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1、钢结构防火涂料应用问题分析 摘要:钢结构因其自身独特的优点,得到越来越广泛的应用。但却有一个致命的缺点:不耐火。本文介绍了钢结构防火涂料的分类及特性,对钢结构防火涂料在技术和应用方面存在的问题进行了分析,系统的作出了关于钢结构建筑防火涂料施工时应注意的事项及解决措施。关键词:消防;钢结构;防火涂料;问题分析;解决措施 1.前言 我国钢结构虽然起步较晚,但发展迅猛,广泛用于如高层和超高层建筑、大跨度桥梁、输送变电铁塔等。钢材料作为抗震、抗弯等特性,在实际应用中既可增加建筑物的荷载能力,又可满足建筑设计美感造型的需要,还
2、避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷。钢结构虽然有这么多优点,但却有一个致命的缺点:不耐火。特别是在高温作用下裸钢会很快出现塑性变形,使建筑物局部或整体因抗拉或抗压强度下降而失去稳定,直至倒塌,这会造成严重的伤亡事故和经济损失。为了提高钢结构建筑的抗火性,采用防火涂料对钢结构建筑进行喷涂保护是目前最常用的提高钢结构建筑耐火极限的方法。本文笔者针对钢结构涂料的现实应用中又存在诸多问题进行分析探讨。 2.钢结构建筑在火灾中的特点 资料表明,裸露的钢结构耐火极限只有15min左右。在建筑上使用的钢材,常温下强度高,
3、当温度升至500℃,钢材强度仅及正常值的一半,失去支撑能力。据测量,建筑中常用的冷轧钢,其抗火性能的破坏温度为538℃。钢结构建筑在火灾中的特点有以下几个方面: 钢结构建筑在高温中易倒塌 钢材在常温下是非燃烧材料,但钢材导热系数是混凝土的40倍,加上钢材构件材质单一,在火灾中升温极快,随着温度的升高,钢结构强度迅速下降,建筑易整体倒塌。 空间大,火势蔓延快 大型钢结构厂房占地面积大,一般高度均大于7m,内部具有较大空间,空气流通性好。其生产使用的原料和成品大多属可燃物,并且在生产中大量使用电器设备和多道加工工序,一
4、旦失火,火势可以向各个方向蔓延,燃烧猛烈,极易产生强大的热流形成大面积火灾。 设备集中、人员密集,火灾荷载大,疏散困难 大型钢结构厂房,建筑结构连体成片,机器设备密集、人员和物品高度集中,发生火灾时烟雾大,工人又因长期从固定路线上下班,发生火灾时极易因紧张而形成趋众行为,不利于逃生疏散,极易造成群体的伤亡。 为了避免产生二次灾害,火灾事故中要求承重钢结构在一定时间内仍能保持必要强度,须涂覆钢结构防火涂料等措施进行防火保护,以满足建筑使用需要。 3.钢结构防火涂料的分类及其特性 按溶剂类型分类 按溶剂类型可分为溶
5、剂型钢结构防火涂料和水基型钢结构防火涂料。溶剂型钢结构防火涂料以天然树脂、人工树脂和合成树脂为基料,有机溶剂为溶剂;水基型钢结构防火涂料以水性乳液、水性粘结剂为基料,水为溶剂。两种涂料的防火性能差别不大,只是溶剂型钢结构防火涂料的理化性与耐候性优于水基型钢结构防火涂料,水基型钢结构防火涂料的环保性能则大大优于溶剂型钢结构防火涂料。 按防火机理分类 按防火机理可分为膨胀型钢结构防火涂料和非膨胀型钢结构防火涂料。膨胀型钢结构防火涂料遇火涂层膨胀发泡,形成蜂窝状泡沫隔热层;非膨胀型钢结构防火涂料受火时涂层基本上不发生体积变化
6、,有的会形成釉状保护层。 按使用范围分类 按使用范围可分为室内钢结构防火涂料和室外钢结构防火涂料。室外钢结构防火涂料主要用于环境较恶劣的钢结构和露天钢结构,不仅具有室内相关类型涂料的特性,还具有良好的耐久性和耐候性。该类涂料主要由耐候性较好的合成树脂、有机高分子聚合乳液和无机粘结剂复合而成的基料、阻燃剂、轻质材料、增强材料等组成。 按涂料厚度分类 按涂料厚度分为厚涂料(H型)、薄涂料(B型)、超薄涂料(CB型)三种涂料。①厚涂型钢结构防火涂料多以无机材料为原料,涂层厚度为8～50mm,粒状表面,密度较小,热导率低,
7、耐火极限高,一般可达,又称钢结构防火隔热涂料。②薄涂型钢结构防火涂料厚度为2～7mm,有一定的装饰效果,高温时膨胀形成耐火隔热层,耐火极限达到～,又称钢结构膨胀防火涂料。③超薄钢结构防火涂料是20世纪90年代初发展起来的新型防火涂料,涂层厚度小于3mm,高温时膨胀发泡形成耐火隔热层,一般用在耐火极限要求为～的钢结构表面。此类涂料大多为溶剂型,以合成树脂作基料,用200号汽油、苯类等有机溶剂作为分散体和稀释体,在配以阻燃剂、膨胀发泡剂等原料,经过碾磨加工而成。与前两种涂料相比,其粒度更加细、涂层更加薄、施工更加方便、装饰效果
8、更好。 4.钢结构防火涂料在技术方面存在的问题 安全性 目前的膨胀型钢结构防火涂料遇火可能释放出氨、HCN、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、卤化氢、氯等有毒有害气体。如果这些气体的浓度超过了人体忍受极限,便会对未逃离火场的人员以及消防人员造成危害。 耐久性 所有防火涂料,其检测报告所给
