桥梁防腐蚀－热喷锌、热喷铝、热喷镁铝合金、热喷锌铝合金

热浸镀锌（Hot Dip Galvanising）也是钢结构重要的防腐蚀处理工艺，广泛应用于高速公路护栏、屋顶压型钢板、输电塔、电视塔和钢管等。
在桥梁建筑方面，热浸镀锌主要是针对桥梁的较小部件，比如栏杆、灯杆等，这些构件小，容易进行镀锌处理，但是大型的钢箱梁等显然是不可能用镀锌来处理的。在重防腐涂装界有一个说法，如果你可以提起这个钢结构，那么就用镀锌来处理，如你提不起来，那么就使用无机硅酸锌底漆来处理。南浦大桥的灯杆即采用了这一热镀锌防腐，然后再涂以环氧云铁防锈漆和丙烯酸聚氨酯面漆进行双重系统的保护处理。在桥梁上面使用镀锌工艺最多的是悬索、吊索和斜拉索钢丝。
热浸镀锌的耐用年限与锌层厚度成正比关系，按照美国西南公司《热浸镀锌技术和生产指导》一书中的介绍，镀锌层与质量的换算关系为镀锌层厚度1m＝7.07g/m2。
热浸镀锌的耐用年限与热喷锌大致相同，参见下表。
耐用年限
使用环境 镀锌层耗蚀量
g/m2•a 不同锌层厚度的耐蚀年限
210 g/m2 280g/m2 560g/m2 700g/m2
乡村环境
海洋环境
城市环境
工业区 7－15
17－50
20－43
40－80 13－28
4－12
5－10
20－43
6－18
7－15
> 30
11-33
13-28
7-14 >30
14-41
16-38
8-18
热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440－465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程，铁基体与熔锌反应，形成铁－锌合金层覆盖在整个工件表面。镀锌表面有一定的韧性，可耐很大的摩擦及冲击，与基体有着良好的结合。
1. 一般钢材
一般的钢材进行热浸镀的程序介绍如下。
（1） 碱液脱脂
（2） 清水漂洗
（3） 盐酸酸洗
（4） 清水漂洗
（5） 氯化铵锌溶液中助熔处理
（6） 70－120℃中干燥
（7） 熔化锌中镀锌
（8） 空气或水中冷却
（9） 质量检查
首先要在碱性溶液中进行脱脂处理，除去旧油漆，然后用热水和冷水漂洗。
而后钢材输送到14 -16 %盐酸的酸洗槽进行酸洗除去氧化皮和锈蚀，再次用清水漂洗。
再把钢材浸入水溶性的含有氯化铵锌的熔剂中；薄层在75 - 120 °C下干燥, 这取决于所用的熔剂。熔剂可以确保表面没有污迹，这样在镀锌槽里就能获得适宜的润湿条件。

助熔过程有两种方法，一种是在单独的槽里进行，一种是在熔化锌表面进行。经过助熔处理，钢材就浸入了熔锌槽。镀锌时间取决于其质量和钢材类型，是脱氧钢材还是未脱氧钢材，时间在2－8分钟。
镀层厚度通常在50－250微米。为了提高锌层厚度，酸洗前也可以进行喷砂处理。锌层的厚度控制可以用气体喷射法。当热浸镀锌从锌槽中拉出来时，向锌层喷射气体，吹掉过厚的锌液。压缩气体从特制的喷嘴中喷出，可以像刀一样削去多余的锌层。这样处理的锌层表面比较光洁。
锌在中性的环境中状态最好，即pH 在6–10之间。 如果强酸或酸碱接触锌，就会很快地腐蚀。在钢材表面的镀锌层起着屏蔽和阴极保护的作用。如果锌层破坏到钢材表面，锌的阳极化作用就会保护钢材。锌层的较小损伤可以自我封闭，因为在腐蚀过程中氢氧化锌和碳酸锌产生后，这些腐蚀产物将很好地附着于表面，由于是不溶性的，所以也可以提供保护。
如果在锌液中适当地加入铝，涂层的腐蚀产物是铝膜，其钝性更好，可以大大提高锌涂层的耐蚀性能。当铝含量达到3％时，耐蚀性能明显地提高；当铝含量达到5％时，耐蚀性能更好。
为了使锌能够很好地附着于钢材上面，适当的表面处理是必要的。包括除去氧化皮、锈蚀、油脂等。热浸镀锌钢材紧常见的缺陷有：
（1） 印痕
（2） 黑色裸点(没有锌)
（3） 锈点，因为酸洗液在钢材的微小缺陷处截留，比如焊缝处
（4） 灰份
为了修正这些缺陷，只要进行表面打磨焊锌就可以了。另一个方法是使用热喷锌，有时也使用厚浆型含铝MASTIC环氧漆进行表面层封闭。
2.桥梁缆索系统镀锌钢丝
钢丝的热镀锌可以防止桥梁用缆索在制造、运输、架设以及使用过程中的生锈，使得桥梁的缆索系统有很好安全保证。美国是世纪上建造悬索桥的最早的国家，在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝，比如世界闻名的金门大桥。而有些小型桥梁由于没有使用镀锌钢丝，多因应力腐蚀断裂或腐蚀疲劳而不得不全面换索。
对于热浸镀锌钢丝的锌层要求重量在300 g/m2，附着力测试以绕5倍钢丝直径的芯轴缠2圈，镀锌层不开裂为合格。
用于主缆的高强度镀锌钢丝含碳量在0.75-0.85%之间，工艺流程为：
除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品
采用垂直引出法可以获得厚锌层的热浸镀锌钢丝，而斜向引出法的锌层在200 g/m2左右。镀锌钢丝的强度会有所下降，但是延伸率和韧性相应有所增加，而且没有氢脆的危害。
用于主缆的钢丝质量要求如下：


今年9月，海口市城市建设投资管理有限公司的严谨认真劲儿，终于让同样以严谨认真
出名的德国人认输了，德国厂家同意将两年半前提供给海口世纪大桥建设的全部出现问题的钢丝予以收回，价值170万余元人民币。
德国厂家的这批货出厂时有质量保证书，而且入境时已经通过我国的商品检验。但在钢丝送到江阴进行加工时，却发现有些钢丝出现锌皮脱落现象，于是我方要求德方退货。德国厂家急了，非常不服气地说：“我们出厂时检验合格，进入中国检验也是合格的，现在出现了指甲盖那么大一点的脱落就要求退货，不可能。”然而我方的态度比德方更坚决。世纪大桥设计为一座斜拉桥，桥上最粗的斜拉索由241根钢丝组成，最细的有121根钢丝，里面任何一根钢丝出现问题，都可能影响到世纪大桥的安全和使用寿命。
从上海谈到江阴，从江阴谈到海口，就为了指甲盖大小的脱落。海口市城市建设有限公司总经理助理解富东说，要造百年世纪大桥，容不得一点点的马虎。对于项目建设者来说，向政府和纳税人交出一个满意合格的工程，就是对社会最大的诚信。