3.环氧树脂改性沥青路面的应用
2024年6月30日，经过七年建设的深圳至中山跨江通道（简称“深中通道”）正式通车试运营。这座粤港澳大湾区核心枢纽工程，全长约24公里，集“桥、岛、隧、水下互通”于一体，是目前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程之一。
环氧树脂的关键应用 面对台风、高盐高湿的苛刻环境和复杂的海底情况，深中通道的建设过程充满挑战。 在海洋工程中，钢筋混凝土结构由于长期暴露在盐水和酸雨等环境中，容易发生钢筋锈蚀现象。特别是钢护筒，面临着高温高盐、饱和氧气、强紫外线、潮湿海风、浪花拍打和泥沙冲蚀等多种因素的耦合损伤。 提升钢筋和钢护筒的防腐蚀性能，直接关系到海工设施的服役寿命。
1. 高性能环氧钢筋涂层 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团队，与宁波科鑫腐蚀控制工程有限公司合作，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。 这一创新技术，将传统的被动维修改变为主动防范，显著提升了钢筋和钢护筒的防腐性能。 该环氧涂层技术具有优异的附着力，得益于二维材料的加入，进一步提升了环氧树脂的物理阻隔性能。二维材料在涂层中形成的“迷宫效应”，大幅度提高了涂层对腐蚀介质的阻隔性能，从而显著提升了涂层的耐蚀功能。 环氧钢筋涂层不仅具备干缩小、延性大、优异的可弯性和涂层附着性，还具有卓越的粘结强度。它能够有效抵抗除冰剂、盐、海水、酸雨、化学品以及混凝土助剂的腐蚀，大幅延长了钢筋的抗腐蚀寿命。这些性能使得环氧钢筋涂层在各种严苛环境下表现出色，特别适用于高盐高湿的海洋工程环境。
2.高耐久性熔融结合环氧防腐涂层的应用 深中大桥的钢护筒、承台和墩身结构均采用了高耐久性熔融结合环氧防腐涂层和环氧钢筋材料。这些材料不仅显著提升了相关结构的防腐和耐磨性能，还通过其卓越的抗腐蚀性和耐久性能，满足了现代海工结构对大尺寸、重载、高强度和在恶劣条件下工作的需求。 大尺寸高强度钢护筒及其表面高耐久性防护涂层的一体化制造技术，具有与混凝土相近的热膨胀系数，能够有效解决防止塌孔、避免影响施工进度等工程技术难题。这一技术不仅提高了施工效率，还确保了钢护筒在恶劣环境下的长期稳定性。
深中通道的另一个重要组成部分是采用环氧树脂改性的沥青路面。深中通道钢桥面铺装施工总面积达38万平方米，是目前世界上规模最大的环氧类钢桥面铺装工程。 环氧沥青是一种由环氧树脂、固化剂与基质沥青经复杂的化学改性所得的混合物。环氧树脂形成三维立体骨架能良好地约束沥青颗粒，沥青均匀地分散在环氧树脂骨架当中，起到了填充作用。 环氧沥青结合热固性环氧树脂与热塑性沥青二者的优点，还在一定程度上减小了环氧树脂脆性和沥青热塑性给工程带来的负面影响，因此被广泛应用于道路工程中，其中双酚Ａ二缩水甘油醚型环氧树脂以其优异的性能和相对低廉的成本成为最常用的环氧树脂，占总应用的70％以上。
作为一种高性能建筑材料，环氧树脂在桥面应用具有明显优势。它具有耐用性好、酸碱环境下耐腐蚀性强等特点，能有效延长路面的使用寿命。此外，环氧树脂结构强韧，有利于抵御重载交通和恶劣天气的影响。使用环氧沥青混凝土进行钢桥面铺装，解决了传统沥青材料在高温环境下容易软化和在低温环境下容易脆裂的问题，降低了桥面松散、坑槽、车辙等质量病害的发生概率，对改善行车体验、延长桥梁寿命、降低维护成本有显著效果。 此外，环氧沥青延展性、收缩性与钢板接近，当钢板热胀冷缩时，环氧沥青路面可与钢板“共进退”，因而很少发生病害。另外，环氧沥青强度高，一般是普通沥青的三到四倍。 但环氧沥青养护期较长，成本较高。它必须在现场边生产边摊铺，让其在现场发生一系列化学反应，最后固化。从生产到施工必须在1个小时内完成，否则只能废弃。施工的环境温度以30-40度最理想，施工一定要避开雨天。 为了提升环氧沥青现场铺装的效率，建设团队还自主研发了环氧沥青钢桥面铺装智能建造三大系统：环氧富锌漆自动喷涂系统、环氧树脂粘结剂自动涂刷系统和环氧树脂结合料自动称量投放系统。这些系统开创了业内环氧沥青铺装全环节自动化施工的先河，大幅提高了施工效率和质量。 环氧树脂的未来展望 深中通道的成功通车，标志着中国在跨海工程建设中的又一重大突破。环氧树脂在这一工程中的广泛应用，不仅为深中通道提供了百年服役寿命的综合防护解决方案，还为未来的海洋工程建设树立了新的标杆。 作为环氧树脂行业的从业者，我们看到环氧树脂材料在海洋工程中的巨大潜力。二维纳米材料增强环氧涂层、高耐久性熔融结合环氧防腐涂层技术以及环氧树脂改性沥青路面的成功应用，展示了环氧树脂在提高结构耐久性和抗腐蚀性能方面的卓越表现。 随着科技的不断进步和技术的持续创新，环氧树脂在海洋工程中的应用前景将更加广阔。我们期待更多高性能环氧树脂材料和技术能够应用于更多的海洋工程项目中，为全球海洋工程的可持续发展贡献力量。
