中国科学院新材料为深中通道提供百年耐久性防护

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混凝土浇筑环氧钢筋。
7月1日,澎湃科技获悉,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研发新材料,为深中通道工程提供百年耐久性防护。
历时7年建设的深圳至中山跨江通道(简称“深中通道”) 于2024年6月30日正式通车试运营。
深中通道是当前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程之一,面临着台风、高盐高湿的苛刻环境、复杂的海底情况等挑战。
而海洋工程设施的钢筋混凝土中存在缝隙或空隙,当受到盐水或酸雨等侵蚀时,会引起钢筋锈蚀。其钢护筒面临沿海环境高温高盐、饱和氧气、强紫外线、潮湿海风、浪花拍打和泥沙冲蚀等多因素耦合损伤环境下极其严重的损伤问题。因此,钢筋和钢护筒性能的稳定性直接关系到海工设施的服役寿命。
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深中大桥。
深中通道这座粤港澳大湾区核心枢纽工程集“桥、岛、隧、水下互通”于一体,全长约24公里。
在国家重点研发计划项目、宁波市科技创新2025重大专项和宁波市“十三五”海洋经济创新发展示范项目等支持下,中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料国家级重点实验室薛群基院士和王立平研究员带领苛刻环境材料耦合损伤与延寿团队,联合宁波科鑫腐蚀控制工程有限公司,研制了二维纳米材料增强高耐久性熔融结合环氧涂层钢筋技术,将传统的被动维修改变为主动防范。
深中大桥的钢护筒、承台和墩身结构采用了高耐久性熔融结合环氧防腐涂层和环氧钢筋材料,大幅提升了相关结构的防腐、耐磨等性能,为深中通道工程提供了可满足百年服役寿命的综合防护解决方案。
专家介绍,相关涂层具有优异的附着力,而二维材料进一步提升了环氧树脂的物理阻隔性能。因此,涂层对腐蚀介质具有出色的“迷宫效应”,从而获得了良好的耐蚀功能。
其中,环氧钢筋涂层具有干缩小、延性大,优异的可弯性、涂层附着性及粘结强度,更是可以有效抵抗除冰剂、盐、海水、酸雨、化学品以及混凝土助剂对钢筋的腐蚀,使钢筋抗腐蚀寿命大大延长。
大尺寸高强度钢护筒及其表面高耐久性防护涂层一体化制造技术具有抗腐蚀性和耐久性能好、热膨胀系数与混凝土相近等优点,满足了现代海工结构向大尺寸、重载、高强与在恶劣条件下工作的重大发展需求,解决了防止塌孔、避免影响施工进度等工程技术难题。