钢结构的防火涂料论文.doc

浅 谈 钢 结 构 的 防 火 涂 料年 级：2 0 1 0 级 建 筑 三 班姓 名：潘 久 远学 号：2 0 1 0 0 1 0 3 0 3 0 0 3 5专 业：建 筑 工 程 技 术二零一二年九月二十二日 浅 谈 钢 结 构 的 防 火 涂 料 摘要： 随着科技的不断发展，许多建筑工程采用了钢制材料，对于钢制的材料现在在我们的生活里并不是很熟悉，对此我将进行钢结构中防火涂料的分类及特性的探讨，对钢结构的防火涂料在技术和应用方面存在的问题进行分析，结合钢的性能考虑一下钢的防火原理，同时钢又有哪些不足之处，为钢结构设计的完整性提供了参考。随着钢结构防火涂料的广泛应用，使用场所的复杂性对防火涂料的性能提出了更高的要求，新型的室外、薄型和超薄型钢结构防火涂料相继被研发出来。为了适应防火涂料的发展现状，对防火涂料的质量作出科学的评价，必须修订原标准。为此，公安部于1996年下达了修订钢结构防火涂料通用技术条件的任务，由公安部四川消防研究所标准修订课题组负责完成。该标准的修订是在原标准主体结构不变的情况下，调整某些技术指标并增加室外钢结构防火涂料和薄型、超薄型钢结构防火涂料技术要求和试验方法等内容。关键词：钢结构防火涂料； 钢结构； 防火涂料； 防火机理 。Discussion on the fire protection of steel structure coating and its applicationAbstract：With the development of science and technology, many construction projects with the steel material, for the steel material now in our life is not very familiar with, I will be in the steel structure fire retardant coatings classification and characteristics of, on the steel structure fireproof coating in technology and applied to analyze the problems combined with the performance of steel, consider steel fireproof principle, while steel and what are the shortcomings, for the design of steel structure integrity provides reference. With fire retardant coatings for steel structure is widely used, the use of workplace complexity on the performance of fire retardant coatings has put forward higher requirements, new outdoor, thin and ultra thin fire retardant coatings for steel structures have been developed. In order to adapt to the development status of fire retardant coating, fire retardant coating quality appraisal, must be revised the original standard. Therefore, the Ministry of public security in 1996 issued a revised fire retardant coatings for steel structures - General technical conditions of the task, by the Ministry of Public Security Fire Research Institute of Sichuan standards revision group responsible for the completion of. The revised standard is in the original standard main structure unchanged, the adjustment of certain technical index and increase the outdoor fire retardant coatings for steel structure and thin, ultra-thin steel structure fire retardant coating technical requirements and test methods of content.Key word：Steel structure fire retardant coating; steel structure; fire retardant coating; fireproof mechanism.一、钢结构防火涂料简介钢材虽然是不燃材料，但在火灾高温作用下，其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低，在550摄氏度左右时，降低幅度更为明显，一般在15min左右就会丧失承重能力而垮塌。要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限至少提高到设计规范规定的极限范围。钢结构构件的防火方法主要有涂料保护、防火板保护、混凝土保护、柔性卷材保护、无机纤维保护、结构内通水冷却保护等。防火涂料就是一种近年来比较先进的防火技术措施。 钢结构防火涂料主要有两大类： 非膨胀型防火涂料和膨胀型防火涂料，前者防火效果较差，已逐渐被淘汰，钢的涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层，阻止了热量迅速向钢基材传递，推迟了钢基材强度的降低，从而提高了钢结构的耐火极限。防火涂料就是一种近年来比较先进的防火技术措施，由于钢结构防火涂料为水性，不含石棉等有害物质，使用过程中均无刺激气味，并且钢结构防火涂料的成本较低，造价也很便宜。防火涂料是指涂敷于物体表面，并能很好地豁结形成完整的保护膜的物料。钢结构防火涂料，是高性能、多用途新型单组分无机防火涂料，该防火涂料采用特种非金属矿物为主体材料，复合以新型无机粘合剂、特种填充料及各种化学助剂，按照特定的加工工艺制造而成。防火涂料涂刷于钢构件表面，遇火时涂层膨胀发泡形成炭化耐火隔热保护层，隔绝氧气，延滞钢结构受热的速度，避免钢构件快速升温，从而提高钢结构的耐火时限，降低热量传递的速度，推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。但无论采取何种方法，其原理是一致的。二、钢结构防火涂料的分类钢结构防火涂料的类型可根据不同的方法来定义：从所用溶剂来分，可分为溶剂型和水基型钢结构防火涂料；从使用范围分，可分为室内和室外钢结构防火涂料；根据防火机理分，可分为非膨胀型和膨胀型钢结构防火涂料；根据涂层厚度来分，可分为厚型、薄型、超薄型钢结构防火涂料。三、防火涂料的防火机理 在GB14907-2002钢结构防火涂料规范中，钢结构防火涂料定义为涂于建筑物及构筑物的钢结构表面，形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。目前，钢结构防火涂料已广泛应用于建筑工程、舰船室、化工储罐、石油管道等钢结构的防火保护。其工作原理概括起来有： （1）涂层对钢结构起屏蔽作用，使钢结构不至于直接暴露在火焰的高温中，延迟着火和减小燃烧速度。 （2） 防火涂料本身除了具有难燃性和不燃性外，它还具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护钢结构基体的传递。（3） 涂层吸热后部分物质分解出的水蒸气或其他不燃气体起到消耗热量、降低温度和燃烧速度、稀释氧气的作用。（4） 防火涂料受热分解出不燃惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使之不易燃烧或燃烧速度减慢。（5) 含氮的防火涂料受热分解出NO,NH3等基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度。（6) 膨胀型防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。四、几种常用的钢结构防火涂料1.厚型钢结构防火涂料：所谓厚型钢结构防火涂料是指涂层厚度在850毫米的涂料，这类钢结构防火涂料的耐火极限可达0.53小时。在火灾中涂层不膨胀，依靠材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的温升，保护钢件。这类钢结构防火涂料是用合适的粘结剂，再配以无机轻质材料，增强材料组成。与其他类型的钢结构防火涂料相比，它除了具有水溶性防火涂料的一些优点之外，由于它从基料到大多数添加剂都是无机物，因此它还具有成本低廉这一突出特点。该类钢结构防火涂料施工采用喷涂，一般多应用在耐火极限要求2小时以上的室内钢结构上。但这类产品由于涂层厚，外观装饰性相对较差。 2.薄型钢结构防火涂料：涂层使用厚度在37毫米的钢结构防火涂料称为薄型钢结构防火涂料。该类涂料受火时能膨胀发泡，以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的温升，保护钢构件。这类钢结构涂料一般是用适当的乳胶聚合物作基料，再配以阻燃剂、添加剂等组成。对这种类型防火涂料，要求选用的乳液聚合物必须对钢基材具有良好的附着力，耐久性和耐水性好。该类钢结构防火涂料在生产过程中一般都分为三步：第一步先将各种阻燃添加剂分散在水中，然后研磨成规定细度的浆料，第二步再用基料(乳液)进行配漆，第三步在浆料中配以无机轻质材料、增强材料等搅拌均匀。该涂料一般分为底层(隔热层)和面层(装饰层)，其装饰性比厚型好，施工采用喷涂，一般使用在耐火极限要求不超过2小时的建筑钢结构上。 3.超薄型钢结构防火涂料：超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度不超过3毫米的钢结构防火涂料，这类钢结构防火涂料受火时膨胀发泡，形成致密的防火隔热层，是近几年发展起来的新品种。它可采用喷涂、刷涂或滚涂施工，一般使用在要求耐火极限2小时以内的建筑钢结构上。与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比，超薄型膨胀钢结构防火涂料粘度更细、涂层更薄、施工方便、装饰性更好是其突出优点。在满足防火要求的同时又能满足高装饰性要求，特别是对裸露的钢结构，这类涂料是目前备受用户青睐的钢结构防火涂料。为了赶上或超过国外同类产品，满足市场的需要，研制和开发高耐候性的室外超薄型钢结构防火涂料是今后发展的方向。五、未来钢结构防水材料的发展方向水性环保化涂料目前国内市场普遍采用的有：四川消防研究所推出适用于保护钢结构和钢筋混凝土楼板的水性膨胀型防火涂料，以及适用于室外钢结构的薄层膨胀型防火涂料；总后建筑工程研究院采用复合涂层技术研制出无机膨胀型钢结构防火涂料；广州白云山雷威化工厂开发出室外钢结构防火涂料：扬州金陵特种涂料厂推出钢结构防火涂料等。国内厂家生产的钢结构防火涂料由于品牌、涂层厚度的不同，耐火极限也不同，基本能满足建筑设计防火规范所规定的有关要求。纳米材料涂料北京首创纳米科技有限公司承担了国家科技部“计划”纳米专项研究课题，计划使用纳米材料对防火阻燃涂料的个最重要的成分进行改性和优选，从而获得优异的阻燃涂料。主要有：纳米无机一有机士杂化树脂，纳米级无机材料与有机分子复合形成具有共价键结合的复合树脂。复合树脂具有耐高温、粘接强度高等特点，是本项目的核心技术。纳米三氧化二锑、氢氧化镁材料。经实践证实，由于具有更好的分布结构，纳米三氧化二锑、氢氧化镁作为阻燃助剂效果良好，