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鋼結構防火涂料簡介


      鋼材是一種不會燃燒的建筑材料,它具有抗震,抗彎等特性。在實際應用中,鋼材既可以相對增加建筑物的荷載能力,也可以滿足建筑設計美感造型的需要;還避免了混凝土等建筑材料不能彎曲,拉伸的缺陷。因此鋼材受到了建筑行業的青睞,單層,多層,摩天大樓,廠房,庫房,候車室,候機廳等采用鋼材都很普遍。但是,鋼材作為建筑材料在防火方面又存在一些難以避免的缺陷,它的機械性能,如屈服點,抗拉及彈性模量等均會因溫度的升高而急劇下降。


    超薄型結構防火涂料

      超薄型鋼結構防火涂料是指涂層厚度3 mm(含3 mm)以內,裝飾效果較好,高溫時能膨脹發泡,耐火極限一般在2 h以內的鋼結構防火涂料。該類鋼結構防火涂料一般為溶劑型體系,具有優越的黏結強度、耐候耐水性好、流平性好、裝飾性好等特點;在受火時緩慢膨脹發泡形成致密堅硬的防火隔熱層,該防火層具有很強的耐火沖擊性,延緩了鋼材的溫升,有效保護鋼構件。超薄膨脹型鋼結構防火涂料施工可采用噴涂、刷涂或輥涂,一般使用在耐火極限要求在2 h以內的建筑鋼結構上。已出現了耐火性能達到或超過2 h的超薄型鋼結構防火涂料新品種,它主要是以特殊結構的聚甲基丙烯酸酯或環氧樹脂與氨基樹脂、氯化石蠟等復配作為基料粘合劑,附以高聚合度聚磷酸銨、雙季戊四醇、三聚氰胺等為防火阻燃體系,添加鈦白粉、硅灰石等無機耐火材料,以200#溶劑油為溶劑復合而成。各種輕鋼結構、網架等多采用該類型防火涂料進行防火保護。由于該類防火涂料涂層超薄,使得使用量較厚型、薄型鋼結構防火涂料大大減少,從而降低了工程總費用,又使鋼結構得到了有效的防火保護,防火效果很好。


    薄型鋼結構防火涂料

      薄涂型鋼結構防火涂料是指涂層厚度大于3mm,小于等于7 mm,有一定裝飾效果,高溫時膨脹增厚,耐火極限在2 h以內的鋼結構防火涂料。這類鋼結構防火涂料一般是用合適的水性聚合物作基料,再配以阻燃劑復合體系、防火添加劑、耐火纖維等組成,其防火原理同超薄型。對這類防火涂料,要求選用的水性聚合物必須對鋼基材有良好的附著力、耐久性和耐水性。其裝飾性優于厚型防火涂料,遜色于超薄型鋼結構防火涂料,一般耐火極限在2 h以內。因此常用在小于2 h耐火極限的鋼結構防火保護工程中,常采用噴涂施工。在一個時期占有很大的比例,但隨著超薄型鋼結構防火涂料的出現,其市場份額逐漸被替代。


    厚型鋼結構防火涂料

      厚型鋼結構防火涂料是指涂層厚度大于7 mm,小于等于45 mm,呈粒狀面,密度較小,熱導率低,耐火極限在2 h以上的鋼結構防火涂料。由于厚型防火涂料的成分多為無機材料,因此其防火性能穩定,長期使用效果較好,但其涂料組分的顆粒較大,涂層外觀不平整,影響建筑的整體美觀,因此大多用于結構隱蔽工程。該類防火涂料在火災中利用材料粒狀表面,密度較小,熱導率低或涂層中材料的吸熱性,延緩了鋼材的溫升,保護鋼材。這類防火涂料是用合適的無機膠結料(如水玻璃、硅溶膠、磷酸鋁鹽、耐火水泥等),再配以無機輕質絕熱骨料材料(如膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、海抱石、漂珠、粉煤灰等)、防火添加劑、化學藥劑和增強材料(如硅酸鋁纖維、巖棉、陶瓷纖維、玻璃纖維等)及填料等混合配制而成,具有成本較低的優點。施工常采用噴涂,適用于耐火極限要求在2 h以上的室內外隱蔽鋼結構、高層全鋼結構及多層廠房鋼結構。如:高層民用建筑的柱、一般工業與民用建筑中支承多層的柱的耐火極限均應達到3 h,需采用該厚型防火涂料保護。

 

    鋼結構防火涂料應用范圍

      NCB超薄型鋼結構防火涂料應用于機場、電廠、石化、體育場、商業廣場、工業廠礦、高層建筑等室內裸露鋼結構防火保護。


    鋼結構防火涂料檢查方法

      1.可在現場對產品的質量作一初步的檢查:在已施工好的基材上切取2~3塊小樣,或取少量樣品涂在2~3塊150mm×150mm膠合板上,按實際施工的情況涂刷。待干透后,用酒精燈的火焰檢查。火焰高度40mm左右,施加火焰的時間一般為20min,檢查涂層發泡情況。正常的情況下,按規定的用量(一般為500克/平方米)施工,一級防火涂料的泡層厚度為20mm以上,二級防火涂料的泡層厚度為10mm以上泡層應均勻致密。

      2.合格防火涂料在受到噴燈等強火灼燒時,會大量發泡膨脹,表面聚集凸起,數分鐘內不會出現燒損現象,而假冒偽劣防火涂料則基本不發泡,會出現大量散落掉渣的情況,木質基材也會很快發生燃燒破損的現象。

      3.查驗該產品是否具有國家級消防質檢中心出具的合格檢驗報告,也可上網查詢。防火涂料實行消防產品型式認可制度,市場上銷售的防火涂料應具備國家消防產品型式認可證書和型式檢驗合格報告。

      4.在實際使用中,為了保證防火涂料的防火及其他使用性能,一般需要采用透明的罩面涂層。防火涂料的用量一般為350~500克/平方米,罩面涂層的用量一般為50克/平方米。

      5.根據國家標準,除滿足阻火性要求外,防火涂料的燃燒性能分為一級和二級。在規定的實驗條件下,一級防火涂料的耐燃時間不小于180分鐘,二級防火涂料的耐熱時間不小于120分鐘。用戶在選擇時應注意加以區別,避免企業以次充好,達不到防火保護效果。


    鋼結構防火涂料防火隔熱原理

  超薄型或薄型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理:

  涂覆在鋼結構上的超薄型或薄型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料層在受火時膨脹發泡,形成泡沫,泡沫層不僅隔絕了氧氣,而且因為其質地疏松而具有良好的隔熱性能,可延滯熱量傳向被保護基材的速度;根據物理化學原理分析,涂層膨脹發泡產生的泡沫層的過程因為體積擴大而呈現吸熱反應,也消耗了燃燒時的熱量,有利于降低體系的溫度,這幾個方面的作用,使防火涂料產生顯著的防火隔熱效果。


    厚型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理:

  涂覆在鋼構件上的厚型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料受火時涂層基本上不發生體積變化,但涂層熱導率很低,延滯了熱量傳向被保基材的速度,防火涂料的涂層本身是不燃的,對鋼構件起屏障和防止熱輻射作用,避免了火焰和高溫直接進攻鋼構件.還有涂料中的有些組分遇火相互反應而生成不燃氣體的過程是吸熱反應,也消耗了大量的熱,有利于降低體系溫度,故防火效果顯著,對鋼材起到高效的防火隔熱保護.另外該類鋼結構防火涂料受火時涂層不發生體積變化形成釉狀保護層,它能起隔絕氧氣的作用,使氧氣不能被保護的易燃基材接觸,從而避免或降低燃燒反應.但這類涂料所生成釉狀保護層導熱率往往較大,隔熱效果差.為了取得一定的防火隔熱效果,厚涂型防火涂料一般涂層較厚才能達到一定的防火隔熱性能要求。


    鋼結構防火涂料組成

      鋼結構防火涂料是由基體樹脂、催化劑、成碳劑、發泡劑組成的。

  基體樹脂與其它組分配伍,既保證了涂料在正常條件下具有各種利用功能,又能在火焰灼燒或高溫條件下具有難燃性和良好的膨脹發泡功能。

  催化劑是一種能在定然條件下分解出磷酸的物質,分解出的酸使多元醇脫水,從而使之構成不易燃的三維空間構造的炭化層。等閑,磷酸三聚氰胺的水溶性較聚磷酸胺小,且兼具催化和發泡雙重成效。

  成碳劑是涂層在高溫下構成不易燃三維空間構造的泡沫碳化層的物質基礎,對泡沫炭化層起骨架作用。

  膨脹型鋼結構防火涂料只有在發泡劑的作用下,能力在高溫火焰下發生膨脹層。發泡劑遇火分解并釋放出氨、水、二氧化碳、鹵化氫等不燃性氣體,使涂層在到達軟化點的情形下發泡膨脹,構成海綿狀構造。

 

    鋼結構防火涂料施工規定

  第一節 一般規定

  第1條 鋼結構防火噴涂保護應由經過培訓合格的專業施工隊施工,施工中的安全技術和勞動保護等要求,應按國家現行有關規定執行.

  第2條 當鋼結構安裝就位與其相連的吊桿馬道管架及其他相關連的構件安裝完畢并經驗收合格后,方可進行防火涂料施工。

  第3條 施工前,鋼結構表面應除銹,并根據使用要求確定防銹處理,除銹和防銹處理應符合現行鋼結構工程施工與驗收規范中有關規定。

  第4條 鋼結構表面的雜物應清除干凈,其連接處的縫隙應用防火涂料或其他防火材料填補堵平后方可施工。

  第5條 施工防火涂料應在室內裝修之前和不被后繼工程所損壞的條件下進行施工時,對不需作防火保護的部位和其他物件應進行遮蔽保護,剛施工的涂層,應防止臟液污染和機械撞擊。

  第6條 施工過程中和涂層干燥固化前 環境溫度宜保持在。相對濕度不宜大于。空氣應流通。當風速大于或雨天和構件表面有結露時,不宜作業。


  第二節 質量要求

  第2條 用于保護鋼結構的防火涂料必須有國家檢測機構的耐火極限檢測報告和理化性能檢測報告,必須有火監督部門核發的生產許可證和生產廠方的產品合格證。

  第3條 鋼結構防火涂料出廠時,產品質量應符合有關標準的規定,并應附有涂料品種名稱、技術性能、制造批號 貯存期限和使用說明。

  第4條 防火涂料中的底層和面層涂料應相互配套,底層涂料不得銹蝕鋼材

  第5條 在同一工程中,每使用薄涂型鋼結構防火涂料應抽樣檢測一次粘結強度,每使用厚涂型鋼結構防火涂料應抽樣檢測一次粘結強度和抗壓強度。


  第三節 薄涂型(又稱為國標B型,其耐火極限為2~2.5個小時)鋼結構防火涂料施工

  第1條 薄涂型鋼結構防火涂料的底涂層或主涂層,宜采用重力式噴槍噴涂,其壓力約為局部修補和小面積施工 可用手工抹涂面層裝飾涂料可剛涂噴涂或滾涂。

  第2條 雙組份裝的涂料應按說明書規定在現場調配單組份裝的涂料也應充分攪拌,噴涂后,不應發生流淌和下墜。

  第3條 底涂層施工應滿足下列要求:

    一 當鋼基材表面除銹和防銹處理符合要求,塵土等雜物清除干凈后方可施工。

    二 底層一般噴 遍 每遍噴涂厚度不應超過,必須在前一遍干燥后 再噴涂后一遍。

    三 噴涂時應確保涂層完全閉合,輪廓清晰。

    四 操作者要攜帶測厚針檢測涂層厚度,并確保噴涂達到設計規定的厚度。

    五 當設計要求涂層表面要平整光滑時,應對最后一遍涂層作抹平處理 確保外表面均勻平整。

  第4條 面涂層施工應滿足下列要求:

    一 當底層厚度符合設計規定:,并基本干燥后,方可施工面層。

    二 面層一般應全部覆蓋底層

    三 面層應顏色均勻,接槎平整


  第四節 厚涂型(又稱為國標H型,其耐火極限為3個小時)鋼結構防火涂料施工

    厚型鋼結構防火涂料施工

  第1條 厚涂型鋼結構防火涂料宜采用壓送式噴涂機噴涂

  第2條 配料時應嚴格按配合比加料或加稀釋劑,并使稠度適宜邊配邊用

  第3條 噴涂施工應分遍完成,每遍噴涂厚度宜為必須在前一遍基本干燥或固化后,再噴涂后一遍,噴涂保護方式、 噴涂遍數與涂層厚度應根據施工設計要求確定

  第4條 施工過程中,操作者應采用測厚針檢測涂層厚度,直到符合設計規定的厚度,方可停止噴涂

  第5條 噴涂后的涂層,應剔除乳突,確保均勻平整

  第6條 當防火涂層出現下列情況之一時,應重噴

    一 涂層干燥固化不好,粘結不牢或粉化、空鼓、脫落時

    二 鋼結構的接頭,轉角處的涂層有明顯凹陷時

    三 涂層表面有浮漿或裂縫寬度過大時

    四 涂層厚度小于設計規定厚度或涂層厚度雖大于設計規定厚度的,但未達到規定厚度的涂層之連續面積的長度過長。

 

    鋼結構防火涂料選用問題

      首先,不要把技術性能僅能滿足室內的涂料用于室外。

  室外環境要比室內差很多。室外防火涂料應該選用耐水、耐凍融、耐老化、強度高的防火涂料,因為室外的防火涂料要經受風吹日曬、雨淋冰凍。

  第二,不要把飾面型防火涂料選用于保護鋼結構。因為飾面型防火涂料其隔熱性能一般達不到大幅度提高鋼結構耐火極限的目的。


    鋼結構防火涂料驗收

  鋼結構防火涂料的工程一般情況下,都是比較大型的工程,針對大型的鋼結構防火涂料工程,對所有施工人員乃至施工單位來說,就是要保證鋼結構防火涂料工程的驗收合格。

  對于鋼結構防火涂料工程,基本的操作工藝是:作業準備—防火涂料配料、攪拌—噴涂—檢查驗收,在鋼結構防火涂料的施工工藝中,工程驗收是至關重要的,工程的驗收是整個施工的認可,今天,我們就來了解一下,工程驗收時,需要的一些質量文件:

  1、防火涂料材料質量證明書及檢驗報告。

  2、隱藏工程驗收記錄。

  3、涂裝檢測資料。

  4、分項工程質量檢驗評定。

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