佛山钢构浅析钢结构防火涂料防火原理及技能
【佛山钢构摘要】钢结构作为现代修建的主要方式，在常温下具有质量轻、强度高，抗震功能好，施工周期短，修建工业化程度高，空间利用率大等优点，为企业节约投资而被投资者大量运用。但钢结构修建抗火功能差的特色也非常明显，因为钢材虽是一种不燃烧的材料，却是热的良导体，极易传导热量。钢材在温度超越300度今后，屈服点和极限强度显著下降，达到600度时强度几乎等于零。科学试验和实例都表明，未加维护的钢结构在火灾状况下，只需15分钟，自身温度就会上升到540度以上，致使构件本身扭曲变形，导致修建物坍塌破坏，变形后的钢结构也无法修复运用。因此，对钢结构有必要采取防火维护办法。
【关键词】钢结构防火涂料防火原理
一、前言
钢结构件的防火办法主要有涂料维护、防火板维护、混凝土维护、柔性卷材维护、无机纤维维护、结构内通水冷却维护等。其中，涂刷防火涂料施工方便、重量轻、成本低、不受构件几何形状限制，运用范围最广，效率最高。
要使钢结构材料在实践运用中克服防火方面的缺少，有必要进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计标准规则的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其办法是多种多样的，关键是要根据不同状况采取不同办法，如选用绝热、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、强度变弱的时刻等。但无论采取何种办法，其原理是一致的。防火涂料就是一种这些年比较先进的防火技能办法。
二、钢结构防火涂料防火原理及组成
钢结构防火维护的原理是选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刻。根据《钢结构防火涂料》(GB14907—2002)，钢结构防火涂料界说为施涂于修建物及构筑的钢结构表面，能构成耐火隔热维护层以提高钢结构耐火极限的涂料。目前，国内外钢结构防火涂料主要有基体树脂、催化剂、成碳剂、发泡剂等组成。
1 基体树脂
基体树脂与其它组分配伍，既保证了涂料在正常条件下具有各种运用功能，又能在火焰灼烧或高温条件下具有难燃性和优良的胀大发泡功能。通常状况下，丙烯酸树脂防火涂料的炭化层质量较高，故通常选用丙烯酸树脂作为主成膜物，并对其进行改性，以提高涂料的整体效果。
2 催化剂
催化剂是一种能在一定条件下分解出磷酸的物质，分解出的酸使多元醇脱水，从而使之构成不易燃的三维空间结构的炭化层。通常，磷酸三聚氰胺的水溶性较聚磷酸胺小，且兼具催化和发泡双重功效，目前主要选用磷酸三聚氰胺为催化剂。
3 成碳剂
成碳剂是涂层在高温下构成不易燃三维空间结构的泡沫碳化层的物质基础，对泡沫炭化层起骨架效果。成碳剂在分解温度上要和催化剂相匹配，当选用聚磷酸胺作催化剂时就运用热稳定性高的含高碳多羟基化合物作成碳剂，如季戊四醇、二戊季醇超薄型防火涂料用于广东大亚湾核电站暴露厂房屋架上已达十几年之久，仍可正常运用。但其缺点是施工时气味大、涂层易老化，淀粉等。运用淀粉做成碳剂，涂层的耐水性问题不易解决，而二季戊四醇由于其价格原因，在国内也很少运用，目前国内普遍选用季戊四醇作为防火涂料的成碳剂。
4 发泡剂
胀大型防火涂料只要在发泡剂的效果下，才能在高温火焰下产生胀大层。发泡剂遇火分解并释放出氨、水、二氧化碳、卤化氢等不燃性气体，使涂层在到达软化点的状况下发泡胀大，构成海绵状结构。
三、存在的技能问题
1 耐久性
由于厚型防火涂料存在自重大，装饰性差，因此只能运用在某些对外观需求不高的室外钢结构。广泛运用的是薄型和超薄型钢结构防火涂料，特别是超薄型。此两类涂料所运用的主要原料聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良，存在随着环境、时刻等溶出、分解、降解和老化等问题，因此，此类涂料必定会随着时刻的推移防火功能有所下降，而目前还没有找出一种评定防火涂料耐久性的办法。检查陈述所给出的耐火极限是涂料涂后保养1至2个月的检验结果，但火灾的发生是不可预测的，火灾可能是在涂料涂后的1年，也可能在涂后的10年发生，因此胀大型防火涂料最主要的就是耐久性问题。
2 安全性
目前的胀大型钢结构防火涂料遇火有可能释放出氨、HCN、卤化氢、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害气体。如果这些气体的浓度超越了人体忍耐极限，便会对未逃离火场的人员以及消防人员造成损害。
3 出产、施工
国内多数钢结构防火涂料出产企业的规模不大，出产技能流程自动化水平不高，有部分企业还处于手工作坊式在操作，不少商品的配方技能大同小异，对专用于防火涂料的原料研讨不够，对原材料的检查、控制不够，出产过程的检查手段不全，施工设备有待改进提高，与防锈漆的配套性也不能进行严格的检验。
4 测试办法
钢结构防火涂料作为一类功能性涂料，其功能主要有理化和耐火两方面组成。同样耐火极限的防火涂料因其运用环境不同、受火类型不同，对基材的维护效果也就不同。
5 检查标准方面
GB14907-2002《钢结构防火涂料》对同种防火涂料只规则一种涂层厚度的检验陈述，而实践项目中由于钢梁、钢柱、钢楼板标准所需求的耐火极限各不相同，例如室内厚度为2mm的超薄型防火涂料检查陈述出具耐火极限为1。5h，实践项目需求钢梁、钢板、钢柱耐火极限分别为1。5h、1。0h、2。0h。对钢板、钢柱应选用何种厚度的防火涂料进行维护，目前无论从理论界或是实践项目均缺少相应的研讨。
6 检查标准构件与实践项目构件的差异性
耐火极限检验中运用的基材是Q235的标准I36b或I40b热轧普通工字钢梁，而实践项目运用中，钢构件的截面尺寸各种各样。检验陈述中描述的钢梁与实践项目中的钢构件并无彻底的对应关系，实践运用的钢构件和标准钢梁间应该如何进行换算，如何确定实践运用的钢构件的涂层厚度，国家尚无规则。
四、相应对策
1 对钢结构修建进行科学的防火维护
目前，咱们通常运用的办法有：钢结构表面喷涂防火涂料；用现浇混凝土作外包层；钢构件内充水等，其中运用最为广泛的是钢结构表面喷涂防火涂料。
2 加大宣传训练教育的力度
防火项目造成的火险隐患原因是多方面的，但很重要的一个原因是思想认识不到位，轻视火灾预防，对违规施工存在侥幸心理。消防部门应利用报纸、广播等方式广泛宣传钢结构阻燃处理的重要性和必要性，当令组织设计、施工单位进行消防训练，提高设计、施工人员的业务理论水平和执法守法意识。
3 加强对防火涂料市场的标准办理
凡是防火涂料的出产厂家有必要有国家检查机构检查合格的陈述，方准出厂销售，并应附有运用说明书，标明技能功能、制造批号、储存期限、适用范围；消防监督部门应对每批防火涂料进行出厂前的质量抽检，并检验其包装、标贴、说明等是否符合规则需求。关于防火涂料的施工单位，清晰需求持有相关施工资质。
4严把审核关
在受理钢结构审核项目时，需求设计单位在图纸中清晰修建物的运用性质、耐火等级、火灾危险性分类、出产技能流程、防火涂料的施工办法等消防设计内容。承担消防项目的施工单位应具有相应的资质，并在施工前将施工计划报消防部门审核。关于设计不全、无施工计划的，消防部门可以下发不受理通知单并注明不受理的理由。
5 准确选用防火涂料品种
目前市场上防火涂料的品种繁多，其防火功能也不尽相同。不能把组成、制造技能、质检办法和标准以及施用技能等方面存在明显不同的饰面型防火涂料用于维护钢结构；对钢结构防火涂料应根据钢结构耐火极限需求选用不同的防火涂料：耐火极限不超越1h时，可选用超薄型或薄型防火涂料；耐火极限不超越2。5h时，可选用薄型或厚浆型防火涂料；耐火极限在2。5h以上时，应选用厚浆型防火涂料。暴露部位且装饰效果需求高时，如屋顶承重构件可选用超薄型防火涂料，暴露的柱及网架构件则可选用薄型涂料，隐蔽部位选用厚浆型涂料。不能将技能功能仅满足于室内钢结构防火涂料标准需求的商品未加技能改进就用于维护室外钢结构，露天钢结构防火涂料的选用应考虑其耐水、防冻、防腐等要素，只要这样，才能真正发挥涂料的防火功能。
6及时进行施工现场检查
防火涂料项目施工较快，加强对施工现场的监督检查非常重要。经过施工现场检查，可以掌握施工队伍的状况、项目的进度、施工质量和商品质量。只要实地检查，才能发现隐患并及时督促整改，避免不必要的丢失。有条件的地方，还可以从施工现场取样并对样品进行热功能分析、比较、检验，确保项目质量。
7严格验收标准
在项目竣工验收前，消防部门应让建造、施工、监理单位出具质量检查陈述，掌握项目施工状况。在项目验收时，不只要重视消防设施的验收，还应把钢结构防火涂料的验收放在重要位置。消防监督人员不只要眼看、手摸，还应配置测厚仪等必要的检查设备。关于施工质量达不到需求的，该返工的要返工，该处分的处分，确保钢结构消防项目的质量，从根本上消除钢结构项目存在的火灾隐患。
五、结束语
由于钢结构防火涂料是如今乃至将来社会很有发展前途的一类商品，只要检验机构、出产、设计、施工、监理和消防监督部门联手共同努力，才能使我国的防火涂料领域健康、有序发展。
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