抛丸处理技术的知识及发展总结

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抛丸处理是一种在欧美发达国家已经开始应用的抛丸表面处理方法。世界上第一台抛丸设备诞生于100年前，开始是在各种金属或非金属表面去除杂质、氧化皮，增加粗糙度等方面得到应用。经过百年的发展，抛丸处理工艺以及设备已经相当的成熟，其应用已经不仅仅是在各个重工业的工厂。随着世界上第一台水平移动式抛丸设备在美国佰莱泰克（BLASTRAC）诞生，其应用领域迅速扩展到混凝土表面涂装处理和船舶甲板金属表面处理上，并且直接引导了该行业的标准制订和行业施工方法的规范。随着佰莱泰克抛丸处理设备的不断改进和技术成熟，抛丸处理工艺和设备已经进入欧美发达国家公路养护、桥梁施工和机场维护等领域。中国在此方面的应用却依旧是很少，只有在少数项目中使用了抛丸处理工艺，而在高速公路、市政道路及混凝土桥梁防水涂装方面，还是一个空白。希望借此文章能将此新的抛丸处理工艺介绍给公路、桥梁工程方面养护施工的同行，并期望这一新工艺、技术获得推广。
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1 抛丸处理工艺和抛丸处理设备的工作原理
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1.1 抛丸处理工艺和抛丸处理设备的工作原理

抛丸是指通过机械的方法把丸料(钢丸或砂粒)以很高的速度和一定的角度抛射到工作表面上，让丸料冲击工作表面，然后在机器内部通过配套的吸尘器的气流清洗，将丸料和清理下来的杂质分别回收,并且使丸料可以再次利用的技术。抛丸机配有除尘器，可做到无尘、无污染施工，既提高效率，又保护环境。抛丸机按其行走形式可分为三种：手推式、车载式和自行式。
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; e; Z. [; J4 @抛丸机操作时通过控制和选择丸料的颗粒大小、形状，以及调整和设定机器的行走速度，控制丸料的抛射流量，得到不同的抛射强度，获得不同的表面处理效果。

1.2 对表面抛丸处理质量的控制

  {/ ]; \) I" F6 w  Y1 @) e# ^抛丸处理工艺和抛丸处理设备根据需要处理的表面的不同，通过三个参数来控制处理后的表面状况的。选择丸料的大小和形状；设备的行走速度；丸料的流量大小。以上三个参数互相配合，可以得到不同的处理效果，确保抛丸处理后表面的理想粗糙度。

例如：采用S330钢丸，流量10A，处理C50混凝土表面，可以达到粗糙度90；处理沥青表面，可以去除泛油层，同时达到粗糙度80；处理钢板时，可以达到SA3的清洁度标准。
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2 抛丸设备的应用
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* U' x  R; ~% F' g0 N2.1 混凝土桥面的表面处理

; e1 [; S  X% @) L2 y+ V欧美国家自20世纪70年代以来在混凝土桥面铺装中广泛使用防水层，大大减少了混凝土桥梁因为渗水的原因而造成的损坏，延长桥梁的使用寿命。但随着交通量的增加，同时出现了防水层和面层以及桥面黏结强度不足而产生推移的病害。在我国，混凝土桥梁也经常发生类似病害，以及由于渗水甚至造成的混凝土疏松、脱落，钢筋锈蚀。造成以上病害的原因之一是因为混凝土面层的抛丸处理没有能够完全去除表面残留物质，没有保留一定的粗糙表面来保证防水层和桥面底层的黏结强度。

抛丸处理工艺能够一次将混凝土表面的浮浆、杂质清理和清除干净，最重要的是在同时对混凝土表面进行了打毛处理，使其表面均匀粗糙，大大提高防水层和混凝土基层的黏结强度。

  l8 w9 w3 K' [4 V+ _: l9 X" a# p而且在此过程中，抛丸处理工艺能够充分暴露混凝土的裂纹等病害，以便提前采取补救措施。
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; m" m) X4 h2 n( r2 Y; ]2.2 隧道的维护
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" T* @: i% V0 ?% F: X" x在我国，隧道内路面出于防水以及材料耐燃和耐油等方面的考虑，一般采用水泥混凝土。但同时这对长隧道路面的抗滑性要求也提出了较高的要求。对于以上的两种在我国依旧难以解决的问题，抛丸处理工艺是一种施工简单、设备投入小、效果显著而又环保的处理方法。

近年来在用户推荐下使用抛丸工艺处理桥面和隧道的工程也越来越多，在混凝土桥面防水铺装中，抛丸工艺已经是欧美国家工艺规范的要求，在中国也正在被逐渐接受，例如重庆通渝隧道、贵阳营盘坡隧道、昆石高速清水沟隧道等等，均采用抛丸工艺对混凝土路面进行维护。

" n7 o; M! K$ U+ n! t8 v2.3 沥青路面的养护

抛丸处理设备被广泛使用在提高沥青路面粗糙度和摩擦系数，从而提高了路面的附着力，保证了行车安全。同时还可以清除沥青路面的附着物（如燃油、机油等）主要应用于以下方面：

1 v+ L3 \. |- X6 x4 ]7 x7 `（1）沥青混凝土罩面施工时，使用抛丸处理工艺进行路表面的预处理可以保证路面洁净，同时增加表面的粗糙度，使罩面层与原路面的粘结加强，其结构的耐久性大大增加；稀浆封层及采用树脂材料罩面时先进行抛丸处理可以大大提高树脂罩面和原基层的黏合强度，使稀浆封层的质量提高，路面的使用寿命延长。
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（2）抛丸处理工艺可以直接在沥青路面上使用，例如在转弯路段表面拉毛以提高抗滑性能。

; R$ }( I/ Z' G7 e  e6 z（3）可以直接去除沥青路面的表面泛油，改善由于泛油引起的抗滑性能的降低。
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# B  u! f5 r1 p  k; g3 h2 [3 D（4）抛丸处理工艺还可以应用在标志线的去除。
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" R0 j$ v8 R/ Q1 ?: X# }在我国，表面粗糙度对交通的影响尚未引起广泛的重视，而每年因为路面打滑引起的交通事故却不断上升，抛丸设备可以灵活地处理小面积路段，完全恢复其抗滑性能。

+ [3 e- b1 t$ I& D6 P2 A: u经过抛丸工艺处理的沥青表面不但清理了各种表面的附着物，同时增加了沥青表面的粗糙程度，提高了沥青路面的性能。而且设备施工简单方便，灵活机动。
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/ j: b' {# X7 P0 [9 C2.4 钢桥面防腐涂装
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抛丸处理工艺在钢桥梁防腐涂装中的应用在我国已经被充分肯定。在建和已建的大多数桥梁在进行防腐底漆或其他喷涂之前都选择使用抛丸工艺进行对表面的清洁和粗糙度处理，例如长江二桥、江阴大桥、军山大桥、白沙洲大桥、上海卢浦大桥等等。使用抛丸工艺处理钢桥面可以达到SA2.5/SA3的钢板清洁度要求，并且可以控制粗糙程度，满足涂装要求，而且整个过程是无尘操作，移动方便。
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2.5 市政道路及铺装路面

城市里的各种道路铺装均可用抛丸机进行清洁处理，去除路面的标志标线，对交通繁忙的十字路口，路面可进行拉毛，提高路面粗糙度和摩擦系数。
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2.6 机场跑道的预防性养护
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混凝土及沥青跑道去除胎迹（除橡胶）、去除标线、恢复及增加机场跑道表面粗糙度，提高跑道的摩擦系数。

, n" ]1 w; j# I$ @6 b. J; Z' @6 V3 小结

  Z: r2 T9 A1 q8 G+ U4 L# X- k. l在我国，抛丸处理工艺在钢桥面施工中已经被广泛使用，在一些混凝土路面抗滑性恢复保养作业中也得到了一定的应用；但作为一种全新的工艺在混凝土桥梁防水底层处理和其他公路抗滑性能恢复，以及其他在欧美国家已经得到应用的领域，我们还是刚刚开始。