鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的使用

1、 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料使用中的主要問(wèn)題與對(duì)策【摘要】鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中占有很重要的低位,具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活施工方便等優(yōu)點(diǎn),但鋼結(jié)構(gòu)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)存在耐火能力差的缺點(diǎn)。因此對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中的的重要措施。本文分析了鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的基本類型和當(dāng)前普遍存在的問(wèn)題。并針對(duì)這些問(wèn)題探討了相應(yīng)的對(duì)策?！娟P(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);防火保護(hù);防火涂料引言鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中常用的結(jié)構(gòu)類型,具有體積小、強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活等諸多的優(yōu)點(diǎn)。但鋼結(jié)構(gòu)自身也存在一定的問(wèn)題,主要是鋼材傳熱速率高,在遭遇火災(zāi)時(shí)達(dá)到一定溫度后鋼材的彈性模量和屈服強(qiáng)度等關(guān)鍵性指標(biāo)會(huì)急劇下降,甚至?xí)斐山ㄖw的坍塌。試驗(yàn)表明未經(jīng)處理的鋼材耐

2、火極限不超過(guò)0.5h。因此鋼材的防火處理就成為消除建筑安全隱患的重要手段。在鋼材的防火處理方面,最為簡(jiǎn)單有效的方式是在鋼結(jié)構(gòu)表面涂刷一定厚度的防火材料,采用這種方式可顯著提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。但采用鋼材表面涂刷防火材料的方式也和防火材料的類型以及施工方法等因素有關(guān)系,在實(shí)踐中因?yàn)榉阑鸩牧系馁|(zhì)量、施工水平、設(shè)計(jì)因素等,在鋼材的防火材料處理時(shí)存在一些問(wèn)題。本文將就鋼結(jié)構(gòu)的防火處理為背景,探討防火材料的主要問(wèn)題和其他一些相關(guān)的問(wèn)題。1、防火涂料的基本類型 不同類型的防火涂料所依據(jù)的原理有所不同。一般說(shuō)來(lái),防火涂料的阻燃機(jī)理主要可分為兩大類,一是通過(guò)防火材料遇火后分解產(chǎn)生某種不燃的惰性氣體或膨脹泡沫等

3、來(lái)隔絕周圍空氣,從而達(dá)到抑制燃燒的目的,二是防涂料本身是難以燃燒的材質(zhì),在遇火后延遲保護(hù)基材的燃燒。因此依據(jù)防火涂料阻燃機(jī)理的不同,防火涂料分為膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料兩大類,這兩類防火涂料的特性簡(jiǎn)述如下:膨脹型防火涂料膨脹型防火涂料主要由難燃性樹(shù)脂、阻燃劑等所構(gòu)成,其主要工作特點(diǎn)是在遇到明火受熱后材料快速膨脹,在鋼結(jié)構(gòu)表面形成一層很厚的不燃泡沫層,阻斷火焰和鋼材的接觸,從而降低鋼結(jié)構(gòu)的升溫速度;非膨脹型防火涂料非膨脹型防火涂料由難燃性樹(shù)脂、阻燃劑等構(gòu)成,其防火原理是通過(guò)涂料的難燃性來(lái)組織火焰的蔓延。在使用這類防火涂料時(shí)為了達(dá)到較好的防火效果,一般需要較大的厚度。隨著技術(shù)的進(jìn)步,薄型防

4、火涂料和超薄型防火涂料也逐步得到應(yīng)用。2、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的相關(guān)問(wèn)題分析在鋼結(jié)構(gòu)表面涂刷防火涂料是提高結(jié)構(gòu)耐火極限的有效手段。從慣常的劃分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,不論是采用膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料,在鋼結(jié)構(gòu)表面所涂刷的防火涂料一般都按涂刷厚度來(lái)劃分為厚型(涂刷厚度745mm、薄型(37mm和超薄型(<3mm三大類。不同厚度的防火涂料耐火極限從0.5h3h不等。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用中的問(wèn)題主要來(lái)自于兩個(gè)方面,一是防火涂 料自身的問(wèn)題,二是設(shè)計(jì)和施工方面的問(wèn)題,現(xiàn)分別展開(kāi)討論。(1防火涂料自身的問(wèn)題防火涂料在遇火后的問(wèn)題主要是來(lái)自于膨脹型防火涂料。這類型的防火涂料由于其自身的工作原

5、理,在膨脹遇火過(guò)程中會(huì)釋放出有害的氣體,如氯、溴、一氧化碳等。這類氣體對(duì)于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的人員會(huì)造成次生傷害。此外,對(duì)于室外使用的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,出于美觀等因素,往往都采用的是薄型和超薄型的防火涂料,這類涂料存在著耐久性差,容易老化等問(wèn)題。由于防火涂料在生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)方面還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不同廠家生產(chǎn)的防火涂料質(zhì)量差異較大大,因此對(duì)于防火材料質(zhì)量檢驗(yàn)和耐久性等方面的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有統(tǒng)一的方法。(2設(shè)計(jì)和施工方面的問(wèn)題在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的設(shè)計(jì)和施工方面的問(wèn)題主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:防火涂料類型選擇的問(wèn)題、施工方法的問(wèn)題和施工質(zhì)量的檢驗(yàn)問(wèn)題。在防火涂料的類型選擇方面存在的主要問(wèn)題是適用性錯(cuò)誤,即沒(méi)有依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的耐火要

6、求來(lái)使用相應(yīng)的防火涂料。這類問(wèn)題的常見(jiàn)表現(xiàn)形式是將膨脹型的防火涂料用于室外鋼結(jié)構(gòu)的防火處理,同時(shí)往往為了追求美觀,大面積使用薄型防火涂料,容易留下安全隱患。在確定防火涂料的厚度時(shí),一般按照時(shí)間溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行耐火試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得。我國(guó)的防火涂料耐火極限試驗(yàn)的升溫曲線是以 iso-834所提供的時(shí)間溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)獲得的,當(dāng)采用不同的火源(木質(zhì)火或烴火和不同的升溫曲線時(shí)相同材料的耐火極限也會(huì)有所差異。在計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)采用的防火涂料厚度時(shí)國(guó)家規(guī)范只給出了簡(jiǎn)化計(jì)算方式,因此只依據(jù)防火涂料的說(shuō)明書(shū)和參考涂層厚度來(lái)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的防火涂料施工依據(jù)存在著一定的安全隱患。在施工方面的問(wèn)題主要是施工方法不當(dāng),沒(méi)有依據(jù)不

7、同類型的防火涂料而采取相應(yīng)的施工方法。這類問(wèn)題的常見(jiàn)表現(xiàn)形式是對(duì)各類防火涂料都采涂刷的方式來(lái)施工。在施工質(zhì)量管理方面,存在著對(duì)防火涂料施工質(zhì)量管理不夠重視,同時(shí)也由于缺乏有效的施工質(zhì)量檢測(cè)手段。在鋼結(jié)構(gòu)初期完成防火涂料的施工后也缺少必要的測(cè)試和保養(yǎng)規(guī)范,往往是涂刷完防火涂料后就不再進(jìn)行管理,隨著時(shí)間的推移,鋼結(jié)構(gòu)表面的涂料老化后容易留下安全隱患。3、對(duì)策探討在當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料質(zhì)量參差不齊和缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的大環(huán)境下,要提高鋼結(jié)構(gòu)的防火性能,就應(yīng)當(dāng)以現(xiàn)有的防火涂料的質(zhì)量水平為參考,強(qiáng)化設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量管理。可采取措施探討如下:3.1防火涂料的改進(jìn)防火涂料的問(wèn)題主要是遇火后的有毒氣體釋放和耐

8、久性的問(wèn)題。因此筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)在防火涂料的設(shè)計(jì)時(shí)加入必要的吸收有毒氣體的成分或采用新的配料來(lái)避免在遇火時(shí)釋放有毒氣體。在提高防火 涂料的耐久性方面,也是需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。3.2管理方面的改進(jìn)依靠技術(shù)進(jìn)步固然是提高鋼結(jié)構(gòu)防火性能的有效手段。但提高質(zhì)量管理措施來(lái)保障現(xiàn)有防火涂料技術(shù)水平下的鋼結(jié)構(gòu)防火問(wèn)題更應(yīng)當(dāng)引起重視。從設(shè)計(jì)選型和施工方面都存在著可以進(jìn)一步改進(jìn)的方面。1選擇正確的防火涂料依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的類型和工作特點(diǎn)選擇正確的防火涂料類型是保障鋼結(jié)構(gòu)防火性能的首要措施。應(yīng)當(dāng)在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)水平下的防火涂料性能和特點(diǎn)充分了解的前提下,依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境來(lái)確定防火涂料的類型和噴涂厚度。通常情況下,室外不宜

9、使用膨脹型的防火涂料;2選擇正確的施工方法不同類型的防火涂料應(yīng)當(dāng)選用與之對(duì)應(yīng)的施工方法,都采用涂刷的方來(lái)施工是不恰當(dāng)?shù)?。一般說(shuō)來(lái),對(duì)于薄型防火涂料可采用0.4mp壓力下以重力和噴槍的方式噴涂。局部修補(bǔ)和小面積施工,可用手工抹涂。面層裝飾涂料可用剛涂、噴涂或滾涂;厚涂型防火涂料宜采用壓送式噴涂機(jī)噴涂,壓力為0.4mpa0.6mpa;3確立鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工質(zhì)量控制中的一個(gè)重要問(wèn)題是缺乏統(tǒng)一的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。在這樣的背景下,要盡量保障鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工的質(zhì)量,就只能依靠專業(yè)化的施工隊(duì)伍,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防火涂料施工采取行業(yè)準(zhǔn)入制度和資質(zhì)考核,在施工過(guò)程中采用專業(yè)的設(shè)備來(lái)保障施工的質(zhì)量;4加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料安全性的認(rèn)識(shí)教育,強(qiáng)化施工單位對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工的重視程度,消防部門應(yīng)在施工中加強(qiáng)監(jiān)督和審核工作。 參考文獻(xiàn) 1