鋼結(jié)構(gòu)防火涂料介紹

1、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料介紹一、鋼結(jié)構(gòu)防涂料的必要性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(yīng)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(shè)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(yè)的青睞,單層、多層、摩天大樓,廠房、庫房、候車室、候機(jī)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(jī)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。鋼結(jié)構(gòu)通常在450650溫度中就會失去承載能力,發(fā)生很大的形變,導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲,結(jié)果因過大的形變而不能繼續(xù)使用,一般不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為1

2、5分鐘左右。這一時間的長短還與構(gòu)件吸熱的速度有關(guān)。二、鋼結(jié)構(gòu)防火的方法要使鋼結(jié)構(gòu)材料在實際應(yīng)用中克服防火方面的不足,必須進(jìn)行防火處理,其目的就是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計規(guī)范規(guī)定的極限范圍。防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落,其措施是多種多樣的,關(guān)鍵是要根據(jù)不同情況采取不同方法,如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu),降低熱量傳遞的速度推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強(qiáng)度變?nèi)醯臅r間等。但無論采取何種方法,其原理是一致的。下面介紹幾種不同鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施。1、外包層。就是在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層,可以現(xiàn)澆成型,也可以采用噴涂法?，F(xiàn)澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強(qiáng),以限制收縮裂縫,并保

3、證外殼的強(qiáng)度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場對鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹砂泵以形成保護(hù)層,砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿,也可以摻入珍珠巖或石棉。同時外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預(yù)制板,采用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結(jié)構(gòu)上。2、充水(水套?？招男弯摻Y(jié)構(gòu)內(nèi)充水是抵御火災(zāi)最有效的防護(hù)措施。這種方法能使鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中保持較低的溫度,水在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán),吸收材料本身受熱的熱量。受熱的水經(jīng)冷卻后可以進(jìn)行再循環(huán),或由管道引入涼水來取代受熱的水。3、屏蔽。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置在耐火材料組成的墻體或頂棚內(nèi),或?qū)?gòu)件包藏在兩片墻之間的空隙里,只要增加少許耐火材料或不增加即能達(dá)到防火的目的。這是一種最為經(jīng)濟(jì)的防火方法。

4、4、膨脹材料。采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護(hù)構(gòu)件,這種方法具有防火隔熱性能好、施工不受鋼結(jié)構(gòu)幾何形體限制等優(yōu)點,一般不需要添加輔助設(shè)施,且涂層質(zhì)量輕,還有一定的美觀裝飾作用,屬于現(xiàn)代的先進(jìn)防火技術(shù)措施。三、防火涂料的分類B類薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度一般為27mm,有一定裝飾效果,高溫時膨脹增厚耐火隔熱,耐火極限可達(dá)0.51.5h。又稱為鋼結(jié)構(gòu)膨脹防火涂料。H類厚度型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度一般為850mm,粒狀表面,密度較小,熱導(dǎo)率低,耐火極限可達(dá)0.53.0h。又稱為鋼結(jié)構(gòu)防火隔熱涂料目前,普遍按使用厚度分類的方法將鋼結(jié)構(gòu)防火涂料分為厚型、薄型和超薄型,其厚度和耐火極限列于表1表1涂層厚度與耐火極

5、限類型厚型/H 薄型/B 超薄型/CB涂層厚度( 不大于/mm 25 ±2 5. 0 ±0. 5 2. 00 ±0. 20耐火極限( 不低于 /h 2. 0 1. 0 1. 0厚涂型防火涂料厚涂型防火涂料又稱為非膨脹型防火涂料,主要成分為無機(jī)絕熱材料,遇火不膨脹。其自身具有良好的隔熱性,因而也叫隔熱性防火涂料。涂層一般為25 mm左右,對應(yīng)耐火極限為2 h以上。厚涂型防火涂料的防火機(jī)理是利用涂層固有的良好絕熱性,以及高溫下部分成分蒸發(fā)分解產(chǎn)生的吸熱作用,阻止并消耗火災(zāi)熱量向鋼材傳遞,并且在高溫下形成一種釉狀物,這種釉狀物結(jié)構(gòu)致密,能有效隔絕氧氣并具有反射熱量作用,

6、使火災(zāi)時產(chǎn)生的熱量部分反射,抵消外部熱源對鋼材的作用。還有些厚涂型防火涂料的成分中含大量鹵化物,在高溫下分解出大量鹵化氫氣體,沖淡氧和其他可燃性氣體,抑制燃燒和降低反應(yīng)速度,從而延緩鋼構(gòu)件達(dá)到臨界溫度的時間。厚涂型防火涂料一般無毒、耐老化、耐久性強(qiáng),較可靠,構(gòu)件耐火極限可達(dá)3 h以上,適用于永久性建筑中。薄涂型防火涂料薄涂型防火涂料又稱膨脹型防火涂料,涂抹厚度一般為27 mm。其基料為有機(jī)樹脂、發(fā)泡劑和碳化劑等成分。當(dāng)涂層受熱達(dá)到一定溫度時,即可膨脹10100倍,在被涂面與火源成海綿碳化層,如同一個絕熱屏障,阻止熱量向鋼材傳導(dǎo)。同時在涂料受熱干餾時產(chǎn)生不燃性氣體使燃性底材與助燃?xì)怏w分隔,以降低

7、其燃燒速度和溫度。實驗證明,普通薄涂型防火涂料的涂層達(dá)到7 mm 時,耐火極限即可提高到1. 5 h,達(dá)到耐火等級為二級的建筑防火要求。而最新開發(fā)的超薄型防火涂料,涂層僅為3 mm時就可達(dá)到這一要求。薄涂型防火涂料的特點是涂層薄、重量輕、抗震性好,并具有較好的裝飾性。英國Nullifire公司生產(chǎn)的超薄型防火涂料用于廣東大亞灣核電站裸露廠房屋架上已達(dá)十幾年之久,仍可正常使用。但其缺點是施工時氣味大、涂層易老化,若處于吸濕受潮狀態(tài),會失去膨脹性。超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料該類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料受熱時膨脹發(fā)泡形成致密的防火隔熱層,該防火層延緩了鋼材的溫升,提高了鋼構(gòu)件的耐火極限。超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工

8、可采用噴涂、刷涂或滾涂,一般使用在耐火極限要求在2. 0小時以內(nèi)的建筑鋼結(jié)構(gòu)上。如可對一類建筑物中的梁樓板與屋頂承重構(gòu)件,及二類建筑中的柱、梁、樓板等進(jìn)行有效防火保護(hù)。近年來,輕型鋼結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用倍受青睞,各種輕鋼梁、網(wǎng)架等也可用該類型防火涂料進(jìn)行防火保護(hù)。由于該類防火涂料涂層超薄,工程中使用量較厚型、薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料大大減少,這既降低了工程總費(fèi)用,又使鋼結(jié)構(gòu)得到了有效的防火保護(hù),是目前消防部門大力推廣的品種。但迄今為止,該類產(chǎn)品不管是國內(nèi),還是國外,都只開發(fā)出室內(nèi)型產(chǎn)品,開發(fā)性能優(yōu)異的室外超薄型防火涂料是目前國內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士的共同目標(biāo)。五、防火涂料的機(jī)理防火涂料涂覆在基材表面,除具有阻燃

9、作用以外,還具有防銹、防水、防腐、耐磨、耐熱以及涂層堅韌性、著色性、黏附性、易干性和一定的光澤等性能。燃燒是一種快速的有火焰發(fā)生的劇烈的氧化反應(yīng),反應(yīng)非常復(fù)雜,燃燒的產(chǎn)生和進(jìn)行必須同時具備三個條件,即可燃物質(zhì)、助燃劑(如空氣、氧氣或氧化劑和火源(如高溫或火焰。為了阻止燃燒的進(jìn)行,必須切斷燃燒過程中的三要素中的任何一個,例如降低溫度、隔絕空氣或可燃物。防火涂料的防火機(jī)理大致可歸納為以下五點:(1防火涂料本身具有難燃性或不燃性,使被保護(hù)基材不直接與空氣接觸,延遲物體著火和減少燃燒的速度。(2防火涂料除本身具有難燃性或不燃性外,它還具有較低的導(dǎo)熱系數(shù),可以延遲火焰溫度向被保護(hù)基材的傳遞。(3防火涂料受熱分解出不燃惰性氣體,沖淡被保護(hù)物體受熱分解出的可燃性氣體,使之不易燃燒或燃燒速度減慢。(4含氮的防火涂料受熱分解出NO、NH3等基團(tuán),與有機(jī)游離