钢结构防火涂料的使用

1、 钢结构防火涂料使用中的主要问题与对策【摘要】钢结构在建筑设计中占有很重要的低位,具有结构设计灵活施工方便等优点,但钢结构在发生火灾时存在耐火能力差的缺点。因此对钢结构的防火保护是钢结构设计和施工中的的重要措施。本文分析了钢结构防火涂料的基本类型和当前普遍存在的问题。并针对这些问题探讨了相应的对策。【关键词】钢结构;防火保护;防火涂料引言钢结构是当前建筑设计中常用的结构类型,具有体积小、强度高、结构设计灵活等诸多的优点。但钢结构自身也存在一定的问题,主要是钢材传热速率高,在遭遇火灾时达到一定温度后钢材的弹性模量和屈服强度等关键性指标会急剧下降,甚至会造成建筑整体的坍塌。试验表明未经处理的钢材耐

2、火极限不超过0.5h。因此钢材的防火处理就成为消除建筑安全隐患的重要手段。在钢材的防火处理方面,最为简单有效的方式是在钢结构表面涂刷一定厚度的防火材料,采用这种方式可显著提高钢结构的耐火极限。但采用钢材表面涂刷防火材料的方式也和防火材料的类型以及施工方法等因素有关系,在实践中因为防火材料的质量、施工水平、设计因素等,在钢材的防火材料处理时存在一些问题。本文将就钢结构的防火处理为背景,探讨防火材料的主要问题和其他一些相关的问题。1、防火涂料的基本类型 不同类型的防火涂料所依据的原理有所不同。一般说来,防火涂料的阻燃机理主要可分为两大类,一是通过防火材料遇火后分解产生某种不燃的惰性气体或膨胀泡沫等

3、来隔绝周围空气,从而达到抑制燃烧的目的,二是防涂料本身是难以燃烧的材质,在遇火后延迟保护基材的燃烧。因此依据防火涂料阻燃机理的不同,防火涂料分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料两大类,这两类防火涂料的特性简述如下:膨胀型防火涂料膨胀型防火涂料主要由难燃性树脂、阻燃剂等所构成,其主要工作特点是在遇到明火受热后材料快速膨胀,在钢结构表面形成一层很厚的不燃泡沫层,阻断火焰和钢材的接触,从而降低钢结构的升温速度;非膨胀型防火涂料非膨胀型防火涂料由难燃性树脂、阻燃剂等构成,其防火原理是通过涂料的难燃性来组织火焰的蔓延。在使用这类防火涂料时为了达到较好的防火效果,一般需要较大的厚度。随着技术的进步,薄型防

4、火涂料和超薄型防火涂料也逐步得到应用。2、钢结构防火涂料的相关问题分析在钢结构表面涂刷防火涂料是提高结构耐火极限的有效手段。从惯常的划分标准来看,不论是采用膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料,在钢结构表面所涂刷的防火涂料一般都按涂刷厚度来划分为厚型(涂刷厚度745mm、薄型(37mm和超薄型(<3mm三大类。不同厚度的防火涂料耐火极限从0.5h3h不等。在实际应用中发现,在钢结构防火涂料应用中的问题主要来自于两个方面,一是防火涂 料自身的问题,二是设计和施工方面的问题,现分别展开讨论。(1防火涂料自身的问题防火涂料在遇火后的问题主要是来自于膨胀型防火涂料。这类型的防火涂料由于其自身的工作原

5、理,在膨胀遇火过程中会释放出有害的气体,如氯、溴、一氧化碳等。这类气体对于火灾现场的人员会造成次生伤害。此外,对于室外使用的钢结构防火涂料,出于美观等因素,往往都采用的是薄型和超薄型的防火涂料,这类涂料存在着耐久性差,容易老化等问题。由于防火涂料在生产标准方面还缺乏统一的标准,不同厂家生产的防火涂料质量差异较大大,因此对于防火材料质量检验和耐久性等方面的评定标准还没有统一的方法。(2设计和施工方面的问题在钢结构防火涂料的设计和施工方面的问题主要体现在三个方面:防火涂料类型选择的问题、施工方法的问题和施工质量的检验问题。在防火涂料的类型选择方面存在的主要问题是适用性错误,即没有依据钢结构的耐火要

6、求来使用相应的防火涂料。这类问题的常见表现形式是将膨胀型的防火涂料用于室外钢结构的防火处理,同时往往为了追求美观,大面积使用薄型防火涂料,容易留下安全隐患。在确定防火涂料的厚度时,一般按照时间温度标准曲线进行耐火试验数据获得。我国的防火涂料耐火极限试验的升温曲线是以 iso-834所提供的时间温度标准曲线来获得的,当采用不同的火源(木质火或烃火和不同的升温曲线时相同材料的耐火极限也会有所差异。在计算钢结构应当采用的防火涂料厚度时国家规范只给出了简化计算方式,因此只依据防火涂料的说明书和参考涂层厚度来设计钢结构的防火涂料施工依据存在着一定的安全隐患。在施工方面的问题主要是施工方法不当,没有依据不

7、同类型的防火涂料而采取相应的施工方法。这类问题的常见表现形式是对各类防火涂料都采涂刷的方式来施工。在施工质量管理方面,存在着对防火涂料施工质量管理不够重视,同时也由于缺乏有效的施工质量检测手段。在钢结构初期完成防火涂料的施工后也缺少必要的测试和保养规范,往往是涂刷完防火涂料后就不再进行管理,随着时间的推移,钢结构表面的涂料老化后容易留下安全隐患。3、对策探讨在当前钢结构防火涂料质量参差不齐和缺乏统一的质量评定标准的大环境下,要提高钢结构的防火性能,就应当以现有的防火涂料的质量水平为参考,强化设计和施工质量管理。可采取措施探讨如下:3.1防火涂料的改进防火涂料的问题主要是遇火后的有毒气体释放和耐

8、久性的问题。因此笔者认为应当在防火涂料的设计时加入必要的吸收有毒气体的成分或采用新的配料来避免在遇火时释放有毒气体。在提高防火 涂料的耐久性方面,也是需要进一步研究的问题。3.2管理方面的改进依靠技术进步固然是提高钢结构防火性能的有效手段。但提高质量管理措施来保障现有防火涂料技术水平下的钢结构防火问题更应当引起重视。从设计选型和施工方面都存在着可以进一步改进的方面。1选择正确的防火涂料依据钢结构的类型和工作特点选择正确的防火涂料类型是保障钢结构防火性能的首要措施。应当在对现有技术水平下的防火涂料性能和特点充分了解的前提下,依据钢结构的工作环境来确定防火涂料的类型和喷涂厚度。通常情况下,室外不宜

9、使用膨胀型的防火涂料;2选择正确的施工方法不同类型的防火涂料应当选用与之对应的施工方法,都采用涂刷的方来施工是不恰当的。一般说来,对于薄型防火涂料可采用0.4mp压力下以重力和喷枪的方式喷涂。局部修补和小面积施工,可用手工抹涂。面层装饰涂料可用刚涂、喷涂或滚涂;厚涂型防火涂料宜采用压送式喷涂机喷涂,压力为0.4mpa0.6mpa;3确立钢结构防火涂料施工的验收标准当前钢结构防火涂料施工质量控制中的一个重要问题是缺乏统一的验收标准。在这样的背景下,要尽量保障钢结构防火涂料施工的质量,就只能依靠专业化的施工队伍,对钢结构的防火涂料施工采取行业准入制度和资质考核,在施工过程中采用专业的设备来保障施工的质量;4加强钢结构防火涂料安全性的认识教育,强化施工单位对钢结构防火涂料施工的重视程度,消防部门应在施工中加强监督和审核工作。 参考文献 1