鋼結(jié)構(gòu)涂層保護(hù)

精選文檔精選文檔袀蠆蒅蚄蝿肅蟻蠆蒁蝿肄PAGEPAGE11精選文檔PAGE鋼構(gòu)造的火災(zāi)危險性及防火涂料保護(hù)

當(dāng)前，鋼構(gòu)造已在建筑工程中發(fā)揮著獨(dú)到且日趨重要的作用。鋼構(gòu)造的發(fā)展帶來認(rèn)識決

環(huán)境問題的打破口。第一，鋼材是一種高強(qiáng)、高效能的資料，具很高的再循環(huán)價值，邊角料也有價值。其次，鋼構(gòu)造抗震性能好，使用靈巧，施工時既不需要耗資大批的木材、鋼模板

和水，也不會產(chǎn)生強(qiáng)的噪音與空氣污染。再次，鋼構(gòu)造的發(fā)展會帶動一系列輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材

料的發(fā)展，并為綠色建材的發(fā)展創(chuàng)辦條件。與鋼筋混凝土構(gòu)造比較，更擁有在“高、大、輕”

三個方面發(fā)展的獨(dú)到優(yōu)勢。近來在我國建筑工程領(lǐng)域中已經(jīng)出現(xiàn)了產(chǎn)品構(gòu)造調(diào)整，長久以來

混凝土和砌體構(gòu)造一統(tǒng)天下的場面正在發(fā)生變化，鋼構(gòu)造以其自己的優(yōu)勝性惹起業(yè)內(nèi)關(guān)注，已經(jīng)在工程中獲得合理的、快速的應(yīng)用，現(xiàn)已寬泛運(yùn)用于廠房、庫房、體育館、展覽館、機(jī)

場機(jī)庫等工程。使得傳統(tǒng)建筑業(yè)的“秦磚漢瓦”向現(xiàn)代建筑業(yè)的“鋼筋鐵骨”邁進(jìn)。更加可喜的是，跟著我國城鎮(zhèn)住所建設(shè)的發(fā)展，鋼構(gòu)造住所作為一種綠色環(huán)保建筑，已被國家建設(shè)部列

為要點(diǎn)實(shí)行項(xiàng)目，現(xiàn)正在山東等地進(jìn)行鋼構(gòu)造住所小區(qū)建筑試點(diǎn)，這必然為鋼構(gòu)造據(jù)有建筑市場開創(chuàng)新的領(lǐng)域。

正是因?yàn)殇摌?gòu)造的特色，當(dāng)前超高層建筑、大空間建筑必然使用鋼材建筑，我國現(xiàn)代高層民

用建筑鋼構(gòu)造1990年建成11幢。而90年月以來正在建筑或設(shè)計的高層建筑鋼構(gòu)造共約32

幢，最高的達(dá)420米（已建世界第三，中國第一的高樓88層的上海金茂大廈為全鋼構(gòu)造中

國第一高樓金茂大廈是浦東陸家嘴黃金地域以致上海的標(biāo)記性建筑。金茂大廈共88層，高

420.5米，單體建筑面積29萬平方米。）和正在施工中的亞洲第一高樓——上海全球金融中

心、廣州遠(yuǎn)洋商務(wù)大廈、北京新世紀(jì)的標(biāo)記——世紀(jì)壇、九運(yùn)會主體育場——廣州奧林匹克中心等城市標(biāo)記性建筑，皆為大型鋼鐵構(gòu)造創(chuàng)辦。

鋼材雖為非焚燒資料，但鋼不耐火，因?yàn)殇摬牡膶?dǎo)熱系數(shù)大（λ=37.5W/m"k)，比熱小

（C=520J/kg"C），在火災(zāi)時，強(qiáng)度跟著溫度上漲而急劇降落。當(dāng)溫度達(dá)到350℃、500℃、

600℃時，鋼材的強(qiáng)度分別降落1/3、1/2、2/3。所以一般裸露鋼構(gòu)造耐火極限只有十幾分鐘我國上世紀(jì)

90年月初對裸露鋼梁的耐火極限進(jìn)行了考證，確認(rèn)了

I36b、I40b

標(biāo)準(zhǔn)工字鋼梁

的耐火極限分別為

15min、16min。所以，當(dāng)建筑采納無防火保護(hù)舉措的鋼構(gòu)造時，一旦發(fā)

生火災(zāi)，構(gòu)造很簡單遇到破壞。比方，

2001年

9月

11日，震撼世界的“911事件”中被飛機(jī)

撞毀的紐約世界貿(mào)易大樓姊妹樓，過后專家分析以為，其實(shí)飛機(jī)并無將大樓撞倒，而是由于飛機(jī)在撞到大樓的同時破壞了大樓鋼構(gòu)造上的防火涂層，并爆炸起火，使得鋼構(gòu)造裸露在熊熊烈火中，在一個多小時后，構(gòu)造融化，強(qiáng)度喪失，終于載不動這樣深重的負(fù)擔(dān)，砰然倒下，造成幾千人命喪廢墟，損失多達(dá)幾百億美元，對周邊地域的經(jīng)濟(jì)造成了極大的危害；1998年5月5日，北京玉泉營環(huán)島家具城大火，構(gòu)造防火未達(dá)標(biāo)，造成1.3萬平米鋼構(gòu)造輕體建筑所有坍毀，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到人民幣2087萬；1969年12月19日上海文化廣場發(fā)生火災(zāi)，在15分鐘左右的時間內(nèi)，8600m2的鋼屋架所有坍毀，造成13死亡，140余人受傷的悲劇。其余，1970年8月5日，美國紐約酒店（地下3層，地上50層，鋼構(gòu)造框架外包混凝土構(gòu)造）第34層發(fā)生火災(zāi)，33層至35層燒毀，死亡2人，燒傷50人，經(jīng)濟(jì)損失約千萬美圓主體鋼構(gòu)造破壞不大；1988年5月4日，美國洛杉磯市第一國際銀行（鋼構(gòu)造62層）發(fā)生火災(zāi)，有4個樓層被所有燒毀，直接經(jīng)濟(jì)損失幾億美圓，因?yàn)橛没炷梁徒饘侔鍡l保護(hù)

鋼構(gòu)造，鋼梁和鋼柱沒有遇到大的破壞；1990年英國一幢多層鋼構(gòu)造建筑在施工階段發(fā)生火災(zāi)，造成鋼柱、鋼梁和樓蓋鋼木行架的嚴(yán)重破壞；我國1960年2月18日，重慶天原化工廠鋼屋架廠房遇火災(zāi)，20分鐘坍毀；1969年12月19日，上海文化廣場8600平米鋼屋架，15分鐘內(nèi)所有塌落，經(jīng)濟(jì)損失329萬，死亡13人，受傷140余人；1973年5月5日，天津市體育館鋼屋架，19分鐘坍毀；1986年2月8日，唐山市棉紡織廠鋼梁，20分鐘坍毀；1986年4月8日，北京高壓氣瓶廠鋼屋架，坍毀；1987年4月21日，四川江油電廠俱樂部鋼屋架，20分鐘坍毀；1993年，福建泉州一座鋼構(gòu)造冷庫發(fā)生火災(zāi)，造成3600平方米的庫房倒塌；1996年江蘇昆山市的一輕鋼構(gòu)造廠房發(fā)生火災(zāi)，4320平米的廠房燒塌；2001年5月27日，位于上海奉賢縣大葉公路的上海新美閣木制別墅有限公司的一座全鋼構(gòu)造的廠房發(fā)生火災(zāi)，過分面積達(dá)4000平方，死亡1人，直接經(jīng)濟(jì)損失792240元人民幣，因?yàn)殇摌?gòu)造未經(jīng)任何防火辦理，也未設(shè)噴淋保護(hù)，起火不久構(gòu)造就坍塌。

正是因?yàn)殇摌?gòu)造的這一致命弊端，所以人們只得采納涂刷鋼構(gòu)造防火涂料的方法來提升鋼構(gòu)造的耐火極限，以達(dá)到保護(hù)人們的生命財富安全的目標(biāo)。

3.1鋼構(gòu)造防火涂料有效保護(hù)事例

1989年3月1日清晨，在北京國際貿(mào)易中心B區(qū)宴會廳發(fā)生了一次不測火災(zāi)，堆在大廳內(nèi)的1000多立方的管道保溫資料被大火化為灰燼，大火連續(xù)了近3小時，大廳現(xiàn)澆混凝土樓板被燒蝕6厘米多厚，鋼筋所有外露，造成10多萬美元的直接經(jīng)濟(jì)損失，但用防火涂料保護(hù)的大跨度鋼梁，經(jīng)過3小時的火災(zāi)，防銹漆顏色未變，沒有絲毫變形（設(shè)計耐火時間2小時），防范了一次包含大廈可能垮塌的重要經(jīng)濟(jì)損失。

1993年11月，安徽省馬鞍山市體育館火災(zāi)中，經(jīng)受1小時的火災(zāi)考驗(yàn)，噴有防火涂料的

球節(jié)網(wǎng)架沒有變形。

3.2、鋼構(gòu)造防火涂料

鋼構(gòu)造防火涂料的種類可依據(jù)不一樣樣的方法來定義：從所用溶劑來分，可分為溶劑型和水

基型鋼構(gòu)造防火涂料；從使用范圍分，可分為室內(nèi)和室外鋼構(gòu)造防火涂料；依據(jù)防火機(jī)理分，可分為非膨脹型和膨脹型鋼構(gòu)造防火涂料；依據(jù)涂層厚度來分，可分為厚型、薄型、超薄型鋼構(gòu)造防火涂料（見表1）。

表1涂層厚度與耐火極限種類厚型薄型超薄型涂層厚度(mm)8～453～7小于3耐火極限(h)0.5～3.00.5～2.00.5～2.0

鋼構(gòu)造防火涂料各項(xiàng)性能指標(biāo)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB14907-2002《鋼構(gòu)造防火涂料》技術(shù)要求來

判斷產(chǎn)質(zhì)量量合格，詳細(xì)指標(biāo)見表2。當(dāng)前GB14907-94正在校訂，在寬泛征采建議的基礎(chǔ)

上，新標(biāo)準(zhǔn)將對室外涂料及超薄型料的試驗(yàn)方法和性能要求作專門規(guī)定，并對原標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容作

部分調(diào)整，使標(biāo)準(zhǔn)獲得充分和圓滿。如室外涂料將規(guī)定長久性（耐曝?zé)帷⒛蜐駸?、耐酸、耐堿、耐凍融循環(huán)、耐鹽霧腐化）查驗(yàn)，各樣涂料增添腐化性技術(shù)要求，少量原有技術(shù)要求會

被撤消，如抗彎性、抗振性、熱導(dǎo)率等，但作為查驗(yàn)項(xiàng)目可連續(xù)保存，由生產(chǎn)公司自行決定。

表2鋼構(gòu)造防火涂料各項(xiàng)性能指標(biāo)

查驗(yàn)項(xiàng)

目

耐涂

火層

性厚

能度

mm

耐

火

極

限h

在容器

中的狀

態(tài)

表干時

間h

技術(shù)指標(biāo)CB類B類H類≤3.3.05.57.8152030400050

≥0.0.51.01.0.51.01.52.02.53.055

攪拌后應(yīng)平均,無結(jié)塊攪拌后應(yīng)平均,無結(jié)塊

≤12≤24

早期干無裂紋，若有其寬度不大于0.5無裂紋，若有其寬度不大于1.0mm

燥抗裂mm性

粘結(jié)強(qiáng)

度Mpa

耐水性

h

≥0.15≥0.04

≥24≥24

耐凍融≥15≥15循環(huán)性次外觀與與樣品比較無顯然差別

顏色

抗彎性撓曲L/100，涂層不起層、零落

抗振性撓曲L/200，涂層不起層、零落

抗壓強(qiáng)≥0.3度Mpa

干密度≤500kg/m3

熱導(dǎo)率≤0.116W/(m"k

)

國家現(xiàn)行建筑設(shè)計防火規(guī)范：中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB

50045—95(1997年版）、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16—87、中華

人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑室內(nèi)裝飾設(shè)計防火規(guī)范》GB50222—95對鋼構(gòu)造的耐火極限要

求見表3。

表3鋼構(gòu)造的耐火極限要求建筑物高層民用建筑一般工業(yè)與民用建筑耐火等柱梁樓板與屋支承多支承單梁樓板屋頂承分別級頂承重構(gòu)層的柱層的柱重構(gòu)件樓梯件一級2.502.001.503.002.502.001.501.501.50二級2.501.501.002.502.001.501.000.501.00三級2.502.001.000.501.00四級0.500.500.253.2.1幾種鋼構(gòu)造防火涂料

（1）超薄型鋼構(gòu)造防火涂料

該類鋼構(gòu)造防火涂料主假如溶劑型為主，擁有很好的裝飾和理化性能，受火時膨脹發(fā)泡形成致密、強(qiáng)度高的防火隔熱層，該防火隔熱層極大地延緩了被保護(hù)鋼材的溫升，提升了鋼構(gòu)造構(gòu)件的耐火極限。超薄膨脹型鋼構(gòu)造防火涂料一般使用在耐火極限要求在2.0小時之內(nèi)的建筑鋼構(gòu)造上。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)。近來幾年來，輕型鋼構(gòu)造在工程中的應(yīng)用倍受喜愛，各樣輕鋼梁、網(wǎng)架等到也可用該種類防火涂料進(jìn)行防火保護(hù)。因?yàn)樵擃惙阑鹜苛贤繉映?，工程中使用量較厚型、薄型鋼構(gòu)造防火涂料大大

減少，進(jìn)而降低了工程總開銷，又使鋼構(gòu)造獲得了有效的防火保護(hù)，是當(dāng)前消防部門鼎力實(shí)行的品種。但迄今為止，該類產(chǎn)品不論是國內(nèi)，仍是外國，都只開發(fā)出室內(nèi)型產(chǎn)品，開發(fā)性能優(yōu)秀的室外超薄型防火涂料是當(dāng)前國內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士的共同目標(biāo)。

（2）薄型鋼構(gòu)造防火涂料

此類鋼構(gòu)造防火涂料主假如水溶型為主，擁有較好的裝飾和理化性能，受火時能膨脹發(fā)

泡，以膨脹發(fā)泡所形成的耐火隔熱層延緩鋼材的溫升，保護(hù)鋼構(gòu)件。薄涂型防火涂料由粘合劑、催化劑、發(fā)泡劑、碳化劑、填料、纖維及改性劑等構(gòu)成，要求采納的乳液聚合物必然對鋼基材有優(yōu)秀的附著力、長久性和耐水性。涂層的粘結(jié)力強(qiáng)、抗振動和撓曲性好，涂層薄、

重量輕，特別合用于耐火極限要求在1.5小時以下的室內(nèi)裸露鋼構(gòu)造、輕型層蓋鋼構(gòu)造及有裝飾要求的鋼構(gòu)造。

（3）厚型鋼構(gòu)造防火涂料

該類防火涂料在火災(zāi)中利用資料粒狀表面，密度較小，熱導(dǎo)率低或涂層中資料的吸熱性，

緩鋼材的溫升，保護(hù)鋼材。這種防火涂料是用適合的無機(jī)膠結(jié)料（如水玻璃、硅溶膠、磷酸

鋁鹽、耐火水泥等），再配以無機(jī)輕質(zhì)絕熱骨料資料（如膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、海抱石、

漂珠、粉煤灰等）、防火增添劑、化學(xué)藥劑和加強(qiáng)資料（如硅酸鋁纖維、巖棉、陶瓷纖維、

玻璃纖維等）及填料等混淆配制而成，擁有成本較低的長處。施工常采納噴涂，合用于耐火

延

極限要求在2h以上的室內(nèi)隱蔽鋼構(gòu)造、高層全鋼構(gòu)造及多層廠房鋼構(gòu)造。如：高層民用建

筑的柱、一般工業(yè)與民用建筑中的支承多層的柱的耐火極限均應(yīng)達(dá)到

防火涂料保護(hù)。厚型防火涂料按使用環(huán)境來分，有室內(nèi)和室外兩各樣類。

3小時，需采納該厚型

3.3鋼構(gòu)造防火涂料施工

為貫徹履行國家相關(guān)防火標(biāo)準(zhǔn)，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會宣告了CECS24:90《鋼構(gòu)造防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱技術(shù)規(guī)范)，它對鋼構(gòu)造防火涂料的施工、涂層厚度及工程查收等作出了規(guī)定。

鋼構(gòu)造防火涂料是一類重要的消防安全資料，防火噴涂施工質(zhì)量的利害直接影響防火性

能與使用見效。鋼構(gòu)造防火噴涂保護(hù)，應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)合格的專業(yè)施工隊(duì)施工，或許在研制該防火涂料的工程技術(shù)人員指導(dǎo)下施工，以保證工程質(zhì)量。平常狀況下，應(yīng)在鋼構(gòu)造安裝就位，與其相連的吊桿、馬道、管架及其余相連的構(gòu)件安裝完成，并經(jīng)查收合格后，才能進(jìn)行噴涂施工。如若提早施工，對鋼構(gòu)件實(shí)行防火噴涂后，再進(jìn)行吊裝，則安裝好后應(yīng)付破壞的鋼結(jié)

構(gòu)的接點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)噴，噴涂前，鋼構(gòu)造表面的灰塵、油污、雜物等應(yīng)除掉潔凈，同時鋼構(gòu)造的表面應(yīng)進(jìn)行除銹，并依據(jù)使用要求確立防銹辦理。

3.4防火涂層厚度確實(shí)定

工程設(shè)計中是依據(jù)防火涂料涂敷在I36b工字鋼梁上耐火試驗(yàn)得出的耐火極限數(shù)據(jù)以及

防火規(guī)范規(guī)定的耐火極限要求確立防火涂層的厚度，但實(shí)質(zhì)鋼構(gòu)造構(gòu)件與試件的規(guī)格其實(shí)不相

符。在“技術(shù)規(guī)范”中供給了美國的試驗(yàn)室提出的計算公式并作了簡化，使之從只好折算鋼梁

的涂層厚度，擴(kuò)大到可以折算鋼柱的涂層厚度。當(dāng)用厚涂型防火涂料(即W1/D1≥22，T1≥9mm)、

耐火極限

t≥1h時，其計算式以下：

式中T1—待保護(hù)涂層厚度，mm

T2—標(biāo)準(zhǔn)試件涂層厚度，mm

W1—待保護(hù)鋼梁質(zhì)量，kg/m

W2—標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時鋼梁質(zhì)量，kg/m

D1—待保護(hù)鋼梁涂層接觸面周長，mm

D2—標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時鋼梁涂層接觸面周長，mm

K—系數(shù)，對鋼梁取1，對相應(yīng)樓層鋼柱取1.25

平常在鋼構(gòu)造防火涂料施工結(jié)束后，要進(jìn)行涂層質(zhì)量檢查和涂層厚度檢查，以確立施工

結(jié)果能否符合相關(guān)規(guī)定要求。第一要檢查用于工程的鋼構(gòu)造防火涂料品種與顏色能否符合設(shè)

計要求。必需時將樣品或動工前的樣板與實(shí)質(zhì)噴涂的狀況比較。

用目視法檢查外觀顏色能否

平均，有無漏涂、顯然裂痕和乳突狀況；用

0.5~1kg

的榔頭輕擊涂層，察看能否顯然脫粉，

用1米直尺檢測有平坦度要求的涂層能否平坦平均。

關(guān)于薄型和超薄型鋼構(gòu)造防火涂料，

通

常使用磁性測厚儀來測定涂層厚度，關(guān)于厚型鋼構(gòu)造防火涂料采納測針，將測厚探針垂直插

入防火涂層直至鋼基材表面上，記錄標(biāo)尺讀數(shù)。

那是心與心的交匯，是相視的莞

爾一笑，是一杯飲了半盞的酒，沉