防火材料的种类与性能

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1、防火材料种类和性能不加防火保护的钢构件和钢管混凝土柱都不能满足耐火极限的要求。为了提高这些构件的防火性能，确保结构的安全，应采取防火保护措施，使各种构件达到规定的耐火极限。构件防火保护措施很多，采用最多的是用一些保护材料把构件包裹起来，在火灾时的火温作用下，延缓构件的升温时间。下面介绍几种常用的防火保护措施。混凝土或水泥砂浆包裹法如图6_36所示，采用低标号混凝土或水泥砂浆把构件包裹起来以防火。为了增强粘结力，在钢管混凝土外皮应包一层铁丝网。钢管混凝土柱采用混凝土包覆时，需要的包覆厚度可用上节介绍的方法计算。各

2、种材料的导热系数、密度和比热容列入表6_8中。采用混凝土或水泥砂浆包裹构件的防火方法，其优点是造价低，作用过程中如有损坏时易于修补。但普通混凝土的自重大，增加结构自重，将提高基础造价。同时包裹厚度较大，将减少室内的有效使用空间。因此，宜采用加气混凝土或轻骨料混凝土。防火涂料保护法20世纪80年代初期，在北京、上海和深圳等地兴建的一批钢结构高层建筑，都曾采用国外的防火涂料。1985年后，国内加强了防火涂料的研制工作，已研制成功多种防火涂料，取代了进口涂料。防火涂料的品种较多，根据在高温下涂层的变化情况分膨胀型和非

3、膨胀型两大类，但它们都属于轻型类。膨胀型防火涂料，又称薄涂型防火涂料，厚度一般为2～7mm。基本材料为有机树脂，还含有发泡剂、碳化剂等，遇火后自身发泡膨胀，形成比原厚度大几十倍的多孔碳质层，可阻挡外部热对内包构件的传热。构件的耐火极限可达015～115h。膨胀型防火涂料涂层薄，重量轻，抗振动性好，装饰性较好。缺点是施工时气味较大，涂层易老化，吸入水分而受潮后会失去膨胀性。英国Nullifire公司生产的超薄型膨胀涂料用于广东大亚湾核电厂的厂房屋架已十几年，尚完好无损。国产LB型膨胀型防火涂料，最早用于北京亚运会

4、各体育馆的钢屋架上。全国现已有几十家生产这种涂料的工厂，在厂房和体育馆等的钢结构中得到广泛的应用。非膨胀型防火涂料，主要成分是无机绝热材料，遇火不膨胀，自身具有良好的隔热性。涂层厚度7～50mm，耐火极限可达015～3h以上。又称厚涂型防火涂料。分为两类:一类以矿物纤维为骨料，采用干法喷涂施工;另一类以膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等颗粒材料为主的骨料，采用湿法喷涂施工。前者涂层的容重小，但施工时易散发粉尘，对环境和工人健康有害，且涂层表面疏松，故宜用于将予以封闭的工程中。上述两类厚涂型防火涂料的性能比较见表6_9。国内

5、大量推广应用的是厚涂型防火涂料，用湿法喷涂。目前这类涂料有两种:一种以珍珠岩为骨料，水玻璃为粘结剂，属双组分包装涂料，采用喷涂法施工。另一类以膨胀蛭石及珍珠岩为骨料，水泥为粘结剂的单组分包装涂料，只需加水拌匀即可使用，能喷也能抹。手工涂抹时，表面光滑平整。防火涂料应能与底层防锈漆协调，彼此相容，干燥后不应有刺激性气味。燃烧时不产生浓烟和对人体有害的气体。用于室外结构的防火涂料尚应具有优良的抗冻融性。选用防火涂料的原则如下:(1)裸露结构及截面小、振动挠曲变化大的结构，当要求耐火极限在1１5h以内时，宜选用薄涂型

6、防火涂料;装饰要求较高的宜首选超薄型防火涂料。(2)室内隐蔽结构及高层永久性建筑，要求耐火极限在1１5h以上时，应选用厚涂型防火涂料。防火涂料施工时，对钢构件要求进行除锈防锈处理。涂层干燥固化前，除水泥系列的涂料外，环境温度宜保持在5～38℃，环境相对湿度不宜大于90%，空气应流通。薄涂型防火涂料每次喷涂厚度不应超过215mm，超薄型涂料每次涂层不应超过015mm，厚涂型涂料每遍喷抹厚度宜为5～10mm，都必须在前一遍涂层干燥或固化后，方可进行后一道施工。防火涂料搅拌好后应及时用完，超过规定使用期限的不得使用。

7、厚涂料施工时一般不必加固。但在易受振动和撞击部位，应设加固焊钉或包扎镀锌铁丝网等，以保证涂层能长期使用。防火板防护法防火板材是用不燃材料做成，种类很多，表6_10列出了几种防火板的主要技术性能。其中TK板、FC板是用短纤维增强的水泥压力板。这些板材以及纤维增强硅酸钙板和纸面石膏板等多为机械化流水线生产，配合比和生产工艺比较成熟，产品质量比较稳定。无机玻璃钢板是20世纪90年代初出现的，投资少、成本低且易于加工，因而发展迅速。用作防火板时，除应具有常温状态下的各种良好物理力学性能外，在高温作用下，还应具有如下性能

8、:(1)在高温下应保持一定的强度和尺寸的稳定，不产生较大的收缩变形;(2)受火时不炸裂，不产生裂纹，以免影响板材的整体强度和隔热性;(3)应具有优异的隔热性，使被保护的构件不致升温过快而受到损害。图6_37为防火板用于箱形钢柱的构造示意图，图6_38为用于圆形柱的示意图。用KB板时，板与构件间的空隙为40mm，用石膏板时，空隙为65mm。分别用龙骨或底材固定。天津建工集团第二建筑工程公