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钢结构防火涂料涂装解析!

来源:      时间:2017/6/9 14:11:18

双狮钢结构防火涂料


钢结构以其自重轻、强度高、施工快捷等突出优点,成为了现代建筑工程中非常普遍的结构形式之一。但钢结构在其诸多优点的背后,也隐藏着一个致命的弱点——耐火性差,钢材虽然是不燃材料,但在火灾高温作用下,其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低,在550℃左右时,降低幅度更为明显, 一般在15分钟左右就会丧失承重能力而垮塌。 2002年9月11日,美国纽约的世界贸易大厦在恐佈袭击中倒塌,导致300多名消防队员无辜丧生。飞机满载燃油撞击大楼后,造成大楼承重的钢结构筒体的保护层被破坏,在强烈的高温作用下,钢结构筒体承载强度迅速下降, 短短20分钟后这个世界上最著名建筑就消失在我们面前。类似的火灾还有很多,这些火灾案例都暴露出钢结构建筑存在的一个致命弱点就是耐火性极差,这就给我们提出了一个新的课题,怎样才能做好钢结构防火保护,使钢结构建筑更好地服务于经济建设。


对于钢结构的防火保护,无论采取何种方法都应具条以下几点:

(1)安全无毒;

(2)易于与钢构件结合;

(3)在预期的耐火极限内可有效地保护钢结构;

(4)在钢构件受火后发生允许变形时,防火保护材料应不被破坏而仍能发挥原有的保护 作用;

(5)经济合理。

 

由于钢结构耐火能差,在火灾高温作用下很快失效倒塌,耐火极限仅15分钟,若采取 措施,对钢结构进行保护,使其温度升高不超过临界温度,钢结构在火灾中就能保持稳定性。目前我国钢结构主要采用三种保护方法:喷涂法、包敷法、水淋冷却法,它们部是通过一定的技术手段来提高钢结构的耐火极限。具体而言,喷涂法就是在钢结构表面涂上一层防火涂料,形成一个保护膜,从而提高建筑构件的耐火极限,它有厚型和薄型之分,不同厚度的涂层其耐火极限不同;包敷法是采用砖混凝土、硅钙板等材料将钢结构包裹,从而形成保护层,提高构件耐火扱限;水淋冷却法是在钢结构上部布置自动喷淋系统,发生火灾时,启动喷淋在钢结构表而形成一层连续的水膜.,达到保护作用。喷涂法作为一种最经济有效便捷的防火措施,得到了广泛的应用,下面就对钢结构防火涂装作进一步的探讨。

 

喷涂法是用喷涂机将防火涂料直接喷在构件表面,形成保护层,但施工时对环境略有污染。防火涂料又称阻燃涂料,它具有普通涂料的装饰性,并有防腐蚀、防锈、耐酸碱等性能,除具有延长物体使用寿命的保护功能外,更重要的是涂料本身具有不燃性或难燃性,即防止被火焰点燃,因此,在火灾发生时能够阻止燃烧和抑制燃烧的扩展,从而使人们有充分的时间进行灭火工作,达到保护人民生命财产安全的目的。


钢结构防火涂料若以溶剂类型分,可分为溶剂型和水溶型,按防火原理分为膨胀型和非膨胀型两大类,按涂层厚度分为厚涂型、薄型和超薄型三类,超薄型的用量为最大,约占钢结构防火涂料的70%。超薄型钢结构防火涂料涂层厚度一般为3mrn以下,以溶剂型为主,具有良好的装饰和理化性能,耐火极限可达0.5~2小时,薄型钢结构涂料涂层厚度一般为3~7mm,有一定装饰效果,高温时涂层膨胀增厚,具有耐火隔热作用,耐火极限可达 0.5~2小时,这种涂料又称钢结构膨胀防火涂料。厚涂型钢结构防火涂料厚度一般为8~ 50mm,粒状表面,密度较小,导热系数低,附火极限可达0.5~3.0小时,这种涂料又称钢结构防火隔热涂料。薄型防火涂料一般适用于工业与民用建筑楼盖与屋盖钢结构,超薄型防火涂料适用于工业与民用建筑梁、柱等,厚涂型防火涂料有装饰面层的建筑钢结构梁、柱等,还适用于露天环境中的框架、构架等钢结构。

 

防火涂料的防火机理大致可归纳为以下五点:

(1)防火涂料本身具有难燃性或不燃性,使被保护基材不直接与空气接触,延迟物体着 火和减少燃烧的速度。

(2)防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外,它还具有较低的导热系数,可以延迟火焰 温度向被保护基材的传递。

(3)防火涂料受热分解出不燃惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使 之不易燃烧或燃烧速度减慢。

(4)含氮的防火涂料受热分解出一些活性自由基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度。

(5)膨胀型防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体者火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。

 

钢结构防火涂料系统需要对钢结构进行防锈底漆的处理,而在这之前,最重要的步骤就是表面处理,钢结构的表面需要喷砂处理到ISO Sa2.5级,粗糙度40~75微米,然后再进行底漆施工。在底漆的基础上进行防火涂料的施工,根据耐火极限要求施涂相应的厚度,如果有面漆要求,水性丙烯酸防火涂料可以复涂丙烯酸面漆,环氧类防火涂料可以复涂丙烯酸聚氨酯面漆。


防火涂料作为功能性涂料,其主要作用是防火,钢结构的防腐蚀还是需要由底漆来完成,用于钢结构防火涂料的防锈底漆,必须与防火涂料相兼容,两者间有良好的附着力,以往常用的防锈底漆是红丹漆,但红丹漆因为毒性大,在防腐涂料系统中受到限制,取代它的是安全无毒的磷酸盐防锈底漆。富锌底漆是防火涂料底漆处理中最佳的产品,它利用锌的电极电位比铁更负的特点来保护钢材,主要有环氧富锌底漆和无机富锌底漆两种。防锈底漆的表面处理,通常要求喷砂到ISO Sa2.5级,这样可以取得最佳的防锈效果。防锈底漆可以在钢结构制作厂房内进行除锈和喷涂,在现场进行底漆破损的修补后,在进行防火涂料施工。

 

在防火涂料系统中,封闭面漆是非常重要的,由于防火涂料的本身的装饰性都比较差,因此,涂上—道面漆是非常有必要的。并且,由于防火涂料的耐久性一直没有经过长期的实际考察,从理论上说,有机物都会老化,降解等,这对防火涂料的性能是比较致命的。如果涂有耐老化的面漆涂层就可以基本解决这个问题,正如在防腐蚀涂料系统中一样,防锈底漆和中间漆通常不会受到大的影响,维修时也只需要对面漆进行维护就可以获得长久的耐腐蚀性能,其基本道理是一样的。

 

不同用途的钢结构建筑,在防火涂装时所考虑因素也存在着较大的差异。必须在严格执行各种规范的前提下,做到有效的、科学的、合理的防火设计。


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