鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和技術(shù)開發(fā)也可望在改善防火性能和各種理化性能方面尋求突破,研究鋼結(jié)構(gòu)防火涂料配套性施工設(shè)備以及涂料耐久性,提高施工工藝水平,明確涂料更新維護的方法和周期。這樣才能更好的提高鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的綜合耐火性能。
1998年5月5日,北京玉泉營環(huán)島家具城大火,鋼結(jié)構(gòu)防火未達標,1.3萬m2鋼結(jié)構(gòu)輕體建筑全部倒塌,造成直接經(jīng)濟損失2087萬元;震驚世界的“911事件”后專家分析認為,其實飛機并沒有將大樓撞倒,而是由于飛機在撞到大樓的同時破壞了大樓鋼結(jié)構(gòu)上的防火涂層,并爆炸起火,使得鋼結(jié)構(gòu)暴露在熊熊烈火中,一個多小時后,結(jié)構(gòu)軟化,強度喪失,轟然倒下。因此必須對鋼結(jié)構(gòu)進行防火保護,從而提高其耐火極限。隨著建筑事業(yè)的蓬勃發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)形式日新月異,鋼結(jié)構(gòu)由于具有強度高、自重輕、抗震性好、施工快、建筑基礎(chǔ)費用低、結(jié)構(gòu)占用面積少和工業(yè)化程度高等特點得到了人們的廣泛重視。鋼結(jié)構(gòu)雖然不燃,但是極易導(dǎo)熱,當(dāng)自身溫度達到540℃以上,其力學(xué)性能迅速下降,而當(dāng)溫度達到600℃時,鋼材的強度幾乎為零。裸鋼的耐火極限通常只有15-30min。根據(jù)我國有關(guān)建筑防火設(shè)計規(guī)范的要求,建筑的柱、梁及樓板與屋頂承重構(gòu)件的耐火極限的要求為0.5-3.0h不等。
(一)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的分類
厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(H類)的涂層厚度為7~45mm,它們呈現(xiàn)粒狀面,密度較小,涂層受熱不發(fā)泡,依靠其較低的導(dǎo)熱率來延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升,起到防火保護作用,耐火極限可達0.5~3.0h,通常稱這種涂料為鋼結(jié)構(gòu)防火隔熱涂料。兩類涂料具有不同的性能特點,分別適用于不同場合。所有鋼結(jié)構(gòu)防火涂料又分為室內(nèi)和室外兩種使用類型。
按GB14907-2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》的分類,鋼結(jié)構(gòu)防火涂料根據(jù)其涂層的厚度和性能特點可分為:超薄型、薄涂型和厚型三類。超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(CB類)的涂層厚度不大于3mm,薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(B類)的涂層厚度為3~7mm,這兩類涂料在火災(zāi)時能吸熱膨脹發(fā)泡,形成泡沫狀炭化隔熱層,從而阻止熱量向鋼結(jié)構(gòu)傳遞,延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升,起到防火保護作用。通常稱這兩種涂料為鋼結(jié)構(gòu)膨脹型防火涂料。
(二)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選型存在問題
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選型主要存在的問題:
1:選型時往往忽視建筑物的環(huán)境以及使用性質(zhì)的要求。
2:露天鋼結(jié)構(gòu)受到日曬雨淋,或高層建筑的頂層鋼結(jié)構(gòu)上部采用透光板時,陽光暴曬,環(huán)境條件較為苛刻,應(yīng)選用室外型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。四是把技術(shù)性能僅滿足室內(nèi)要求的涂料用于室外。?設(shè)計者往往是簡單的注明采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護措施,不能詳細的說明選用哪一種類型的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,在施工中單純考慮價格、美觀等問題,造成防火涂料選型不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。
3:超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料已經(jīng)成為我國鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和生產(chǎn)單位競相研制的熱點,超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料一般為溶劑型體系,由于與厚型和薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比,超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料裝飾性更好,涂層更薄,工程中使用量大大減少,從而降低了工程總費用,是目前市場上大力推廣的品種。
在鋼結(jié)構(gòu)防火保護工程中出現(xiàn)了片面的追求涂層越來越薄的現(xiàn)象,片面的宣傳推廣超薄型涂料的現(xiàn)象,這對為建筑物提供切實可靠的安全保障極為不利。由于超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要還是依靠配方中有機成分的物理化學(xué)反應(yīng)起作用,任何影響涂料炭化膨脹性質(zhì)的因素都將影響其最終的防火性能,很難保證在涂裝較長時間后還能為構(gòu)件提供2.0h以上的防火保護。
(三)正確選擇鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
1、根據(jù)建筑部位和耐火極限要求選用防火涂料
建筑物中的隱藏鋼結(jié)構(gòu),對涂層的外觀質(zhì)量要求不高,應(yīng)盡量采用厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。裸露的鋼網(wǎng)架,鋼屋架及屋頂承重結(jié)構(gòu),當(dāng)規(guī)范規(guī)定的耐火極限要求在1.5h以下時,可選用薄涂型或超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,耐火極限要求超過2.0h時,應(yīng)選用厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
2、慎重選用薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,嚴格控制超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選用。
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)及多層鋼結(jié)構(gòu)廠房,不宜使用薄涂型和超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。?要從嚴控制全鋼結(jié)構(gòu)建筑,特別是鋼柱、鋼梁、鋼質(zhì)樓板和鋼質(zhì)疏散樓梯在大型公共民用建筑中的運用。鋼柱、鋼樓板、鋼質(zhì)疏散樓梯等主要建筑構(gòu)件應(yīng)優(yōu)先選用鋼絲網(wǎng)片混凝土等防火保護材料,確實有困難的,可選用厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護,慎重選用薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,嚴格控制超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選用。
3、?室外不宜使用膨脹型防火涂料。
核能、電力、石化及化工等行業(yè)的工程應(yīng)當(dāng)主要以厚型防火涂料為主。?膨脹型防火涂料起先用于木結(jié)構(gòu),由于用于室外耐候性差,易老化、起皮,在潮濕、腐蝕環(huán)境中膨脹的可靠性問題,以及在高溫火焰燒烤發(fā)泡過程中,樹脂分解產(chǎn)生濃煙和有毒氣體等,因此若無特殊措施,在隧道、室外以及經(jīng)常有人停留的建筑內(nèi),不宜使用膨脹型防火涂料。
鋼結(jié)構(gòu)上涂刷防火涂料后,大大提高了鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限,但是在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的應(yīng)用中,也存在著涂料選型不當(dāng),施工管理不善,竣工驗收、檢測不規(guī)范等諸多的問題,嚴重影響鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的質(zhì)量。必須重視施工前產(chǎn)品的合理選型,確定正確的施工方案。施工中加強監(jiān)控,注重外觀質(zhì)量觀察以及涂層厚度抽查等施工質(zhì)量的檢驗,發(fā)現(xiàn)問題立即整改,竣工后必須通過嚴格的檢測把關(guān)。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和技術(shù)開發(fā)也可望在改善防火性能和各種理化性能方面尋求突破,研究鋼結(jié)構(gòu)防火涂料配套性施工設(shè)備以及涂料耐久性,提高施工工藝水平,明確涂料更新維護的方法和周期。這樣才能更好的提高鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的綜合耐火性能。
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