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【摘 要】我国防火涂料的发展虽然起步晚,但发展速度较快.尤其是钢结构防火涂料,从品种类型、技术性能、应用效果和标准化程度上看,已接近或达到国际先进水平.近几年,其需求量成倍增长,这与钢结构建筑的迅速发展是分不开的.
【关 键 词】防火材料；钢结构；应用
随着钢结构技术的发展,钢结构建筑已逐渐成为众多现代城市建筑的主流.防火材料在钢结构上的应用也显得日益重要.钢结构防火涂料能够起到防火作用,主要有三个方面的原因：一是涂层对钢材起屏蔽作用,隔离了火焰,使钢构件不至于直接暴露在火焰或高温之中；二是涂层吸热后,部分物质分解出水蒸汽或其它不燃气体,起到消耗热量,降低火焰温度和燃烧速度,稀释氧气的作用；三是涂层本身多孔轻质或受热膨胀后形成炭化泡沫层,阻止了热量迅速向钢材传递,推迟了钢材受热温升到极限温度的时间,从而提高了钢结构的耐火极限.
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1防火材料
建筑防火是消防科学技术的一个重要领域,而防火涂料又是防火建筑材料中的重要组成部分.防火涂料是指涂装在物体表面,可防止火灾发生,阻止火势蔓延传播或隔离火源,延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料.钢结构作为高层建筑结构的一种形式,以其强度高、质量轻,并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点,在建筑业中得到广泛应用,尤其在超高层及大跨度建筑等方面显示出强大的生命力.截至1990年底,世界上高200米以上的1OO栋,超高层建筑中钢结构占了79％.改革开放以来,随着国际间技术交流与合作的加强,钢结构应用技术在我国得到了蓬勃发展,高层和超高层建筑迅速增长.钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面,起防火隔热作用,防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度,避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌.
2厚型钢结构防火涂料
厚涂型钢结构防火涂料是指涂层厚度在8毫米～50毫米的涂料,这类防火涂料的耐火极限可达0.5小时～3小时.在火灾中涂层不膨胀,依靠材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性,延缓钢材的升温,保护钢件.这类钢结构防火涂料采用合适的粘结剂,再配以无机轻质材料、增强材料.与其他类型的钢结构防火涂料相比,除了具有水溶性防火涂料的一些优点之外,由于它从基料到大多数添加剂都是无机物,所以成本低廉.
厚型钢结构防火涂料一般用在耐火极限≥2h的钢结构防火保护中,如：高层民用建筑的柱、一般工业与民用建筑中的支承多层的柱等.厚型防火涂料按使用环境来分,有室内和室外两种类型.对于石化系统及裸露钢结构等的防火保护,均需选择可室外应用的厚型防火涂料；对于一般工业厂房中的隐蔽钢结构,只需选择室内型产品；也可选择性能较好的既可室外使用也可用于室内保护的厚型产品,以提高钢结构的安全性.
3薄型钢结构防火涂料
涂层厚度在3毫米～7毫米的钢结构防火涂料称为薄涂型钢结构防火涂料.该类涂料受火时能膨胀发泡,以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的升温,保护钢构件.这类钢结构涂料一般是用合适的乳胶聚合物作基料,再配以阻燃剂、添加剂等组成.对这类防火涂料,要求选用的乳液聚合物必须对钢
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超薄膨胀型钢结构防火涂料,与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比,品种粒度更细、涂料层更薄,施工方便,经济,装饰性更好,在满足钢结构防火要求的同时,也能满足人们高装饰性要求；可广泛使用于工业厂房、体育场馆、候机楼、高层建筑等装饰要求很高的钢结构的防火保护,也适用于船舶、地下工程、电厂、机房等要求很高的设施内的木材、纤维板、塑料、电缆等易燃基材的防火保护,是目前消防部门大力推广的品种.
4饰面型防火涂料
饰面型防火涂料是一种集装饰和防火为一体的新型涂料品种,当它涂覆于可燃基材上时,平时可起一定的装饰作用；一旦火灾发生时,则具有阻止火势蔓延,从而达到保护可燃基材的目的.正是因为它的这种特殊用途,所以国外工业发达国家早在2O世纪20年代就出现了防火涂料.
5电缆防火涂料
我国电缆防火涂料产品的研制始于20世纪70年代末和80年代初,它是在饰面型防火涂料基础上结合自身要求发展起来的,其理化性能及耐候性能较好,涂层较薄,遇火能生成均匀致密的海绵状泡沫隔热层,有显著的隔热防火效果,从而达到保护电缆、阻止火焰蔓延、防止火灾的发生和发展的目的.电缆防火涂料作为电缆防火保护的一种重要产品,通过近20年的应用,对减少电缆火灾损失、保护人民财产安全起了积极作用,其应用也从不规范到规范.
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6预应力混凝土楼板防火涂料
预应力混凝土空心板广泛用于现代建筑物中作为承重的楼板,由于它的耐火性差,成为贯彻建筑设计防火规范的一个难题.为了提高预应力楼板的耐火极限,人们首先采取了增加钢筋混凝土保护层厚度的办法,但效果不很明显,反而增加了楼板的质量并占用了有效空间.借鉴钢结构防火涂料用于保护钢结构的原理,我国从20世纪80年代中期起,逐步研究和生产预应力混凝土楼板防火涂料,较广泛地用于保护预应力楼板,喷涂在预应力楼板配筋一面,遭遇火时,涂层有效地阻隔火焰和热量,降低热量向混凝土及其内部预应力钢筋的传递速度,以推迟其升温的时间,从而提高预应力楼板的耐火极限,达到防火保护的目的.
7结语
随着我国城镇建设开发力度的进一步加大,钢结构因其钢性和塑性都比较优良,将被广泛应用在建筑中.因此,必须进一步深入研究钢结构防火涂料性能,根据不同需要、不同功能,提高钢结构耐火极限,增强建筑物抗御火灾能力,确保国家和人民群众生命财产安全
参考文献
[1]倪建春,粱海．钢结构防火涂料的应用与施工要点[J]．涂料技术与文摘,2004(2)：17―19．
[2]冯九斌．钢管高强混凝土柱耐火性能及抗火设计方法研究[J]．哈尔滨：哈尔滨工业大学,2001．
[3]边福利,陈栋梁,高德民．钢结构防火保护新技术[J]．消防技术与产品信息,2001,(7)：15一16
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