鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能檢測方法現(xiàn)狀及發(fā)展建議措施探析

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能檢測方法現(xiàn)狀及發(fā)展建議措施探析摘要：本文對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能檢測方法現(xiàn)狀及發(fā)展建議措施進行探析分析不同檢修方法的應(yīng)用價值，旨在拓寬防火涂料應(yīng)用范圍。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；防火涂料；性能檢測；發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)體系較輕，可利用空間較大，安裝操作較為便捷，施工周期較短，抗震性能較強，施工中對環(huán)境產(chǎn)生的污染較低。但是鋼結(jié)構(gòu)耐火性較差，從消防耐火試驗現(xiàn)狀來看，在500C時鋼結(jié)構(gòu)承載作用會喪失，一般情況下火場溫度在10min內(nèi)會上升到800C以上，在此類情況下，裸露的鋼結(jié)構(gòu)會發(fā)生變形問題，導致局部發(fā)生破壞，最終致使其荷載能力降低。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料分類與防火機理根據(jù)基料的差異性當前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料能分為無機類和有機類兩中，依照應(yīng)用場地的差異性主要能分為室內(nèi)與室外兩種。涂料性能特征和厚度差異能分為厚型鋼結(jié)構(gòu)防火材料與薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料與超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。表1防火涂料涂層厚度與耐火極限要求厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料也就是非膨脹型的涂料，其中主要組成成分是無機絕熱材料，呈現(xiàn)為粒狀面，密度值較低，涂層受熱之后不膨脹。但是由于其自身具有較好的隔熱性能，所以也能成為隔熱性防火涂料。防火作用機理就是通過涂層具有良好隔熱性，能防止火災(zāi)發(fā)生之后向鋼材延伸，在高溫狀態(tài)下會產(chǎn)生密度值較高的釉狀物，對氧氣進行阻隔，降低鋼材升溫速度，具有良好防火作用。薄度較低的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要是脫水劑、基料、發(fā)泡劑等部分構(gòu)成，隨著溫度不斷上升，脫水劑會導致多羥基化合物發(fā)生碳化作用。發(fā)泡劑會釋放較多氣體，涂層開始逐漸膨脹，隨著膨脹系數(shù)擴大，會產(chǎn)生致密性較高的隔熱層，避免熱量大量向鋼結(jié)構(gòu)進行傳遞，具有較好的防火作用［1］。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀概述根據(jù)相關(guān)資料記載顯示，從上世紀60年代開始國外現(xiàn)有出現(xiàn)了S605鋼結(jié)構(gòu)防火材料、ADFirefilU型等鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。從80年代初期開始研制鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。從90年代開始，隨著我國各項技術(shù)全面發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料整體發(fā)展速度較快，產(chǎn)品開始從厚涂型逐步項超薄型、薄涂型進行轉(zhuǎn)變。目前國內(nèi)市場每年對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的市場需求量還在進一步擴大，各個生產(chǎn)企業(yè)覆蓋范圍也在進一步擴大［2］。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料存在的問題與解決對策（一）材料自身存在的問題大多數(shù)膨脹型防火涂料阻燃劑應(yīng)用的都是C-N-P-CL與C-N-P體系，其中涉及到硼酸銨、三聚氰胺、氯化石蠟、聚磷酸銨等物質(zhì)。此類物質(zhì)受熱分解之后會產(chǎn)生較多有毒害氣體，比如常見的CO、HCL、NH3等，此類氣體具有嚴重的窒息作用。所以在選材過程中，要應(yīng)用毒害性較低的防火涂料。發(fā)揮材料防火性能的同時，又能避免材料煙氣對人體構(gòu)成較大危害。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料與各類涂料相同，在實際應(yīng)用過程中都要承受外部諸多影響要素限制，但是在防火涂料中添加了諸多有機與無機材料，將會導致材料耐老化性能和粘結(jié)性降低。目前鋼結(jié)構(gòu)主體設(shè)計應(yīng)用年限要在50年，但是鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用壽命不足50年，甚至薄型防火涂料的實際有效使用壽命在5年左右，防火涂料遠遠不能起到有效防護作用［3］。（二）解決建議現(xiàn)階段在涂料制備過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要選定最佳的阻燃體系，這樣能對熱傳遞成效有效控制，還能對比消光面積平均值，對毒害氣體產(chǎn)生量進行控制。其次能應(yīng)用高效協(xié)同體系，促使鋼結(jié)構(gòu)防火性能可以有效提升。在保障防火效果基礎(chǔ)上，需要對阻燃劑、填料以及各類添加劑等輔助性材料應(yīng)用量進行控制。這樣可以保障鋼結(jié)構(gòu)和涂料應(yīng)用耐久性與粘結(jié)強度有效提升，對材料防火性能進行優(yōu)化控制。結(jié)合環(huán)境要素差異性變化對各類主體結(jié)構(gòu)以及基材壽命進行分析。目前所采用的防火性能判定方法不能全面代表火災(zāi)發(fā)生之后防火涂料耐火情況。可以選取熱分析措施對火災(zāi)真實發(fā)生情況進行有效模擬［4］。同時根據(jù)實際使用情況建議擴大厚涂型防火涂料是使用，今后的使用方向逐漸減少甚至停止使用薄型防火涂料。四.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能檢測方法發(fā)展建議（一）錐形量熱儀法錐形量熱儀能有效測定出消光系數(shù)，對煙氣釋放階段變化過程進行動態(tài)化演示。通過錐形量熱儀能掌握防火涂料時間與失重率之間的變化關(guān)系，從而獲取具體降解過程。比如對EG與APE涂料在研究過程中，會看到脫水劑先分解，然后涂料中的銨鹽等受到催化劑作用，產(chǎn)生穩(wěn)定性較差的脂，隨著溫度不斷升高會釋放分解成水、二氧化碳、酸等。在酯分解階段會產(chǎn)生較多不燃氣體，導致含碳物質(zhì)發(fā)泡，產(chǎn)生厚度較大的隔熱層［5］。（二）熱分析法在各類薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料中應(yīng)用較多的就是膨脹型阻燃系數(shù)，阻燃機理發(fā)生較多的就是各類炭化劑以及發(fā)泡劑分解成諸多氣體，多個分解步驟協(xié)調(diào)性較強，能獲取良好的阻燃成效。通過DTA、TGA、DSC等方法對聚磷酸銨作為季戊四醇作為成炭劑、聚磷酸銨作為脫水催化劑等膨脹阻隔體系不同成分作用階段進行分析。通過圖譜來分析不同組分實際受熱分解變化過程，能為防火涂料阻火隔熱提供參考依據(jù)。（三）光電子能譜法膨脹阻燃體系阻燃成效高低和炭絕熱之間具有緊密聯(lián)系，炭層絕熱效果與組成結(jié)構(gòu)相關(guān)，通過可用光電子能譜可以分析炭層基本組成成分對阻燃效果產(chǎn)生的主要影響。從多項試驗中能看出，阻燃效果高低并不單方面受限于成炭量多少，與炭層組成之間也有較大聯(lián)系。當C/P比較高，防火隔熱性能才能有效提升。（四）掃描電鏡法有相關(guān)研究人員通過SEM方式來觀察添加可膨脹石墨與未添加可膨脹石墨的防火涂料在燃燒之后產(chǎn)生的孔洞結(jié)構(gòu)以及基本尺寸和分布情況。從各項研究數(shù)據(jù)中能看出，防火涂料中添加聚乙二醇改性可膨脹石墨之后，炭化發(fā)泡層泡孔的尺寸會不斷擴大，分布范圍變窄。說明應(yīng)用聚乙二醇對可膨脹石墨進行改性之后，和聚合物界面的粘結(jié)性會不斷提升，能對炭化發(fā)泡層表面基本形態(tài)以及孔洞進行有效優(yōu)化，促使防火性能可以全面提升。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在應(yīng)用中具體是起到良好的隔熱作用，炭層導熱能力對防火性能會產(chǎn)生決定性作用，測量膨脹之后涂料的導熱系數(shù)能有效突出火場中涂料基本隔熱能力［6］。結(jié)語：在建筑火災(zāi)保護中在鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用防火涂料就是涂料受熱膨脹分解以及對熱傳遞進行阻隔的過程。對高溫狀態(tài)下熱降解過程進行探究能便于更好地掌握防火涂料基本燃燒機理，為涂料配方以及相關(guān)研究體系提供重要理論依據(jù)。但鑒于薄型防火涂料實際使用壽命短，建議逐漸擴大厚涂型防火涂料的使用范圍和強制標準，逐漸由厚涂型取代薄型。參考文獻：[1]鄧小波,楊森,高萍等.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究現(xiàn)狀、應(yīng)用、發(fā)展方向及防火性能檢測方法的研究[J].化工新型材料,2010,38(9):57-60.[2]賀飛.防火涂料的應(yīng)用及防火設(shè)計J].石化技術(shù),2017,24(12):168-169⑶羅俊禮.建筑材料的防火性能檢測分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(30):618.⑷許曉亮，朱力.試述建筑材料的防火性能檢測