵技術，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。應用試驗各項關鍵性能指標表明，其耐候性能優(yōu)異。

“耐候性是涂料對陽光照射、溫度變化、風吹雨淋等外界環(huán)境影響的耐受能力。”據(jù)項目研發(fā)團隊介紹：“這套防腐涂層體系，附著強度較傳統(tǒng)材料提升60%以上，耐候性達20年以上。”

近日，大橋索塔防腐試驗再傳喜訊，經(jīng)過極寒風雨雪冰的洗禮，創(chuàng)新涂層與砼的粘結力最小值4.94兆帕，且分離面在砼體，表明涂層附著強度大于砼體混凝土拉伸強度，附著力完全滿足長效防護要求，綜合防護性能超出預期，標志著依托大橋開展的該項省級重點研發(fā)項目取得重大進展。

經(jīng)過試驗驗證后，這種新型重防腐涂料將規(guī)模化應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”，為筑百年品質工程提供強有力支撐。