“混凝土桥梁不该只有‘灰头土脸’的宿命,更不应陷入‘年年修、年年坏’的恶性循环!”浙江大学中原研究院新材料研究中心黄正强博士团队研发的有色硅烷防腐材料,如同给城市基础设施穿上“分子级防护铠甲”,在郑州紫荆山立交、京广路隧道等重大工程中落地生根,用硬核科技让服役数十年的交通设施焕发新生。
面对传统防腐涂料表面防护易脱落、寿命短的行业痛点,团队历经多年攻关,创新研发出氟碳改性硅烷体系有色防腐材料,闯出一条“渗透型防护”新路径。“这不是简单刷层漆,而是让防护分子‘钻’进混凝土肌理!”黄正强形象解释。相较于普通涂料3-5年的“保质期”,该技术防护周期长达15-20年,耐久性提升4倍以上,全生命周期成本大幅降低。
在郑州紫荆山立交修复工程中,该技术交出亮眼答卷。这座承载郑州30年交通记忆的枢纽桥梁,防撞墙曾因常年车辆刮擦、四季冻融循环,出现混凝土裸露、钢筋锈蚀等“老年病”,此前多次用普通涂料修复,难逃一年内外层剥落的命运。2024年9月,研究院与郑州市政设施事务中心联合定制施工方案,采用“有色硅烷底漆 + 超疏水自清洁涂层”复合工艺——灰色底漆筑牢防护根基,自清洁涂层让灰尘“不沾身”、雨水一冲即净,再搭配新型弹性伸缩缝胶状剂,完美适配桥梁变形需求。如今近2年过去,修复后的防撞墙依旧平整光滑,成为老桥“逆龄”的直观见证。

这项技术也在郑州京广路隧道的修复中得到了应用。2020 年,研究院团队承接京广路隧道修复工程,针对隧道内壁潮湿、渗漏、积污等痛点,团队通过精细化修补与硅烷底漆涂刷,赋予内壁防水、抗污、耐磨三重性能。历经多次强降雨考验,防护区域仍完好如初,无渗水、剥落痕迹,与未采用长效防护的区域形成鲜明对比,筑牢了城市交通安全防线。

这项扎根中原的科技成果,正全面赋能郑州交通建设:解放路立交桥上,团队主持的健康监测项目构建了全生命周期安全预警体系,让交通枢纽“健康状况”实时可感;连霍高速郑洛段大修工程中,团队研发的混凝土结构耐久性提升技术成功破解了路面开裂、剥落等顽疾;在荥密高速建设中,智能注浆与材料改性技术实现了煤矿采空区安全处置与固废资源化利用,践行绿色发展理念。
“技术研发始终贴着工程实际走!”研究院相关负责人介绍,团队研发的核心材料体系不仅让混凝土耐久性提高4倍以上,更实现水泥用量减少50%,降低40%的CO2排放,契合“双碳”目标。目前,技术成果已在胶州湾第二隧道、乌尉高速、陆丰核电站等国家重点项目中得到成功应用。项目申请发明专利6项,授权4项。培育聚研新材料公司产值超5000万元。

“基础设施‘长寿’了,全生命周期成本降下来了,最终受益的是广大市民。”黄正强表示,团队将持续深化技术迭代,把有色硅烷防护技术拓展到地下管廊、水利工程等更多场景,让科技之花在中原大地上持续绽放,为城市建设高质量发展注入强劲动能。


