淺析鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用中的一些問題

1、淺析鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用中的一些問題隨著建筑事業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)形式日新月異，鋼結(jié)構(gòu)由于具有強度高、自重輕、抗震性好、施工快、建筑基礎(chǔ)費用低、結(jié)構(gòu)占用面積少和工業(yè)化程度高等特點得到了人們的廣泛重視。鋼結(jié)構(gòu)雖然不燃，但是極易導熱，當自身溫度達到540以上，其力學性能迅速下降，而當溫度達到600時，鋼材的強度幾乎為零。裸鋼的耐火極限通常只有1530min。根據(jù)我國有關(guān)建筑防火設(shè)計規(guī)范的要求，建筑的柱、梁及樓板與屋頂承重構(gòu)件的耐火極限的要求為0.53.0h不等。1998年5月5日，北京玉泉營環(huán)島家具城大火，鋼結(jié)構(gòu)防火未達標，1.3萬m2鋼結(jié)構(gòu)輕體建筑全部倒塌，造成直接經(jīng)濟損失2087萬元；震驚世界

2、的“911事件”后專家分析認為，其實飛機并沒有將大樓撞倒，而是由于飛機在撞到大樓的同時破壞了大樓鋼結(jié)構(gòu)上的防火涂層，并爆炸起火，使得鋼結(jié)構(gòu)暴露在熊熊烈火中，一個多小時后，結(jié)構(gòu)軟化，強度喪失，轟然倒下。因此必須對鋼結(jié)構(gòu)進行防火保護，從而提高其耐火極限。鋼結(jié)構(gòu)的防火措施多種多樣，過去曾采用澆鑄混凝土外殼，用耐火磚等設(shè)置阻火屏障、用石膏板等不燃材料包覆或采用空心管材內(nèi)部充水冷卻等方法?，F(xiàn)在更多的是采用噴涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的方法保護鋼結(jié)構(gòu)，由于這種措施防火隔熱性能好，施工不受結(jié)構(gòu)幾何形體限制，一般不需要增加輔助設(shè)施，易于實施，還有一定的美觀裝飾作用等得到了廣泛的應(yīng)用。但是，在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選型、耐久性

3、、施工質(zhì)量等方面存在著一些問題，也給防火監(jiān)督工作帶來了一定困難。一、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選型（一）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的分類目前，按GB 14907-2002鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件的分類，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料根據(jù)其涂層的厚度和性能特點可分為：超薄型、薄涂型和厚型三類。超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(CB類)的涂層厚度不大于3mm，薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（B類）的涂層厚度為37mm，這兩類涂料在火災時能吸熱膨脹發(fā)泡，形成泡沫狀炭化隔熱層，從而阻止熱量向鋼結(jié)構(gòu)傳遞，延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升，起到防火保護作用。通常稱這兩種涂料為鋼結(jié)構(gòu)膨脹型防火涂料。厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（H類）的涂層厚度為745mm，它們呈現(xiàn)粒狀面，密度較小，涂層受熱

4、不發(fā)泡，依靠其較低的導熱率來延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升，起到防火保護作用，耐火極限可達0.53.0h，通常稱這種涂料為鋼結(jié)構(gòu)防火隔熱涂料。兩類涂料具有不同的性能特點，分別適用于不同場合。所有鋼結(jié)構(gòu)防火涂料又分為室內(nèi)和室外兩種使用類型。（二）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選型存在問題鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選型主要存在的問題：一是超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料已經(jīng)成為我國鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和生產(chǎn)單位競相研制的熱點，超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料一般為溶劑型體系，由于與厚型和薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比，超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料裝飾性更好，涂層更薄，工程中使用量大大減少，從而降低了工程總費用，是目前市場上大力推廣的品種。但是，在鋼結(jié)構(gòu)防火保護工程中出現(xiàn)了片

5、面的追求涂層越來越薄的現(xiàn)象，片面的宣傳推廣超薄型涂料的現(xiàn)象，這對為建筑物提供切實可靠的安全保障極為不利。由于超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要還是依靠配方中有機成分的物理化學反應(yīng)起作用，任何影響涂料炭化膨脹性質(zhì)的因素都將影響其最終的防火性能，很難保證在涂裝較長時間后還能為構(gòu)件提供2.0h以上的防火保護。二是設(shè)計者往往是簡單的注明采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護措施，不能詳細的說明選用哪一種類型的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，在施工中單純考慮價格、美觀等問題，造成防火涂料選型不當?shù)默F(xiàn)象。三是選型時往往忽視建筑物的環(huán)境以及使用性質(zhì)的要求。露天鋼結(jié)構(gòu)受到日曬雨淋，或高層建筑的頂層鋼結(jié)構(gòu)上部采用透光板時，陽光暴曬，環(huán)境條件較為苛刻，應(yīng)

6、選用室外型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。四是把技術(shù)性能僅滿足室內(nèi)要求的涂料用于室外。（三） 正確選擇鋼結(jié)構(gòu)防火涂料1、室外不宜使用膨脹型防火涂料。膨脹型防火涂料起先用于木結(jié)構(gòu)，由于用于室外耐候性差，易老化、起皮，在潮濕、腐蝕環(huán)境中膨脹的可靠性問題，以及在高溫火焰燒烤發(fā)泡過程中，樹脂分解產(chǎn)生濃煙和有毒氣體等，因此若無特殊措施，在隧道、室外以及經(jīng)常有人停留的建筑內(nèi)，不宜使用膨脹型防火涂料。核能、電力、石化及化工等行業(yè)的工程應(yīng)當主要以厚型防火涂料為主。2、慎重選用薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，嚴格控制超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選用。要從嚴控制全鋼結(jié)構(gòu)建筑，特別是鋼柱、鋼梁、鋼質(zhì)樓板和鋼質(zhì)疏散樓梯在大型公共民用建筑中的運用。鋼

7、柱、鋼樓板、鋼質(zhì)疏散樓梯等主要建筑構(gòu)件應(yīng)優(yōu)先選用鋼絲網(wǎng)片混凝土等防火保護材料，確實有困難的，可選用厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護，慎重選用薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，嚴格控制超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選用。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)及多層鋼結(jié)構(gòu)廠房，不宜使用薄涂型和超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。3、根據(jù)建筑部位和耐火極限要求選用防火涂料建筑物中的隱藏鋼結(jié)構(gòu)，對涂層的外觀質(zhì)量要求不高，應(yīng)盡量采用厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。裸露的鋼網(wǎng)架，鋼屋架及屋頂承重結(jié)構(gòu)，當規(guī)范規(guī)定的耐火極限要求在1.5h以下時，可選用薄涂型或超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，耐火極限要求超過2.0h時，應(yīng)選用厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。二、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐久性及使用管理（一）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料

8、的耐久性無論哪一種防火涂料，其檢測報告中給出的耐火極限都是其使用前的檢驗結(jié)果，而在防火涂料涂覆若干年后，防火涂料的防火性能是否依舊？目前，對各種類型的防火涂料在工程環(huán)境中的使用壽命缺乏科學的評價，防火涂料廠商在產(chǎn)品的說明中不能夠提供在不同的使用環(huán)境下可使用的年限和更換周期。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的使用都是抱著“一勞永逸”的態(tài)度。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐久性研究已經(jīng)是一項迫在眉睫的工作，應(yīng)當制定有關(guān)防火涂料耐久性的評價標準和評價方法，從而科學的判定更換或維修防火涂料的周期或年限。此外，防火涂料的維修也不是簡單的重新涂刷，在舊防火涂料基層上重新涂刷，是否能夠達到技術(shù)性能要求？重新刷新防火涂料尤其對是隱蔽工程其施

9、工難度如何克服？這些都是需要進一步研究的課題。（二） 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的使用管理國內(nèi)生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的廠家很多，品種也雜，尚無統(tǒng)一的技術(shù)標準，性能優(yōu)異的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料和室外型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的品種較少，使用時應(yīng)十分慎重。涂料型號必須經(jīng)過設(shè)計單位、施工單位、建設(shè)單位和消防部門審定。防火涂料應(yīng)隨著建筑物的長期使用而同樣具有長期的功能性，因此在防火涂料施工驗收后，還應(yīng)注意維護管理。一是避免遭受其他操作或意外的沖擊、磨損、雨淋及污染等的損害。定期觀察涂層的完整性，涂層不得出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象。二是對膨脹型防火涂料還要在施工中預制試件定期測定防火涂料發(fā)泡性能，當防火涂料發(fā)泡性能喪失后，應(yīng)采取相應(yīng)措施。三、

10、 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的施工質(zhì)量（一）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工質(zhì)量主要存在的問題防火涂料是通過工程人員涂裝施工成型于鋼構(gòu)件表面，才算完成鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的全過程。防火涂料的施工也是防火涂料二次生產(chǎn)的過程，如果施工不當也會影響鋼結(jié)構(gòu)防火涂料工程的質(zhì)量。施工中主要存在的問題，一是施工隊伍不具備相應(yīng)的施工資質(zhì)，技術(shù)力量不弱。二是忽視基材的表面清理，影響防火涂料的性能。三是施工前沒有科學的施工方案，施工過程中不能嚴格按技術(shù)標準對施工質(zhì)量進行檢驗。四是追求外觀效果和光潔度，對涂層進行打磨或者在防火涂料涂層外部涂刷普通裝飾性涂料等，致使涂料的技術(shù)性能難以保證。五是防火涂料的竣工驗收僅僅是依靠肉眼觀察和涂層厚度的檢測，缺

11、乏嚴格的驗收標準和檢測手段。（二）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的施工注意事項1、鋼結(jié)構(gòu)防火噴涂保護應(yīng)由經(jīng)過培訓合格并具備相應(yīng)施工資質(zhì)的專業(yè)施工隊施工。根據(jù)工程特點和產(chǎn)品選型等制定嚴格的施工方案。涂料的理化性能可按照工程需要在工程進行前按規(guī)定比例進行抽檢。對膨脹型防火涂料在施工中應(yīng)當選擇不同部位測試發(fā)泡性能，2、防火涂料的基材表面清理應(yīng)作為一道工序嚴格檢查。清除塵土、鐵屑、鐵銹、油脂以及其他妨礙黏附的物質(zhì)，并做好基材的防銹處理。防火涂料中的底層和面層涂料應(yīng)相應(yīng)配套，底層涂料不得銹蝕鋼材。3、涂層厚度應(yīng)達到設(shè)計值，其節(jié)點部位宜作加厚處理。噴涂場地要求、構(gòu)件表面處理、接縫填補、涂料配制、噴涂遍數(shù)、質(zhì)量控制與驗收等

12、，均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（CECS24）的規(guī)定。涂層厚度應(yīng)邊施工邊檢查（用測厚儀測定）。涂層若裂縫普遍且寬度較大，應(yīng)研究和分析工藝是否正確，涂料的配合比是否合理。4、防火涂料的噴涂要掌握好涂料的稠度，空壓機的壓力和噴射時噴搶口與構(gòu)件的距離。施工中主要觀察，濺落物多說明施工參數(shù)不合理，應(yīng)當予以調(diào)整。涂料中稀釋劑摻量不可過多，否則會降低了涂料正常施工粘度，涂料不能附著在鋼結(jié)構(gòu)表面。5、在涂料施工過程中，必須在前一遍涂層基本干燥固化后，再施工后一遍。涂料的保護方式、施工遍數(shù)與保護層厚度應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計要求確定，每一遍的涂覆厚度應(yīng)適中，不宜過厚或未滾涂均勻，以免影響涂層質(zhì)量。嚴格

13、按照涂裝工藝進行，切忌為了搶工期而給建筑留下安全隱患。6、工程竣工后不能只進行涂層厚度的測量，還應(yīng)當用目視法檢測涂層顏色及漏涂和裂縫情況，用0.751榔頭輕擊涂層檢測其強度等，用直尺檢測涂層平整度。涂層應(yīng)當平整，無明顯凹陷，粘結(jié)牢固，無粉化、松散和浮漿，乳突已剔除，無漏涂、脫粉、明顯裂縫等。（三）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的驗收1鋼結(jié)構(gòu)防火涂料驗收時應(yīng)提供以下報告：（1）防火涂料國家檢測機構(gòu)的耐火極限檢測報告和理化性能檢測報告，防火監(jiān)督部門核發(fā)的生產(chǎn)許可證和生產(chǎn)廠方的產(chǎn)品合格證；（2）施工現(xiàn)場質(zhì)量管理檢查記錄和施工過程中重大問題處理意見書；（3）隱蔽工程檢驗項目檢查驗收記錄；（4）竣工后的完工報告單及自檢

14、報告；（5）防火涂料的用量采購單；（6）防火涂料涂層邊施工邊檢查記錄。2、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料工程驗收前必須經(jīng)過中介專業(yè)機構(gòu)的檢測鋼結(jié)構(gòu)防火涂料也應(yīng)當納入建筑消防設(shè)施檢測規(guī)程、建筑工程消防驗收標準等技術(shù)標準中，所有涂刷室內(nèi)、外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的建筑竣工驗收前，必須具備中介檢測機構(gòu)對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料檢測合格報告。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料檢測和驗收的依據(jù)主要有：GB14907-2002鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件，GB50205-2002鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗收規(guī)范，CECS24鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限測定方法，應(yīng)當根據(jù)環(huán)境及受火類型確定，如：石油化工企業(yè)使用的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其耐火極限的試驗應(yīng)當以烴類火的升溫曲線來測定，才更接近實際。四、結(jié)論鋼結(jié)構(gòu)上涂刷防火涂料后，大大提高了鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限，但是在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的應(yīng)用中，也存在著涂料選型不當，施工管理不善，竣工驗收、檢測不規(guī)