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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,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。

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。

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。

  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。

防火涂料是由基料(即成膜物质)、颜料、普通涂料助剂、防火助剂和分散介质等涂料组分组成的。除防火助剂外,其他涂料组分在涂料中的作用和在普通涂料中的作用一样,但是在性能和用量上有的具有特殊要求。防火涂料的组成材料及其在涂料中的防火作用如下表:

组分材料类型品种举例在涂料中的防火作用及其原理
基料无机类硅酸盐(水玻璃)、磷酸盐、硅溶胶等本身难燃,遇火产生吸热反应;遇火形成无机釉状体,隔绝空气
有机类难燃有机聚合物,例如,含氮树脂(改性氨基树脂)、含卤素树脂(氯化橡胶)、过氯乙烯树脂、氯醋共聚树脂或乳液等本身难燃(氧指数高);能够释放不燃性气体或者灭火性气体,或分解放出阻燃的活性基团
有机聚合物(需要与阻燃剂合用),例如耐热性好的热塑性树脂(酚醛、环氧等)、水溶性树脂或乳液等。吸热性低,在阻燃剂的催化作用下可训话碳化,形成隔离层

颜料和填料无机着色颜料、体质颜料钛白粉、粉化硅酸盐纤维、硼化合物、玻璃物等本身难燃,熔点高;熔融吸热,形成厚膜覆盖层,隔绝空气;有的在高温下脱水,分解放出气体冲淡氧的浓度
防火颜料锑白、硼系、铝系颜料耐热,与阻燃剂协同产生难燃性气体
隔热骨料膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、硅藻土、粉煤灰空心微珠、海泡石粉等质轻、绝热,不燃
阻燃剂无机类硼、铵、镁铝系氧化物及氢氧化物遇热产生吸热效应,形成不挥发覆盖层,分解放出不燃性气体、消烟;分解放出自由基链式反应阻断剂
有机类含卤素、磷有机化合物

膨胀型(三组份组合防火助剂)发泡剂含氮化合物(三聚氰胺、双氰胺)、氯化石蜡在一定温度下分解放出不燃性气体,使涂层发泡
发泡催化剂磷酸盐(聚磷酸铵等)硫酸盐(硫酸铵等)在高温或火焰下分解出酸,使成碳剂失水碳化
成碳剂高碳有机物(淀粉、季戌四醇等)在成碳催化剂作用下失水碳化,在涂膜中形成容纳气体的碳化骨架

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建筑防火是消防科学技术的一个重要领域,而防火涂料又是防火建筑材料中的重要组成部分。防火涂料是指涂装在物体表面,可防止火灾发生,阻止火势蔓延传播或隔离火源,延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料。按用途和使用对象的不同可分为:饰面型防火涂料、电缆防火涂料、钢结构防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料等。中***火涂料的发展,较国外工业发达国家晚15~20年,虽然起步晚,但发展速度较快。尤其是钢结构防火涂料,从品种类型、技术性能、应用效果和标准化程度上看,已接近或达到国际***水平。近几年,其需求量成倍增长,这与钢结构建筑的迅速发展是分不开的。

钢结构

钢结构作为高层建筑结构的一种形式,以其强度高、质量轻,并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点,在建筑业中得到广泛应用,尤其在超高层及大跨度建筑等方面显示出强大的生命力。截止1990年底,世界上高200m以上的100栋超高层建筑中钢结构占了79%。改革开放以来,随着国际间技术交流与合作的加强,钢结构应用技术在中国得到了蓬勃发展,高层和超高层建筑迅速增长。据1995年的统计资料,中国建成的100幢超高层建筑中钢结构占37%,多数是近几年兴建的。随着中国城市规模的发展,钢结构在中国建筑业的应用具有非常广阔的前景。但由于钢结构自身不燃,钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明,钢结构建筑的耐火性能较砖石结构和钢筋混凝土结构差。钢材的机械强度随温度的升高而降低,在5000℃左右,其强度下降到40%~50%,钢材的力学性能,诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降,很快失去支撑能力,导致建筑物垮塌。因此,对钢结构进行保护势在必行。钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面,起防火隔热作用,防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度,避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。早在20世纪70年代,国外对钢结构防火涂料的研究和应用就展开了积极的工作并取得了较好的成就,至今仍是方兴未艾。80年代初国外钢结构防火涂料就进入中国市场,在工程上应用。从80年代初,中国也开始研制钢结构防火涂料,至今已有许多优良品种广泛应用于各行各业。







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