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題與對策【摘要】鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計中占有很重要的低位,具有結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活施工方便等優(yōu)點,但鋼結(jié)構(gòu)在發(fā)生火災(zāi)時存在耐火能力差的缺點。因此對鋼結(jié)構(gòu)的防火保護是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計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)前普遍存在的問題。并針對這些問題探討了相應(yīng)的對策?！娟P(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);防火保護;防火涂料引言鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)前建筑設(shè)計中常用的結(jié)構(gòu)類型,具有體積小、強度高、結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活等諸多的優(yōu)點。但鋼結(jié)構(gòu)自身也存在一定的問題,主要是鋼材傳熱速率高,在遭遇火災(zāi)時達到一定溫度后鋼材的彈性模量和屈服強度等關(guān)鍵性指標(biāo)會急劇下降,甚至?xí)斐山ㄖw的坍塌。試驗表明未經(jīng)處理的鋼材耐

2、火極限不超過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,在實踐中因為防火材料的質(zhì)量、施工水平、設(shè)計因素等,在鋼材的防火材料處理時存在一些問題。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題和其他一些相關(guān)的問題。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。一般說來,防火涂料的阻燃機理主要可分為兩大類,一是通過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、來隔絕周圍空氣,從而達到抑制燃燒的目的,二是防涂料本身是難以燃燒的材質(zhì),在遇火后延遲保護基材的燃燒。因此依據(jù)防火涂料阻燃機理的不同,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述如下:膨脹型防火涂料膨脹型防火涂料主要由難燃性樹脂、阻燃劑等所構(gòu)成,其主要工作特點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脂、阻燃劑等構(gòu)成,其防火原理是通過涂料的難燃性來組織火焰的蔓延。在使用這類防火涂料時為了達到較好的防火效果,一般需要較大的厚度。隨著技術(shù)的進步,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)用中的問題主要來自于兩個方面,一是防火涂 料自身的問題,二是設(shè)計和施工方面的問題,現(xiàn)分別展開討論。(1防火涂料自身的問題防火涂料在遇火后的問題主要是來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,在膨脹遇火過程中會釋放出有害的氣體,如氯、溴、一氧化碳等。這類氣體對于火災(zāi)現(xiàn)場的人員會造成次生傷害。此外,對于室外使用的鋼結(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,因此對于防火材料質(zhì)量檢驗和耐久性等方面的評定標(biāo)準(zhǔn)還沒有統(tǒng)一的方法。(2設(shè)計和施工方面的問題在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的設(shè)計和施工方面的問題主要體現(xiàn)在三個方面:防火涂料類型選擇的問題、施工方法的問題和施工質(zhì)量的檢驗問題。在防火涂料的類型選擇方面存在的主要問題是適用性錯誤,即沒有依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的耐火要

6、求來使用相應(yīng)的防火涂料。這類問題的常見表現(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,一般按照時間溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線進行耐火試驗數(shù)據(jù)獲得。我國的防火涂料耐火極限試驗的升溫曲線是以 iso-834所提供的時間溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線來獲得的,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相同材料的耐火極限也會有所差異。在計算鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)采用的防火涂料厚度時國家規(guī)范只給出了簡化計算方式,因此只依據(jù)防火涂料的說明書和參考涂層厚度來設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)的防火涂料施工依據(jù)存在著一定的安全隱患。在施工方面的問題主要是施工方法不當(dāng),沒有依據(jù)不

7、同類型的防火涂料而采取相應(yīng)的施工方法。這類問題的常見表現(xiàn)形式是對各類防火涂料都采涂刷的方式來施工。在施工質(zhì)量管理方面,存在著對防火涂料施工質(zhì)量管理不夠重視,同時也由于缺乏有效的施工質(zhì)量檢測手段。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試和保養(yǎng)規(guī)范,往往是涂刷完防火涂料后就不再進行管理,隨著時間的推移,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,強化設(shè)計和施工質(zhì)量管理?？刹扇〈胧┨接懭缦?3.1防火涂料的改進防火涂料的問題主要是遇火后的有毒氣體釋放和耐

8、久性的問題。因此筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)在防火涂料的設(shè)計時加入必要的吸收有毒氣體的成分或采用新的配料來避免在遇火時釋放有毒氣體。在提高防火 涂料的耐久性方面,也是需要進一步研究的問題。3.2管理方面的改進依靠技術(shù)進步固然是提高鋼結(jié)構(gòu)防火性能的有效手段。但提高質(zhì)量管理措施來保障現(xiàn)有防火涂料技術(shù)水平下的鋼結(jié)構(gòu)防火問題更應(yīng)當(dāng)引起重視。從設(shè)計選型和施工方面都存在著可以進一步改進的方面。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)在對現(xiàn)有技術(shù)水平下的防火涂料性能和特點充分了解的前提下,依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境來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)選用與之對應(yīng)的施工方法,都采用涂刷的方來施工是不恰當(dāng)?shù)摹Ｒ话阏f來,對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噴涂,壓力為0.4mpa0.6mpa;3確立鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工的驗收標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工質(zhì)量控制中的一個重要問題是缺乏統(tǒng)一的驗收標(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)化的施工隊伍,對鋼結(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,在施工過程中采用專業(yè)的設(shè)備來保障施工的質(zhì)量;4加強鋼結(jié)構(gòu)防火涂料安全性的認(rèn)識教育,強化施工單位對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工的重視程度,消防部門應(yīng)在施工中加強監(jiān)督和審核工作。 參考文獻 1