摘要：介绍了钢结构防火涂料的性能测试方法，并结合工作实践介绍了钢结构防火涂料的配方设计原则。重点介绍了厚涂型、薄涂型、超薄膨胀型室外型钢结构防火涂料的研究及应用范围。
关键词：钢结构建筑 防火涂料 防火隔热 阻燃剂 耐火极限
0引言
由于钢结构具有强度高、受荷能力强、自质轻、占空体积小、构件制造与安装方便、节约木材等许多优点,因此越来越广泛地应用于建筑中。特别是一些重要建筑、大跨度建筑和高层建筑,采用钢结构是十分理想的。随着我国建设事业的不断发展,各种建筑象雨后春笋,日益增多,各部门对使用钢结构防火涂料作钢材防火保护的要求也日益增加,钢结构防火涂料的研究、生产及推广应用正在逐渐进入高潮。
钢结构防火涂料是由基料、阻燃添加剂、增强填料、溶剂及助剂经研磨而成,喷、刷在钢构件表面,除具有装饰和保护作用外,由于涂料本身的不燃性和难燃性,能阻止火灾发生时火焰的蔓延,延缓火势的扩展,起防火隔热保护作用,使钢材免受高温火焰的直接灼烧,防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度,避免钢结构在短时间内失去支撑能力而导致建筑物垮塌。从而延缓垮塌时间,为消防救火提供宝贵的时间。钢结构防火涂料发展到现在,基本上已形成多品种、系列化。从类型上讲有厚涂型、薄涂型和超薄型。在应用范围上又分室外型和室内型。使用钢结构防火涂料,可将钢结构的耐火极限由0.25h提升到设计规范规定的耐火极限。可应用在耐火极限要求0.5~4h的建筑钢结构上。由于钢结构防火涂料比其他防火保护措施相比有成本低、施工灵活等优点,广泛用于大型承重钢结构,用于耐火等级为一、二级的建筑物的钢柱、梁、楼板和屋顶承重构件,设备的承重钢框架、支架、裙座等。用防火涂料保护钢梁或钢柱,可达4.0h耐火极限。对薄型特别是超薄型钢结构防火涂料,其外观装饰性很好,因此在满足防火要求的同时,又能满足人们高装饰性要求,因此特别适用于重点工程和表面积较小的钢桁、钢网、钢条等非承重钢结构。目前防火涂料是工程应用中钢结构防火保护的最佳选材。
1钢结构防火涂料性能测试方法与技术要求
耐火性能是钢结构防火涂料的重要性能。钢结构防火涂料的耐火性能以涂覆钢构件的涂层厚度和对应的耐火极限来表示。在我国钢结构防火涂料性能测试及产品质量制定依据国家标准<钢结构防火涂料>2GB149073,对涂料耐火性能的测试方法是选用工程中有代表性的型钢梁2如I36b、I40b3或实际工程中使用的钢构件作为基材,经除锈和喷刷防锈漆等防锈处理后,依据待测钢结构防火涂料产品中规定的使用量和工艺条件对构件进行涂覆和保养。待养护期满后,按GB/T9978<建筑构件耐火性能试验方法>规定的试验炉、标准升温和操作程序进行试验。当试件为钢梁时,应简支、水平安装在水平燃烧试验炉上,并按GBJ17-1988<钢结构设计手册>的规定加载,采用等弯矩四点集中加载,钢梁三面受火,受火段长不少于4500mm;试件支点内外非受火部分不应超过300mm。耐火试验采用明火,使试件受到与实际火灾相似的火焰作用。钢结构防火涂料的耐火极限以试验开始至试件失去承载能力或涂料失去隔热性的时间来确定。钢梁的耐火极限时间是以试件最大挠度达到L/202L是两支点距离3的时间作为判定根据。对室外钢结构防火涂料耐火理化性能判定是,用116热轧普通工字钢梁2长度500mm37根,每根预埋热电偶后,按涂料规定的施工工艺对7根短钢梁的每个表面进行施工,涂层厚度规定为室外超薄型2WCB31.5~2.0mm,室外薄型2WB34.5~5.0mm,室外厚型2WH320~25mm。每根短钢梁试件的涂层厚度偏差相互之间不能大于10%。用6根达到规定的养护期的钢梁分别完成耐曝热性、湿热性、冻融循环性、酸性、碱性、盐雾腐蚀性试验,然后同第7根涂覆钢梁一起进行以下耐火试验。将试件水平放入试验炉中,3面受火,按GB/T9978-1988规定的升温条件升温,同时监测3个受火面相应位置的温度。以第7根钢梁内部达到临界温度2平均温度538∀,最高温度649∀3的时间为基准,第1~6根钢梁试件达到临界温度的时间衰减不大于35%者,来判定该对应项理化性能是否合格。对钢结构防火涂料产品质量的判定,则是按国家标准GB14907-2002<钢结构防火涂料>中的指标要求进行。钢结构防火涂料的技术性能要求应符合表1的规定。
表1 室内钢结构防火涂料的技术指标 |
