钢结构防火涂料

钢结构防火涂料是防火涂料产品的一种，由于用于主要用于钢结构防火保护而得名。

　　钢结构防火涂料按照施工环境可以分为室内钢结构防火涂料、室外钢结构防火涂料；按照厚度可以分为超薄型钢结构防火涂料、薄涂型钢结构防火涂料、厚涂型钢结构防火涂料。

　　按照施工环境和厚度，钢结构防火涂料可以分为室内超薄型钢结构防火涂料、室外超薄型钢结构防火涂料、室内薄涂型钢结构防火涂料、室外薄涂型钢结构防火涂料、室内厚涂型钢结构防火涂料、室外厚涂型钢结构防火涂料。

　　钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要；还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷。因此钢材受到了建筑行业的青睐，单层，多层，摩天大楼，厂房，库房，候车室，候机厅等采用钢材都很普遍。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点，抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。

　　钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。

　　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提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，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。下面介绍几种不同钢结构的防火保护措施。

　　一、外包层。就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

　　二、充水(水套)，空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施，这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度、水在钢结构内循环、吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环、或由管道引入凉水来取代受热的水。

　　三、屏蔽。钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。

　　四、膨胀材料。采用钢结构防火涂料保护构件，这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用，属于现代的先进防火技术措施。

　　目前，高层钢结构建筑日趋增多，尤其是一些超高层建筑，采用钢结构材料更为广泛。高层建筑一旦发生火灾事故，火不是在短时间内就能扑灭的，这就要求我们在建筑设计时，加大对建筑材料的防火保护，以增强其耐火极限，并在建筑内部制订必要的应急方案，以减少人员伤亡和财产损失。

　　应用范围：广范应用于电厂(站)，现代建筑及大面积，大跨度的各种裸露，隐藏的钢结构防火保护与装饰。

　　技术指标：

　　A.在容器中的状态：经搅拌后呈均匀液态，无结块

　　B.干燥时间：表干12h

　　C.初期干燥抗裂性：无裂纹

　　D.外观与颜色：同样品相比无明显差别

　　E.粘结强度：0.15MPa

　　F.抗振性：扰曲L/200,涂层不起皮、不脱落

　　G.抗弯性：扰曲L/100,涂层不起皮、不脱落

　　H.耐水性：浸泡24h,涂层不起皮、不脱落

　　I.耐冻融循环性：15次冻融循环后、涂层无粉化、无开裂、无剥落、无起泡。

　　J.耐火极限：＞0.93h

厚型钢结构防火涂料又称非膨胀型防火涂料,主要成分为无机绝热材料,呈现粒状面,密度较小,涂层受热不膨胀,由于其自身具有良好的隔热性,因而也叫隔热性防火涂料。其防火机理是利用涂层固有的良好绝热性,阻止火灾热量向钢材传递,并且在高温下形成一种结构致密的釉状物,能有效隔绝氧气并具有反射热量作用,延缓钢结构温升,起到防火保护作用。

薄型和超薄型钢结构防火涂料又称膨胀型防火涂料,主要由基料、脱水剂、成碳剂和发泡剂等组成,当温度升高到一定程度的时候,脱水剂促使多羟基化合物脱水碳化,在发泡剂分解释放出的大量气体作用下,涂层发生膨胀,膨胀倍数可达十几倍甚至几十倍,形成致密的泡沫状炭化隔热层,从而阻止热量向钢结构传递,起到防火保护作用。

被保护钢基材的表面处理是薄型钢结构水性防火涂料施工的基础工序。其目的是为涂膜与被保护钢基材表面的附着创造一个良好的条件同时还能提高和改善涂膜性能。钢结构表面处理是整个涂装工艺取得良好效果的一个关键环节。表面处理的目的第一清除被涂物件表面的各种污垢使涂层与被涂钢基材表面很好地附着以保证涂层具有优良的性能。污垢分为无机和有机污垢两类它们的存在不仅影响涂层外观严重的会使涂膜成片脱落第二修整被保护物件表面除去存在的缺陷提供防火涂料施工时需要的表面粗糙度使涂刷时有良好的附着基础。实践表明被涂物件表面合适的粗糙度为46级第三针对被保护钢基材的不同材质采用不同的处理方法以提高涂层的附着力和防腐蚀能力。表面处理的方法多种多样应依据被涂钢基材表面加工后的清洁和光洁程度污垢的种类和特性以及污染程度等来选择。属于表面净化处理的有除油、除锈、除旧漆属于化学处理的有磷化、钝化处理。

　　（1）除油

　　去除金属工件表面的油污可增强各种涂料的附着力。根据油污情况选用成本低、溶解力强、毒性小和不易燃的溶剂。常用的溶剂有200石油溶剂油、松节油、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、二氯甲烷、三氯乙烷、三氟三氯乙烷等。

　　（2）除锈

　　彻底清除钢材表面的锈垢以延长涂膜的使用寿命不同的钢铁器件表面有不同的除锈标准。除锈方法主要有：

　　1、手工打磨除锈是最简单、古老的除锈方法。它能除去松动、翘起的氧化皮疏松锈蚀及其他污物。

　　2、机械除锈借助于机械力的冲击与摩擦作用清除钢材表面的氧化皮、锈层、旧漆层及焊渣等。其特点是操作简便效率比手工除锈有所提高。常用的除锈设备有钢板除锈机钢材在一对快速转动的金属丝滚筒间通过靠丝刷与钢材表面的快速摩擦除去钢材表面的锈蚀层手提式钢板除锈机由电动机通过软轴带动钢丝轮与钢材表面摩擦而除锈滚筒除锈机靠滚筒转动使磨料同钢材表面相互冲击、摩擦而除锈。此外喷砂除锈也是一种重要的除锈方式。

　　3、化学除锈通常称为酸洗是以酸溶液促使钢材表面锈层发生化学变化并溶解在酸液中而达到除锈目的。常用浸渍、喷射、涂覆3种处理方式。

　　4、除锈剂除锈常用络合除锈剂既可在酸性条件下进行也可在碱性条件下进行前者还适合于除油、磷化等综合表面处理。

　　表面处理对涂层性能的影响

　　钢基材的表面处理对涂层附着力有很大影响。涂覆水性防火涂料前钢基材表面应达到无锈、无油、干燥和有合适的粗糙度以便提高涂层的附着力。先用喷射除锈剂对钢基材表面除油、除锈后再采用机械打磨和化学洗液处理两种不同的方法对钢基材表面进行处理。 钢基材经机械打磨后所得涂层的附着力、初期干燥抗裂性等性能比化学洗液处理方法要好。这是由于钢基材经机械打磨后增大了基材的粗糙度使防火涂层牢牢地镶嵌在钢基材表面。

       钢结构防火涂料施工第一节 一 般 规 定第 条 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 施工中的安全技术和劳动保护等要求 应按国家现行有关规定执行第 条 当钢结构安装就位 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第 条 施工前 钢结构表面应除锈 并根据使用要求确定防锈处理 除锈和防锈处理应符合现行 钢结构工程施工与验收规范 中有关规定第 条 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第 条 施工防火涂料应在室内装修之前和不被后继工程所损坏的条件下进行施工时，对不需作防火保护的部位和其他物件应进行遮蔽保护 刚施工的涂层 应防止脏液污染和机械撞击第 条 施工过程中和涂层干燥固化前 环境温度宜保持在。相对湿度不宜大于。空气应流通。当风速大于或雨天和构件表面有结露时，不宜作业。

　　第二节 质 量 要 求

　　第1条 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 必须有火监督部门核发的生产许可证和生产厂方的产品合格证

　　第2条 钢结构防火涂料出厂时 产品质量应符合有关标准的规定 并应附有涂料品种名称 技术性能 制造批号 贮存期限和使用说明

　　第3条 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

　　第4条 在同一工程中 每使用 薄涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度 每使用 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

　　第三节 薄涂型（又称为国标B型，其耐火极限为2~2.5个小时）钢结构防火涂料施工

　　第1条 薄涂型钢结构防火涂料的底涂层 或主涂层 宜采用重力式喷枪喷涂 其压力约为 局部修补和小面积施工 可用手工抹涂 面层装饰涂料可刚涂 喷涂或滚涂

　　第2条 双组份装的涂料 应按说明书规定在现场调配单组份装的涂料也应充分搅拌 喷涂后 不应发生流淌和下坠

　　第3条 底涂层施工应满足下列要求

　　一 当钢基材表面除锈和防锈处理符合要求 尘土等杂物清除干净后方可施工

　　二 底层一般喷 遍 每遍喷涂厚度不应超过 必须在前一遍干燥后 再喷涂后一遍

　　三 喷涂时应确保涂层完全闭合 轮廓清晰

　　四 操作者要携带测厚针检测涂层厚度 并确保喷涂达到设计规定的厚度

　　五 当设计要求涂层表面要平整光滑时 应对最后一遍涂层作抹平处理 确保外表面均匀平整

　　第4条 面涂层施工应满足下列要求

　　一 当底层厚度符合设计规定 并基本干燥后 方可施工面层。二 面层一般涂饰 次 并应全部覆盖底层 涂料用量为三 面层应颜色均匀 接槎平整

　　第四节 厚涂型（又称为国标H型，其耐火极限为3个小时）钢结构防火涂料施工

　　第1条 厚涂型钢结构防火涂料宜采用压送式喷涂机喷涂 空气压力为 喷枪口直径宜为

　　第2条 配料时应严格按配合比加料或加稀释剂 并使稠度适宜 边配边用

　　第3条 喷涂施工应分遍完成 每遍喷涂厚度宜为必须在前一遍基本干燥或固化后 再喷涂后一遍 喷涂保护方式 喷涂遍数与涂层厚度应根据施工设计要求确定

　　第4条 施工过程中 操作者应采用测厚针检测涂层厚度 直到符合设计规定的厚度 方可停止喷涂

　　第5条 喷涂后的涂层 应剔除乳突 确保均匀平整

　　第6条 当防火涂层出现下列情况之一时 应重喷

　　一 涂层干燥固化不好 粘结不牢或粉化 空鼓 脱落时

　　二 钢结构的接头 转角处的涂层有明显凹陷时

　　三 涂层表面有浮浆或裂缝宽度大于 时

　　四 涂层厚度小于设计规定厚度的 时 或涂层厚度虽大于设计规定厚度的 但未达到规定厚度的涂层之连续面积的长度超时

应用范围和技术指标

　　广范应用于电厂(站)，现代建筑及大面积，大跨度的各种裸露，隐藏的钢结构防火保护与装饰。

　　A.在容器中的状态：经搅拌后呈均匀液态，无结块 　　B.干燥时间：表干12h 　　C.初期干燥抗裂性：无裂纹 　　D.外观与颜色：同样品相比无明显差别 　　E.粘结强度：0.15MPa 　　F.抗振性：扰曲L/200,涂层不起皮、不脱落 　　G.抗弯性：扰曲L/100,涂层不起皮、不脱落 　　H.耐水性：浸泡24h,涂层不起皮、不脱落 　　I.耐冻融循环性：15次冻融循环后、涂层无粉化、无开裂、无剥落、无起泡。 　　J.耐火极限：＞0.93h

钢结构防火涂料厚度测量钢结构防火涂料涂刷厚度的测量仪器是：测厚仪，在测试时，一般是将测厚仪探头垂直压置在被涂钢构件表面，记录测厚仪读数，检查数量按构件数的30%进行抽取，一般不得少于3件。今天我们就一起来了解一下怎样选择测厚仪的测点位置。

　　1、钢结构柱、梁，在构件长度方向内每隔1m取一截面，测试构件各表面的涂层厚度，计算所有测点的平均值作为该根构件的涂刷厚度。

　　2、桁架结构、梁，在上、下弦和腹杆的长度方向内每隔1m取一个截面，测定杆件各表面的涂层厚度，计算所有测点的平均值作为该根构件的涂层厚度。

　　3、顶板和钢楼梯，在每平方范围内选取5个点进行测定，计算所有测点的平均值作为该构件的涂层厚度。

防火涂料厚度测量　　另外，根据选用的防火涂料种类，查看其是属于厚、薄、超薄等那种防火涂料，然后根据其厚度+品种确定防火涂料的耐火极限是否符合建筑防火要求。根据测定的防火涂料厚度和选用的防火涂料品种需要涂刷的厚度来对比，查看其厚度是否符合要求。

　　对于钢结构防火涂料涂装，现场监理工程师应怎样验收？

　　1）防火涂料基层不应有灰尘、泥砂、油污等污染现象，防水涂料涂层应完整、不得有漏涂、误涂、空鼓、凸凹、浮浆、粉化等缺陷。

　　2）厚涂型防火涂料层硬化后表面裂缝不应大于0.5mm.厚涂型防火涂料涂装厚度80%及其以上面积应符合设计要求，薄涂型防火涂料粮食生产基地装厚度应符合设计要求，且厚度不应低于设计要求的85%方为合格。

　　3）应按国家现行标准《建筑构件防火喷涂材料性能试验方法》GB9978进行检验，其检验的抗压强度及粘结性能应符合现行国家标准《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24：90的规定。

　　4）防火涂料涂装前应按设计要求或国家现行有关标准对钢材表面进行除锈、除污并做好防锈底漆涂装。