一、橋梁纜索結(jié)冰的危害
斜拉橋拉索和懸索橋懸索下部為橋面,在冬季溫度較低,風(fēng)速較大,濕度較大時(shí),橋梁纜索極易結(jié)冰,橋梁纜索結(jié)冰會(huì)帶來一系列的安全隱患和潛在危害,具體包括以下幾個(gè)方面:
1. 增加纜索負(fù)載:冰的重量會(huì)給纜索帶來額外的負(fù)荷,特別是在積冰較厚的情況下,可能導(dǎo)致纜索張力的不平衡,將影響整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
2. 降低纜索強(qiáng)度: 結(jié)冰可能會(huì)導(dǎo)致纜索材料的物理性能發(fā)生變化,例如在極寒條件下,某些材料可能會(huì)變脆,從而降低纜索的抗拉強(qiáng)度。
3. 冰凌形成:白天融冰纜索底部形成的水滴在夜間溫度下降時(shí)會(huì)在底部再次凍結(jié)形成冰凌。當(dāng)冰凌增大到一定程度或纜索溫度上升時(shí)冰凌根部斷裂墜落,會(huì)對(duì)橋面行人和車輛造成危險(xiǎn)。
4. 增加摩擦:結(jié)冰會(huì)增加纜索之間的摩擦,影響纜索的正常移動(dòng)和橋梁的動(dòng)態(tài)特性,特別是在纜索需要移動(dòng)或調(diào)節(jié)張力的情況下。
5. 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受影響:纜索結(jié)冰會(huì)導(dǎo)致橋梁的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降,尤其是在大風(fēng)等惡劣天氣條件下,可能會(huì)引起橋梁振動(dòng)或擺動(dòng)加劇。
6. 增加維護(hù)成本:結(jié)冰會(huì)導(dǎo)致纜索表面損傷,增加維護(hù)頻率和成本。此外,冰層的存在也會(huì)增加維護(hù)工作的難度。
7. 安全隱患: 冰凌的墜落不僅會(huì)對(duì)橋面的行人和車輛構(gòu)成直接威脅,還可能對(duì)橋梁下方的船只等造成危害。
8. 影響美觀:結(jié)冰會(huì)破壞橋梁的整體外觀,尤其是在纜索上形成冰柱時(shí),雖然可能會(huì)顯得壯觀,但同時(shí)也是一種安全隱患。
9. 影響交通:如果結(jié)冰嚴(yán)重到影響橋梁的安全性,可能會(huì)導(dǎo)致交通中斷或限行,影響人們的出行。 為了避免這些危害,江銳涂料已經(jīng)開發(fā)了一些防結(jié)冰和除冰技術(shù),采用碳納米管材料貼敷在纜索上并涂覆超疏水涂層,或者使用加熱電纜、振動(dòng)裝置等方法來預(yù)防結(jié)冰。此外,還可以采用疏水性涂層、化學(xué)防冰劑等措施來減少冰層的形成。這些江銳涂料技術(shù)和措施有助于提高橋梁纜索在冬季的可靠性和安全性。

二、采用江銳碳納米管涂層解決纜索防結(jié)冰
在橋梁纜索上貼覆碳納米管材料,并結(jié)合超疏水涂層,可以在低溫環(huán)境下通過加熱來防止纜索結(jié)冰。 江銳碳納米管涂層技術(shù)具有非常高的電導(dǎo)率和一定的電阻。當(dāng)電流通過碳納米管時(shí),由于電阻效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱量。這種加熱方式非常高效且可控,能夠快速升高纜索的溫度,從而融化冰層或防止冰層形成。
2.1、碳納米管涂層技術(shù)優(yōu)勢(shì)
江銳科技將碳納米管與涂料混合,制備成復(fù)合材料。這種復(fù)合材料可以直接纏繞在纜索上或嵌入纜索內(nèi)部,形成一個(gè)加熱系統(tǒng)。
1、高效節(jié)能:碳納米管加熱速度快,能量轉(zhuǎn)化效率高。
2、均勻加熱:碳納米管能夠提供均勻的加熱分布,避免局部過熱。
3、輕量化:碳納米管加熱元件輕薄,不會(huì)增加纜索的負(fù)擔(dān)。
4、靈活性:可以根據(jù)纜索的具體需求定制加熱元件的形狀和大小。
2.2、江銳防結(jié)冰涂層解決方案
江銳防結(jié)冰油漆雙組分包裝,漆料由氟碳樹脂、顏料、溶劑、助劑等組成;另一組分為脂肪族異氰酸酯固化劑,旨在防止物體表面結(jié)冰或減少冰層的形成。這類涂料通常具備以下特點(diǎn):
1. 低表面能:江銳防結(jié)冰油漆具有低表面能,可以將水或冰難以附著在涂層上。
2. 超疏水性:江銳防結(jié)冰油漆具有超疏水性能,即能夠顯著減少水滴與表面的接觸面積。
3. 接觸角大:防結(jié)冰涂層接觸角可以減少冰的附著,使得冰更易從表面滑落。
4. 低摩擦系數(shù):江銳防結(jié)冰油漆的表面通常具有低摩擦系數(shù),冰層不容易牢固地附著在表面上。
5. 自清潔功能:由于防結(jié)冰油漆能夠減少冰層的形成,因此也減少了清理冰層的工作量。
6. 耐候性:防結(jié)冰油漆通常具有良好的耐候性,可以在戶外環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間保持其性能。
7. 易于施工:江銳防結(jié)冰油漆通常可以采用常見的涂裝方法進(jìn)行施工,如噴涂、刷涂等。
江銳防結(jié)冰油漆廣泛應(yīng)用于:飛機(jī)表面,防止結(jié)冰影響飛行安全;電線、電纜,防止結(jié)冰導(dǎo)致的線路故障;橋梁、道路標(biāo)志牌等,減少結(jié)冰帶來的安全隱患;風(fēng)電葉片防止結(jié)冰影響發(fā)電效率。
設(shè)計(jì)依據(jù) |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù) |
所處環(huán)境 |
C5很高;外部:高濕度和惡劣天氣的工業(yè)區(qū)域和高鹽度的沿海區(qū)域 |
設(shè)計(jì)年限 |
VH超長(zhǎng)期 |
表面處理 |
ISO 8501-1 St2:表面平整、光滑 |
涂裝部位 |
纜索 |
涂層 |
涂料類型 |
涂料名稱 |
顏色 |
配套稀釋劑 |
A:B配套 |
膜厚μm |
第一道 |
碳納米管材料 |
在碳納米管加熱膜 |
黑色 |
/ |
/ |
0 |
第二道 |
DreamDur |
江銳防結(jié)冰油漆 DreamDur 660 |
白色 |
/ |
22.73:2.27 |
80 |
合計(jì) |
|
80 |