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  厚涂型钢结构防火防腐涂料的研究与应用(二)  
     
更新时间:2011.08.25 浏览次数:
 
    厚涂型钢结构防火防腐涂料系粉状混合物,施工时加适量水低速搅拌成浆料,喷或涂抹于钢材基层,加水比例为:m(粉状涂料)∶m(水)=1.0∶(1.0~1.2)。产品由国家固定灭火系统和耐火结构质量监督检验中心按GB149072002标准检测。

  3结果与讨论

  3.1不同黏结材料的搭配及用量对涂料性能的影响

  厚质钢结构防火涂料一般是非膨胀型涂料。单纯由无机黏结剂构成的厚质防火涂料,存在着黏结强度较低(一般仅为0.1MPa)、耐水性较差、涂层硬而脆、易产生裂纹等缺陷,用可再分散乳胶粉对无机黏结剂进行改性,形成有机-无机复合黏结剂体系,制备成厚质防火涂料,可显著提高其黏结强度、抗压强度、防水抗渗性能、柔韧抗裂性、耐冷热循环性、耐火极限值等。

3.1.1乳胶粉用量的影响

  在配方中其它因素不变的条件下,乳胶粉的不同用量对厚涂型钢结构防火防腐涂料性能的影响。

  配方中随着乳胶粉用量的增加,涂料的黏结强度、抗压强度、耐水性、耐冷热循环性和耐酸碱性均相应提高,尤其是黏结强度和耐水性提高显著,当乳胶粉用量达到2%时,各项性能都能达到或超过GB149072002标准中规定的指标。

  3.1.2有机-无机复合胶黏剂的影响

作为主体黏结剂的水泥,由于密度较大,用量大时会增加防火涂料的干密度、减小其热阻、降低涂层的防火性能;用量小时,又会降低涂料的黏结强度、抗压强度及耐水性等指标。选用富含SiO2胶凝剂的粉煤灰替代部分水泥,可在一定程度上降低无机黏结剂的密度,并且增加涂层的孔隙率,提高热阻,增强防火性能,替代率控制在20%左右为好。为了激发粉煤灰颗粒表面的活性,提高无机黏结剂的早期强度,又添加了少量灰钙粉,由上述三种材料组成无机黏结剂。本研究优选的有机-无机复合胶黏剂的配比为:m(无机胶黏剂)∶m(乳胶粉)=100.004.65。在配方中其它因素不变的条件下,有机-无机复合黏结剂的添加量对厚涂型钢结构防火防腐涂料性能的影响。  

随着复合黏结剂用量的增加,涂料的黏结强度、抗压强度、耐水性、耐冷热循环性、耐酸耐碱性相应提高,干密度增加,导热系数上升,耐火性趋降。当复合黏结剂用量达到55%时,涂料的干密度超标、导热系数较高、防火性能降低。按照综合性能评价选优的原则,复合黏结剂的添加量应控制在45%~50%

  3.2不同轻质隔热填料的搭配对耐火性能的影响

  决定非膨胀型厚质防火涂料耐火性的因素有:①材料的耐高温性;②涂层的隔热性;③涂层的厚度。本研究选用的玻化微珠、空心玻璃微珠、水镁石纤维、膨胀蛭石、海泡石粉都能耐800~1000的高温,是优良的防火阻燃材料。其特点如下:玻化微珠,内部呈多孔空心结构,表面呈连续玻质化闭合结构,干密度为80~120kg/m3,导热系数为0.42W/m·K),具有抗压强度高、吸水率低、防腐性好、隔热性能优良等特性;膨胀蛭石,一种复杂的铁、镁硅酸盐层状碎片,其中充满着无数细小的孔隙,干密度为80~120kg/m3,导热系数为0.047~0.07W/m·K),是一种优良的绝热材料;海泡石粉,是一种水化的凝胶态硅酸镁,呈针状微孔和孔槽结构,导热系数为0.07W/m·K),具有高表面积和强吸附能力,在厚涂型防火涂料中作为增稠剂、触变剂使用,添加量受到一定限制;水镁石纤维,是一种含水硅酸镁纤维,纤维长度为5~12mm,中空管束状结构,导热系数为0.145W/m·K),具有抗拉强度高(892~1283MPa)、易水解分散、抗裂性好、阻燃消烟性优良等特点,最佳添加量应通过试验确定。非膨胀型厚质防火涂料的耐火性与涂层的隔热性即热阻直接相关,热阻(R)是材料导热系数(λ)的倒数,热量通过涂层厚度(d)受到的热传递阻力为: 

  R=d/λ
 
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