建筑防火涂料的应用

建筑防火涂料的应用建筑防火涂料的应用 在建筑设计中常常会出现钢结构 混凝土楼板不能满足防 火规范的要求 有些室闪装修和家具用材料的可燃性过高而被 限制使用的问题 解决这些问题简单且行之有效的方法之一就 是使用防火涂料 防火涂料用于建筑构件可提高其耐火等级 涂干可燃性材料表面 可使其满足阻燃性要求 扩大应用的范 围 一 防火涂料的工作原理和分类一 防火涂料的工作原理和分类 防火涂料是一类可降低可燃基材火焰传播速率或阻止热量 向可燃基材传递进而推迟或消除基材的引燃过程或者推迟结构 件失稳及力学强度逐渐降低的涂料 即对于不可燃基材 防火 涂料能降低基材温度升高的速率 延长结构失稳的过程 对可 燃基材 防火涂料能推迟或消防可燃基材的引燃 防火涂料的防火工作机理表现在以下几个方面 1 防火涂料中的硅酸盐类水化产物遇热脱水汽化从而吸 收大量的热量 同时涂层中的吸热材料因受热分解或相变 也 耗掉一定的热量 从而降低构件温度升高的速率 提高了构件 的耐火能力 2 防火涂料受高温作用后 自身能分解出一些惰性气体 它们破坏了燃烧必要条件的形成 3 涂料受热後出现一层熔融膜并逐渐形成均匀的碳化层 进而形成膨胀的发泡层 其膨胀量为涂覆度的 10u0 2000 倍 防火涂料有多种分类法 按其使用的部位划分 可将其分 为钢结构防火涂料 木结构防火涂料 砼结构防火涂料等 按 其成膜物来分 可分为有机 无机和复合防火涂料 按其可溶 性划分 可分为水性防火涂料 油性防火涂料 按其阻燃原理 分 可分为膨胀型防火涂料 非膨胀型防火涂料 但根据防火 涂料的作用 功能和现行国家标准对防火涂料的要求 最适宜 的分类为 结构型防火涂料和饰面型防火涂料 具体的分类示 意见图 1 从总体看 防火涂料无论在研制技术 生产过程质量控制 方面 还是在施工应用方面都有各种科学的或经验的依据 所 以它是一种比较成熟的产品 二 饰面型防火涂料二 饰面型防火涂料 饰面型防火涂料的主要功能在于施涂干可燃性基材的表面 後能有效地降低可燃基材的表面燃烧特性 从而提高建筑材料 的防火性能 1 物理化学性能 防火涂料作为保护层和饰面材料 应具有使用对象斫要求 的理化性能 注 对于透时防火涂料允许表干 24 h 贵干 72 h 防火涂料在剧试其防火性能之前 其理化性能应符合 gb 12441 中 4 2 条的规定 见表 1 防火涂料应具有适当的使用期 在此期间 防火涂料的涂 膜应保持完好 各项理化性能应能有效维持 2 防火性能 饰面型防火涂料的防火性能按试验测定的结果分为两个级 别 每个级别的技术要求指标见表 2 所示 当防火涂料不能同时达到表 2 中某一级别规定的性能指标 时 则按最低一级性能数据作为分级的依据 表 2 中规定的分级仅适用于试验规定的涂覆比值和基材类 型 具体的试验方法如下 大板燃烧法 该方法是在规定基材和特定燃烧条件下 测试涂覆于可燃 基材表面的防火涂料耐燃特性 并以此评定防火涂料耐燃性能 的优劣 该方法仅适用于各种筛面型防火涂料耐燃性的测试 整个试验过程按时问 温度标准曲线的要求升温 从试件 受火那一时刻起到试件背火面温度温升达到 180 和试件背火面 出现穿透时止 这段时间即为饰面型防火涂料的耐燃时间 隧道燃烧法 该方法以小型隧道炉测试涂覆于基材表面的饰面型防火涂 料的火焰传播特性 并以此评定防火涂料对可燃基材的防火保 护作用及阻止火焰传播性能的优劣 将处理好的涂覆试件安置在隧道炉试件支架内 涂覆面向 下进行燃烧试验 并测得涂覆试件的火焰传播值 ls 小室燃烧法 该方法是在实验室条件下测试涂覆千基材表面的饰面型防 火涂料的阻火性能 以其燃烧质量损失 碳化体积来评价防火 涂料的优劣 三 结构型防火涂料三 结构型防火涂料 结构型防火涂料包括钢结构防火涂料和混凝土结构防火涂 料 一般地说混凝土防火涂料的使用量极少 因此人们遇到的 主要是钢结构防火涂料 建筑物中承重钢结构必需作防火保护 国家现行规范 建 筑设计防火规范 和 高层民用建筑设计防火规范 中对建筑 物的耐火等级及相应的建筑构件应达到的的耐火极限 作了具 体规定 详见表 3 钢结构防火涂料施涂于建筑和构筑物钢结构构件的表面 以形成耐火隔热保护层 提高钢结构的耐火极限值 根据其涂 层的厚度及性能特点可分为薄涂型和厚涂型两类 薄涂型钢结 构防火涂料 b 类 的涂层度一般为 2mm 7mm 有一定的装饰效 果 高温时膨胀增厚 耐火隔热 耐火极限可达 0 5h 1 5h 人 们又常称这种涂料为钢结构膨胀型防火涂料 厚涂型钢结构防 火涂料 h 类 的涂层厚度一般为 8mm 50mm 呈粒状面 密度 较小 热导率低 耐火极限可达 0 5h 3 0h 人们常称这种涂料 为钢结构防火隔热涂料 为了贯彻实施国家的有关建筑防火规范 使用防火涂料保 护钢结构 提高其耐火极限 做到安全可靠 技术先进 经济 合理 中国工程建设标准化协会组织编制了 钢结构防火涂料 应用技术规范 cecs 24 90 该规范规定 钢结构防火涂料均应通过国家检剧机构检测 合格後 方可使用其中薄涂型钢结构防火涂料的主要技术性能 应符合表 4 的规定 而厚涂型钢结构防火涂料的主要技术性能应符合表 5 的规 定 钢结构防火涂料的粘结强度应参照 合成树脂乳液砂壁状 建筑涂料 6 12 条粘结强度试验进行 四 防火涂料的发展四 防火涂料的发展 防火涂料作为一种安全防护产品 仍将有很大的发展空间 1 饰面型防火涂料 饰面型防火涂料目前主要应用于木制装饰和木制家具的表 面上 而就装修工程而言 人们希望所装修的物体在安全的基 础上 也应体现美观的特徵 目前国内市场上销售的饰面防火 涂料 基本上是非透明型的 即一旦涂上防火涂料後 被涂物 体的原有色泽和花纹将无法显现 这显然不是装修设计者和使 用者的本意 为此开发透明型的饰面防火涂料是这类涂料发展 的方向 这种透明的防火涂层既可防火又使物体表面美观有光 泽 它们可用于各种实木 胶合板 木屑板 三聚层饰面板上 这种涂料还应在涂刷时 无须去除板面上已有油漆或其它装饰 面层 透明防火涂料刷後的表面应能经受各种清洗 2 铜结构防火涂料 钢结构防火涂料的发展主要解决两个问题 厚型防火涂料的耐久抗街击 这类涂料又叫无机轻体喷涂材料和耐火喷涂物 属干非膨 胀型 有蛭石水泥系 矿纤维水泥系 氯氧化镁水泥系和其他 无机轻体系 其基本组成是 胶结料 硅酸盐水泥 氯氧化镁或无机高温粘接剂等 骨料 膨胀侄石 膨胀珍珠岩 矿棉等 化学助剂 改性剂 硬化剂 防水剂等 水 涂层厚度视各钢结构耐火极限要求而定 除具有容重轻 热导率低 耐火绝热性好等优点外 其最突出的特点是可靠性 高 只要涂层不脱落 开裂 其耐火性能就能保持原有的性能 但是这类涂料在震动和冲击力作用下其粘结力的耐久性就 难保证 为此对这类涂料要着重研究其粘结特性 以确保涂层 不剥落 薄型化问题 薄涂型钢结构膨胀防火涂料是相对于厚涂型而言 这类涂 料又叫膨胀装饰涂料或膨胀油灰 常分为底层主涂层 和面层 装 饰层 涂料 其基本组成是 粘结剂 有机树脂中有机与无机复合物 膨胀阻燃剂 绝热增强材料 颜料和化学助剂 溶剂和稀释剂 涂层厚度一般为 3 mm 7 mm 可作成平整光滑的表面 有一定装饰效果 高温时涂层能膨胀增强厚到几十甚至几百毫 米 可将钢结构件的耐火极限由 0 25 h 提高到 0 5 h 2 5 h 为了减轻构件的自重 提高涂料的粘结性 更奸的装饰钢 结