目前,保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)最常用的方法是在其表面涂覆鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,發(fā)生火災(zāi)時(shí)它作為耐火隔熱保護(hù)層,有效地提高鋼構(gòu)件的耐火極限,滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的要求。涂覆鋼結(jié)構(gòu)防火涂料作為防火保護(hù)的一種手段,不但具有很高的防火效率,而且使用十分方便,施工不受鋼結(jié)構(gòu)幾何形狀的限制,且一般不需要輔助設(shè)施,有廣泛的適用性。按照防火機(jī)理,可將其分為隔熱型防火涂料和膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料兩大類。
膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的主要作用機(jī)理是涂層受熱后迅速發(fā)泡膨脹,從而形成蜂窩狀隔氧絕熱的碳化泡沫層,該泡沫層的導(dǎo)熱率很低,能明顯降低對鋼材的熱傳導(dǎo),以有效地保護(hù)鋼結(jié)構(gòu),提高其耐火極限,一般來講,膨脹鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是以天然或合成的高分子聚合物為基料,輔以發(fā)泡劑、助發(fā)泡劑、碳原等成份構(gòu)成膨脹體系,再與各種顏填料及助劑制成混合體。在常溫下形成普通的涂層,火災(zāi)時(shí)膨脹碳化起防火保護(hù)作用。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選用與施工:
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在工程中的實(shí)際應(yīng)用涉及多方面的問題,對涂料品種的選用、產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量都需要加以重視。
1.選用原則:鑒于鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的使用部位不同,承載形式及強(qiáng)度不同,因而對其耐火性能的要求也不一樣,此外,根據(jù)建筑物的特點(diǎn)及火災(zāi)發(fā)生的危險(xiǎn)與危害的差異,對構(gòu)件的耐火要求也不等,因此科學(xué)合理地選擇防火涂料來保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)對建筑物的防火安全至關(guān)重要,應(yīng)確保產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量為前提,不宜過分強(qiáng)調(diào)降低造價(jià),否則將難以保證涂料的產(chǎn)品質(zhì)量和涂層厚度,最終影響鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)。一般遵循以下原則:首先要求選用的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料必須具有國家級檢測中心出具的合格檢驗(yàn)報(bào)告,且有產(chǎn)品的型式認(rèn)可,不要把飾面型防火涂料用于鋼結(jié)構(gòu)上,因?yàn)樗y以達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)的耐火要求;其次應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的類型特點(diǎn),耐火等級,和使用環(huán)境來選擇符合性能要求的防火涂料,室內(nèi)裸露的鋼結(jié)構(gòu)、輕型屋面鋼結(jié)構(gòu)及有裝飾要求的部位,當(dāng)所需耐火極限在1.5小時(shí)以下時(shí),可選用室內(nèi)膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料;當(dāng)耐火極限在2.0小時(shí)以上時(shí)應(yīng)填用,對于特種涂料確可在涂層較薄時(shí)保證耐火性能,則根據(jù)工程實(shí)際情況,經(jīng)過認(rèn)證后在具有可靠性條件下使用,室內(nèi)的隱蔽部位,高層全鋼結(jié)構(gòu)及多層廠房鋼結(jié)構(gòu),不建議使用膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,露天鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)選用室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,不能把技術(shù)性能僅滿足于室內(nèi)的防火涂料用于室外;最后,不宜過分宣傳超花天酒地型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,不能認(rèn)為涂料涂層越薄越好,從防火機(jī)理上講,它是利用涂層的膨脹發(fā)泡來起防火作用,只不過對原材料的控制,配方的合理化要求更加苛刻,加工難度也相應(yīng)提高,由于它主要還是靠有機(jī)成分的物理化學(xué)反應(yīng)起作用,任何影響膨脹的因素都將最終影響防火性能,其中有些成分對溫度敏感,如長期暴露在空氣中,必然會出現(xiàn)析出、分解的現(xiàn)象,導(dǎo)致涂層開裂、脫落等老化失效問題,最終失去膨脹而影響防火性能。
2.施工技術(shù):鋼結(jié)構(gòu)防火涂料作為一種重要的防火手段,其涂層性能的優(yōu)劣,不僅與涂料產(chǎn)品的質(zhì)量有關(guān),還與涂料涂裝施工技術(shù)的操作密切相關(guān),只有好的涂料產(chǎn)品而無相應(yīng)的施工技術(shù)配套,最終也會使防火涂料出現(xiàn)粉化、開裂和脫落,因此應(yīng)嚴(yán)格施工技術(shù)操作,確保涂層的性能。施工有以下幾個(gè)因素:首先是人員,涂料的涂裝施工人員未經(jīng)培訓(xùn)合格的不得進(jìn)行施工,以確保工程質(zhì)量。其次,鋼結(jié)構(gòu)在涂裝防火涂料前,表面必須清除干凈,保證無油、水等污物,并涂刷防銹漆且防銹漆與防火涂料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。還有,施工的環(huán)境溫度對防火涂料的影響很大,對大多數(shù)防火涂料來說,施工過程中和涂層干燥前,環(huán)境溫度應(yīng)保持在5~40攝氏度,相對濕度不宜大于90%,現(xiàn)場的通風(fēng)狀況良好。當(dāng)風(fēng)速較大、阻雨天和構(gòu)件表面有結(jié)露時(shí),不宜作業(yè)。剛施工好的涂層應(yīng)防雨淋、曝曬、污染和機(jī)械破壞,如有損壞,需進(jìn)行修補(bǔ),并且為確保耐火極限,任何一種防火涂料都有一定的厚度要求,過分追求涂層薄、用量少是不可取的,對承重鋼構(gòu)件任何部位都應(yīng)進(jìn)行涂刷防火涂料,且各個(gè)面的保護(hù)層都應(yīng)有相同的厚度,所以應(yīng)嚴(yán)格按施工工藝進(jìn)行施工,不得給建筑留下安全隱患。竣工后,還應(yīng)對涂層進(jìn)行維護(hù)和管理,消除薄弱環(huán)節(jié),對缺陷部位酌情修補(bǔ),以確保涂層的有效性,而不能一勞永逸,認(rèn)為只要使用了鋼結(jié)構(gòu)防火涂料就能保證建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
目前膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料已經(jīng)被成功應(yīng)用于各類工業(yè)及民用建筑中的鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù),它在我國的研究及應(yīng)用中雖然起步較晚,但卻十分活躍和迅速,并正向超薄型、低污染、高性能、裝飾性好等多功能方向發(fā)展。
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