經(jīng)濟和-的發(fā)展,，推動了建筑業(yè)的發(fā)展,，大型建筑，如展覽館,、候機樓,、大型商場及工業(yè)廠房等不斷增多，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑也隨之不斷增加。由于鋼材自身不燃,，因此雙層彩鋼壓瓦機鋼結(jié)構(gòu)的防火隔熱保護問題曾一度被人們所忽視,。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料報道及有關(guān)機構(gòu)的試驗和統(tǒng)計數(shù)字表明，鋼結(jié)構(gòu)建筑的耐火性能遠(yuǎn)較磚石結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為差,。鋼材的機械強度是溫度的函數(shù),。一般來說，可以認(rèn)為鋼材的機械強度隨溫度的升高而降低,。當(dāng)鋼材的溫度升高到某一值,，而使其失去支撐能力，這一溫度值定義為該鋼材的臨界溫度,。一般常用建筑鋼材的臨界溫度為540℃,。對于建筑物火災(zāi)，火場溫度大多在800～1200之間,，在火災(zāi)發(fā)生的10min內(nèi),，火場溫度即可高達(dá)700℃以上。對裸露的鋼構(gòu)件,，在這樣的火災(zāi)溫度下,，也只有幾分鐘其溫度就可上升到500℃而達(dá)到其臨界值，進(jìn)而失去承載能力,，導(dǎo)致建筑物垮塌,。因此，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護勢在必行,。對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護有多種多樣的形式和措施,，其中使用防火涂料是一種比較理想的方法。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料噴涂在鋼構(gòu)件表面,，起防火隔熱保護作用,，防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫而降低強度，避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導(dǎo)致建筑物垮塌,。早在70年代,，國外對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和應(yīng)用就開展了積極的工作并取得了較好的成效。80年代初,，國外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料進(jìn)入我國市場得到應(yīng)用,。
隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，各種建筑象雨后春筍,，日益增多,，各部門對使用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料作鋼材防火保護的要求也日益增加，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究,、生產(chǎn)及推廣應(yīng)用正逐漸進(jìn)入-,。2鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的類型
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的類型可用不同的方法來定義：從其所用的溶劑來分,，可分為溶劑型和水基型防火涂料；從其防火機理來分,，可分為膨脹型和非膨脹型防火涂料,；從它的使用范圍來分，可分為室內(nèi)和室外防火涂料,。室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用于工業(yè)廠房與建筑物的室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu),；室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料則應(yīng)用于石化企業(yè)和建筑物室外裸露鋼結(jié)構(gòu)，要求其耐水,、耐候等理化性能適應(yīng)室外條件,。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火性能以涂覆鋼構(gòu)件的涂層厚度和相應(yīng)耐火極限來表示。根據(jù)GB14907-94,，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火性能應(yīng)滿足的規(guī)定,。
3鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火隔熱原理
對膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料而言，涂覆在鋼構(gòu)件上的防火涂料受火時膨脹發(fā)泡形成泡沫層,，因為泡沫層質(zhì)地疏松,，具有良好的隔熱性，其熱導(dǎo)率很低,，延滯了熱量傳向被保護的基材的速度,；琉璃瓦壓瓦機在涂層膨脹發(fā)泡產(chǎn)生泡沫層的過程中，因吸熱反應(yīng)而消耗大量的熱量,；涂料中的有些組分遇火發(fā)生反應(yīng)而生成不燃?xì)怏w，有利于降低體系的溫度,，對鋼材起到高效的防火隔熱保護,。非膨脹型防火涂料受火時，涂層基本上不發(fā)生體積變化,，而依靠構(gòu)成涂層的材料自身的低導(dǎo)熱性和隔熱性對鋼構(gòu)件起屏障和防止熱輻射作用,，避免火焰和高溫直接進(jìn)攻鋼構(gòu)件。要達(dá)到高等級耐火性能,，這類涂料一般涂層較厚,。
4鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和應(yīng)用
80年代初，-四川消防科研所在國內(nèi)率先開展了鋼結(jié)構(gòu)防火隔熱保護技術(shù)系統(tǒng)研究工作,，研制出一系列鋼結(jié)構(gòu)防火涂料產(chǎn)品,，并在很多重要工程上成功地獲得應(yīng)用。此后在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn),、工程應(yīng)用技術(shù)等方面進(jìn)行了研究,，制定了鋼結(jié)構(gòu)防火涂料產(chǎn)品通用技術(shù)條件、工程應(yīng)用規(guī)范等技術(shù)法規(guī)文件,，進(jìn)一步推動,、促進(jìn)和規(guī)范了鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究及工程應(yīng)用工作,。
目前，國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究正向系列化,、多品種的方向發(fā)展,。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料除了要求它具有防火隔熱這個特殊性能之外，還要求適應(yīng)使用要求的物理力學(xué)性能指標(biāo),。而涂料的性能主要由涂料的基料所決定,。因此，研制鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的過程,，一般是首先確定基料,。基料確定的原則主要有下面幾點：第一,，基料在高溫下((800一1000℃)與鋼材有較強的粘合強度,，并且有利于或至少是不影響防火涂料體系的防火隔熱效果；第二,，選用的基料除使涂料具有良好的理化性能外,，還應(yīng)對金屬無腐蝕性；第三,，選用的基料應(yīng)考慮經(jīng)濟性,。根據(jù)這些原則，在基料確定之后,，要對組成防火體系的物質(zhì)及-添加劑進(jìn)行選擇,。首先應(yīng)考慮原料能否與基料和-成分匹配，另外,，考慮經(jīng)濟性,、火災(zāi)時基本不產(chǎn)生毒氣和濃煙，以及隔熱性,、容重,、發(fā)泡率等性能。在主要成分確定之后,，最后進(jìn)行基料,、相關(guān)原料、各種添加劑之間的合理配比等方面的研究,。
所謂厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,，是指涂層厚度在8-50mm的涂料，又叫全自動壓瓦機鋼結(jié)構(gòu)防火隔熱噴涂涂料,。這類涂料形成的涂層在火災(zāi)中不膨脹,，依靠材料的不燃性、低導(dǎo)熱性或涂層中材料的吸熱性,，延緩鋼材的溫升,，保護鋼件,，耐火極限可達(dá)0.5一3h。與-類型的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比,，它除了具有水溶性防火涂料的一些優(yōu)點之外,，由于基料及多數(shù)添加劑都是無機物，因此它還具有成本低廉的特點,。
可用于該類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的基料有堿金屬硅酸鹽類,、磷酸鹽類等。硅酸鹽類涂料所得的涂層不耐水,，不防潮,，耐候性差，且易出現(xiàn)開裂,、脫粉等不良現(xiàn)象,。因此，如果采用硅酸鈉作為鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的基料,，其關(guān)鍵技術(shù)之一,，是需對其進(jìn)行改性。目前解決這個問題的途徑大多采用氟硅酸鹽,、硼酸鹽,、有機高分子聚合物等對其改性。
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