鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂裝解析！

　　鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕、強(qiáng)度高、施工快捷等突出優(yōu)點(diǎn)，成為了現(xiàn)代建筑工程中非常普遍的結(jié)構(gòu)形式之一。但鋼結(jié)構(gòu)在其諸多優(yōu)點(diǎn)的背后，也隱藏著一個(gè)致命的弱點(diǎn)——耐火性差，鋼材雖然是不燃材料，但在火災(zāi)高溫作用下，其力學(xué)性能如屈服強(qiáng)度、彈性模量等卻會(huì)隨溫度升高而降低，在550℃左右時(shí)，降低幅度更為明顯， 一般在15分鐘左右就會(huì)喪失承重能力而垮塌。

　　2002年9月11日，美國紐約的世界貿(mào)易大廈在恐佈襲擊中倒塌，導(dǎo)致300多名消防隊(duì)員無辜喪生。飛機(jī)滿載燃油撞擊大樓后，造成大樓承重的鋼結(jié)構(gòu)筒體的保護(hù)層被破壞，在強(qiáng)烈的高溫作用下，鋼結(jié)構(gòu)筒體承載強(qiáng)度迅速下降， 短短20分鐘后這個(gè)世界上最著名建筑就消失在我們面前。類似的火災(zāi)還有很多，這些火災(zāi)案例都暴露出鋼結(jié)構(gòu)建筑存在的一個(gè)致命弱點(diǎn)就是耐火性極差，這就給我們提出了一個(gè)新的課題，怎樣才能做好鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)，使鋼結(jié)構(gòu)建筑更好地服務(wù)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

　　對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)，無論采取何種方法都應(yīng)具條以下幾點(diǎn)：
　　(1)安全無毒;
　　(2)易于與鋼構(gòu)件結(jié)合；
　　(3)在預(yù)期的耐火極限內(nèi)可有效地保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)；
　　(4)在鋼構(gòu)件受火后發(fā)生允許變形時(shí)，防火保護(hù)材料應(yīng)不被破壞而仍能發(fā)揮原有的保護(hù) 作用；
　　(5)經(jīng)濟(jì)合理。

　　由于鋼結(jié)構(gòu)耐火能差，在火災(zāi)高溫作用下很快失效倒塌，耐火極限僅15分鐘，若采取 措施，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，使其溫度升高不超過臨界溫度，鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中就能保持穩(wěn)定性。目前我國鋼結(jié)構(gòu)主要采用三種保護(hù)方法：噴涂法、包敷法、水淋冷卻法，它們部是通過一定的技術(shù)手段來提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。

　　具體而言，噴涂法就是在鋼結(jié)構(gòu)表面涂上一層防火涂料，形成一個(gè)保護(hù)膜，從而提高建筑構(gòu)件的耐火極限，它有厚型和薄型之分，不同厚度的涂層其耐火極限不同；包敷法是采用磚混凝土、硅鈣板等材料將鋼結(jié)構(gòu)包裹，從而形成保護(hù)層，提高構(gòu)件耐火扱限；水淋冷卻法是在鋼結(jié)構(gòu)上部布置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)噴淋在鋼結(jié)構(gòu)表而形成一層連續(xù)的水膜.，達(dá)到保護(hù)作用。噴涂法作為一種最經(jīng)濟(jì)有效便捷的防火措施，得到了廣泛的應(yīng)用，下面就對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火涂裝作進(jìn)一步的探討。

　　噴涂法是用噴涂機(jī)將防火涂料直接噴在構(gòu)件表面，形成保護(hù)層，但施工時(shí)對(duì)環(huán)境略有污染。防火涂料又稱阻燃涂料，它具有普通涂料的裝飾性，并有防腐蝕、防銹、耐酸堿等性能，除具有延長(zhǎng)物體使用壽命的保護(hù)功能外，更重要的是涂料本身具有不燃性或難燃性，即防止被火焰點(diǎn)燃，因此，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠阻止燃燒和抑制燃燒的擴(kuò)展，從而使人們有充分的時(shí)間進(jìn)行滅火工作，達(dá)到保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的目的。

　　鋼結(jié)構(gòu)防火涂料若以溶劑類型分，可分為溶劑型和水溶型，按防火原理分為膨脹型和非膨脹型兩大類，按涂層厚度分為厚涂型、薄型和超薄型三類，超薄型的用量為最大，約占鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的70%。超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度一般為3mrn以下，以溶劑型為主，具有良好的裝飾和理化性能，耐火極限可達(dá)0.5～2小時(shí)，薄型鋼結(jié)構(gòu)涂料涂層厚度一般為3～7mm，有一定裝飾效果，高溫時(shí)涂層膨脹增厚，具有耐火隔熱作用，耐火極限可達(dá) 0.5～2小時(shí)，這種涂料又稱鋼結(jié)構(gòu)膨脹防火涂料。

　　厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度一般為8～ 50mm，粒狀表面，密度較小，導(dǎo)熱系數(shù)低，附火極限可達(dá)0.5～3.0小時(shí)，這種涂料又稱鋼結(jié)構(gòu)防火隔熱涂料。薄型防火涂料一般適用于工業(yè)與民用建筑樓蓋與屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，超薄型防火涂料適用于工業(yè)與民用建筑梁、柱等，厚涂型防火涂料有裝飾面層的建筑鋼結(jié)構(gòu)梁、柱等，還適用于露天環(huán)境中的框架、構(gòu)架等鋼結(jié)構(gòu)。

　　防火涂料的防火機(jī)理大致可歸納為以下五點(diǎn)：
　　(1)防火涂料本身具有難燃性或不燃性，使被保護(hù)基材不直接與空氣接觸，延遲物體著 火和減少燃燒的速度。
　　(2)防火涂料除本身具有難燃性或不燃性外，它還具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，可以延遲火焰 溫度向被保護(hù)基材的傳遞。
　　(3)防火涂料受熱分解出不燃惰性氣體，沖淡被保護(hù)物體受熱分解出的可燃性氣體，使 之不易燃燒或燃燒速度減慢。
　　(4)含氮的防火涂料受熱分解出一些活性自由基團(tuán)，與有機(jī)游離基化合，中斷連鎖反應(yīng)，降低溫度。
　　(5)膨脹型防火涂料受熱膨脹發(fā)泡，形成碳質(zhì)泡沫隔熱層封閉被保護(hù)的物體，延遲熱量與基材的傳遞，阻止物體者火燃燒或因溫度升高而造成的強(qiáng)度下降。

　　鋼結(jié)構(gòu)防火涂料系統(tǒng)需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防銹底漆的處理，而在這之前，最重要的步驟就是表面處理，鋼結(jié)構(gòu)的表面需要噴砂處理到ISO Sa2.5級(jí)，粗糙度40～75微米，然后再進(jìn)行底漆施工。在底漆的基礎(chǔ)上進(jìn)行防火涂料的施工，根據(jù)耐火極限要求施涂相應(yīng)的厚度，如果有面漆要求，水性丙烯酸防火涂料可以復(fù)涂丙烯酸面漆，環(huán)氧類防火涂料可以復(fù)涂丙烯酸聚氨酯面漆。

　　防火涂料作為功能性涂料，其主要作用是防火，鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕還是需要由底漆來完成，用于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防銹底漆，必須與防火涂料相兼容，兩者間有良好的附著力，以往常用的防銹底漆是紅丹漆，但紅丹漆因?yàn)槎拘源螅诜栏苛舷到y(tǒng)中受到限制，取代它的是安全無毒的磷酸鹽防銹底漆。

　　富鋅底漆是防火涂料底漆處理中最佳的產(chǎn)品，它利用鋅的電極電位比鐵更負(fù)的特點(diǎn)來保護(hù)鋼材，主要有環(huán)氧富鋅底漆和無機(jī)富鋅底漆兩種。防銹底漆的表面處理，通常要求噴砂到ISO Sa2.5級(jí)，這樣可以取得最佳的防銹效果。防銹底漆可以在鋼結(jié)構(gòu)制作廠房?jī)?nèi)進(jìn)行除銹和噴涂，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行底漆破損的修補(bǔ)后，在進(jìn)行防火涂料施工。

　　在防火涂料系統(tǒng)中，封閉面漆是非常重要的，由于防火涂料的本身的裝飾性都比較差，因此，涂上—道面漆是非常有必要的。并且，由于防火涂料的耐久性一直沒有經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)際考察，從理論上說，有機(jī)物都會(huì)老化，降解等，這對(duì)防火涂料的性能是比較致命的。如果涂有耐老化的面漆涂層就可以基本解決這個(gè)問題，正如在防腐蝕涂料系統(tǒng)中一樣，防銹底漆和中間漆通常不會(huì)受到大的影響，維修時(shí)也只需要對(duì)面漆進(jìn)行維護(hù)就可以獲得長(zhǎng)久的耐腐蝕性能，其基本道理是一樣的。

　　不同用途的鋼結(jié)構(gòu)建筑，在防火涂裝時(shí)所考慮因素也存在著較大的差異。必須在嚴(yán)格執(zhí)行各種規(guī)范的前提下，做到有效的、科學(xué)的、合理的防火設(shè)計(jì)。