钢结构防火涂料
钢结构防火涂料是施涂于建筑物及构筑的钢结构表面,能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。钢材虽然不会燃烧且具有抗震、抗弯等特性,但作为建筑材料在防火方面存在缺陷,其机械性能如屈服点、抗拉及弹性模量等会因温度升高而急剧下降,而钢结构防火涂料可提高其抗压性,保护建筑物和工程建筑。
一、钢结构防火涂料的保护原理
1.绝热或吸热阻隔火焰:采用绝热或吸热的材料阻隔火焰直接灼烧钢结构,降低热量向钢材传递的速度,推迟钢结构温升和强度减弱的时间。
2.难燃或不燃性:使被保护基材不直接与空气接触,延迟物体着火和减少燃烧的速度。
3.低导热系数:可延迟火焰温度向被保护基材的传递。
4.受热分解惰性气体: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.含氮防火涂料特性: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.膨胀发泡隔热: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。
二、钢结构防火涂料的类型
1.按厚度分类:
(1)厚型钢结构防火涂料:为耐火等级钢结构承重构件的防火保护而设计、生产的厚涂型防火涂料。遇火时依靠涂层自身特性起到防火作用,多用于钢柱等承重大的结构部分,一般耐火性能较好,在耐火2小时以上的钢结构防火保护中经常被选用,如在高层民用建筑框结构等应用较多。
(2)薄型钢结构防火涂料:遇火时涂层膨胀发泡形成炭化耐火隔热保护层。目前大多已不适用,在以前广泛用于一些钢结构的防火保护,如0.5 - 2.5小时耐火设计要求的机场、车站、厂房等建筑物中的钢构件。
(3)超薄型钢结构防火涂料:涂层薄、物化性能和防火性能好,受火后能迅速膨胀增厚生成致密的隔热层。适用于梁及外檐结构的建筑、外檐装饰性钢结构等承重较轻的部位,一般耐火性能在2小时以内的钢结构可选用超薄型钢结构防火涂料,例如在电力、石化等企业和体育场馆钢结构中的梁结构部分应用较多。
2.按膨胀性能分类:
(1)膨胀型钢结构防火涂料:受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层,如膨胀型3mm钢结构防火涂料耐火时间1 - 2h。
(2)非膨胀型钢结构防火涂料:遇火时不膨胀,依靠自身的其他防火特性来保护钢结构,如GT - WSF - Ft2.50室外非膨胀型钢结构防火涂料喷涂于钢构件的表面后,遇火时不膨胀。
三、钢结构防火涂料的施工要求
1.施工队伍要求:钢结构防火喷涂保护应由经过培训合格的专业施工队施工。
2.施工前钢结构要求:
钢结构安装就位,与其相连的吊杆、马道、管架及其他相关连的构件安装完毕,并经验收合格后,方可进行防火涂料施工。
施工前,钢结构表面应除锈,并根据使用要求确定防锈处理,钢结构表面的杂物应清除干净,其连接处的缝隙应用防火涂料或其他防火材料填补堵平后方可施工。
3.施工环境要求:施工过程中和涂层干燥固化前,环境温度宜保持在5 - 38℃,相对湿度不宜大于90%,空气应流通。
4.涂料质量要求:
用于保护钢结构的防火涂料必须有国家检测机构的耐火极限检测报告和理化性能检测报告,必须有防火监督部门核发的生产许可证和生产厂方的产品合格证。
钢结构防火涂料出厂时,产品质量应符合有关标准的规定,防火涂料中的底层和面层涂料应相互配套,底层涂料不得锈蚀钢材。
在同一工程中,每使用100t薄涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度;每使用500t厚涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度和抗压强度。