钢结构通常在450~650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲,结果因过大的形变而不能继续使用,一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。
薄涂型钢结构防火涂料是指涂层厚度大于3mm,小于等于7 mm,有一定装饰效果,高温时膨胀增厚,耐火极限在2 h以内的钢结构防火涂料。这类钢结构防火涂料一般是用合适的水性聚合物作基料,再配以阻燃剂复合体系、防火添加剂、耐火纤维等组成,其防火原理同超薄型。对这类防火涂料,要求选用的水性聚合物必须对钢基材有良好的附着力、耐久性和耐水性。其装饰性优于厚型防火涂料,逊色于超薄型钢结构防火涂料,一般耐火极限在2 h以内。因此常用在小于2 h耐火极限的钢结构防火保护工程中,常采用喷涂施工。在一个时期占有很大的比例,但随着超薄型钢结构防火涂料的出现,其市场份额逐渐被替代。
防火隔热原理
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超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理:
涂覆在钢结构上的超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料层在受火时膨胀发泡,形成泡沫,泡沫层不仅隔绝了氧气,而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能,可延滞热量传向被保护基材的速度;根据物理化学原理分析,涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应,也消耗了燃烧时的热量,有利于降低体系的温度,这几个方面的作用,使防火涂料产生显著的防火隔热效果。
厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理:
涂覆在钢构件上的厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料受火时涂层基本上不发生体积变化,但涂层热导率很低,延滞了热量传向被保基材的速度,防火涂料的涂层本身是不燃的,对钢构件起屏障和防止热辐射作用,避免了火焰和高温直接进攻钢构件.还有涂料中的有些组分遇火相互反应而生成不燃气体的过程是吸热反应,也消耗了大量的热,有利于降低体系温度,故防火效果显著,对钢材起到高效的防火隔热保护.另外该类钢结构防火涂料受火时涂层不发生体积变化形成釉状保护层,它能起隔绝氧气的作用,使氧气不能被保护的易燃基材接触,从而避免或降低燃烧反应.但这类涂料所生成釉状保护层导热率往往较大,隔热效果差.为了取得一定的防火隔热效果,厚涂型防火涂料一般涂层较厚才能达到一定的防火隔热性能要求。
钢结构防火涂料是由基体树脂、催化剂、成碳剂、发泡剂组成的。
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利用功能,又能在火焰灼烧或高温条件下具有难燃性和良好的膨胀发泡功能。
催化剂是一种能在定然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构造的炭化层。等闲,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成效。
成碳剂是涂层在高温下构成不易燃三维空间构造的泡沫碳化层的物质基础,对泡沫炭化层起骨架作用。
膨胀型钢结构防火涂料只有在发泡剂的作用下,能力在高温火焰下发生膨胀层。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情形下发泡膨胀,构成海绵状构造。
第一节 一 般 规 定第 条 钢结构防火喷涂保护应由经过培训合格的专业施工队施工 施工中的安全技术和劳动保护等要求 应按国家现行有关规定执行第 条 当钢结构安装就位 与其相连的吊杆 马道 管架及其他相关连的构件安装完毕 并经验收合格后 方可进行防火涂料施工第 条 施工前 钢结构表面应除锈 并根据使用要求确定防锈处理 除锈和防锈处理应符合现行 钢结构工程施工与验收规范 中有关规定第 条 钢结构表面的杂物应清除干净 其连接处的缝隙应用防火涂料或其他防火材料填补堵平后方可施工第 条 施工防火涂料应在室内装修之前和不被后继工程所损坏的条件下进行施工时,对不需作防火保护的部位和其他物件应进行遮蔽保护 刚施工的涂层 应防止脏液污染和机械撞击第 条 施工过程中和涂层干燥固化前 环境温度宜保持在。相对湿度不宜大于。空气应流通。当风速大于或雨天和构件表面有结露时,不宜作业。
第二节 质 量 要 求
第 条 用于保护钢结构的防火涂料必须有国家检测机构的耐火极限检测报告和理化性能检测报告 必须有火监督部门核发的生产许可证和生产厂方的产品合格证
第 条 钢结构防火涂料出厂时 产品质量应符合有关标准的规定 并应附有涂料品种名称 技术性能 制造批号 贮存期限和使用说明
第 条 防火涂料中的底层和面层涂料应相互配套 底层涂料不得锈蚀钢材
第 条 在同一工程中 每使用 薄涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度 每使用 厚涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度和抗压强度
第三节 薄涂型(又称为国标B型,其耐火极限为2~2.5个小时)钢结构防火涂料施工
第 条 薄涂型钢结构防火涂料的底涂层 或主涂层 宜采用重力式喷枪喷涂 其压力约为 局部修补和小面积施工 可用手工抹涂 面层装饰涂料可刚涂 喷涂或滚涂
第 条 双组份装的涂料 应按说明书规定在现场调配单组份装的涂料也应充分搅拌 喷涂后 不应发生流淌和下坠
第 条底涂层施工应满足下列要求
一 当钢基材表面除锈和防锈处理符合要求 尘土等杂物清除干净后方可施工
二 底层一般喷 遍 每遍喷涂厚度不应超过 必须在前一遍干燥后 再喷涂后一遍
三 喷涂时应确保涂层完全闭合 轮廓清晰
四 操作者要携带测厚针检测涂层厚度 并确保喷涂达到设计规定的厚度
五 当设计要求涂层表面要平整光滑时 应对最后一遍涂层作抹平处理 确保外表面均匀平整
第 条 面涂层施工应满足下列要求
一 当底层厚度符合设计规定 并基本干燥后 方可施工面层。二 面层一般涂饰 次 并应全部覆盖底层 涂料用量为三 面层应颜色均匀 接槎平整
第四节 厚涂型(又称为国标H型,其耐火极限为3个小时)钢结构防火涂料施工
厚型钢结构防火涂料施工
第 条 厚涂型钢结构防火涂料宜采用压送式喷涂机喷涂 空气压力为 喷枪口直径宜为
第 条 配料时应严格按配合比加料或加稀释剂 并使稠度适宜 边配边用
第 条 喷涂施工应分遍完成 每遍喷涂厚度宜为必须在前一遍基本干燥或固化后 再喷涂后一遍 喷涂保护方式 喷涂遍数与涂层厚度应根据施工设计要求确定
第 条 施工过程中 操作者应采用测厚针检测涂层厚度 直到符合设计规定的厚度 方可停止喷涂
第 条 喷涂后的涂层 应剔除乳突 确保均匀平整
第 条 当防火涂层出现下列情况之一时 应重喷
一 涂层干燥固化不好 粘结不牢或粉化 空鼓 脱落时
二 钢结构的接头 转角处的涂层有明显凹陷时
三 涂层表面有浮浆或裂缝宽度大于 时
四 涂层厚度小于设计规定厚度的 时 或涂层厚度虽大于设计规定厚度的 但未达到规定厚度的涂层之连续面积的长度超时