浅析钢结构防火涂料及涂装工程
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摘 要：本文指出钢结构采取防火措施的重要性，对钢结构防火涂料的定义和工作原理、防火涂料的应用以及防火涂装工程质量的保证进行了探讨，为钢结构防火涂料的进一步研究提供初步基础。
关键词：钢结构；防火涂料；涂装工程
Abstract: This paper pointes out the importance of fire precautions on steel structure, makes a discussion on the definition, working principles, appilcation and project quality guarantee of the fireproof coatings on steel structure, providing the preliminary foundation for further study of fireproof coatings for steel structure.
Key words: steel structure; fireproof coating; painting project
中图分类号：[TU56+1.66] 文献标识码：A文章编号：
随着钢结构技术的发展，钢结构在工业厂房、大跨结构、多高层建筑、高耸结构、轻型钢结构等中得到了广泛应用。钢结构虽然具有很多优点，如钢材的强度高、塑性和韧性好，适于承受冲击和地震荷载等。但也不可否认，钢结构也存在着缺陷和隐患。大量的事故表明，由于钢材耐火性能差，易发生火灾，成为钢结构的隐患之一。钢材虽为非燃烧材料，但却易导热、怕火烧，其耐火极限仅为15～20分钟。未加防火保护的钢结构，当结构温度达到600℃以上时，将完全丧失承载能力，最终导致结构垮塌毁坏，很难修复使用，且往往带来重大人员伤亡和经济损失。因此，必须采取有效的防火措施，延长钢结构在火灾中达到临界温度的时间而确保耐火稳定性。目前,涂抹防火涂料是常用的防火措施，这种方法施工方便，重量轻、耐火时间长，可以涂抹于构件的任何位置，不受截面形状的限制，具有较好的经济性和实用性。
1 钢结构防火涂料的定义和工作原理
钢结构防火涂料就是刷涂或喷涂在建筑物或构筑物钢结构表面的一种防护性涂料，具有一定的装饰作用，遇火灾时能迅速形成耐火隔热保护层，提高钢结构的耐火极限，满足建筑设计防火规范的要求，避免钢结构失去承载能力而导致建筑物垮塌。
钢结构防火涂料的防火工作原理主要有三个：一是涂层对钢基材起屏蔽作用，使钢结构不至于直接暴露在火焰高温中。二是涂层吸热后部分物质分解放出的水蒸汽或其他不燃气体，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和受热后形成碳化泡沫层，阻止了热量迅速向钢材传递，推迟了钢材强度的降低，从而提高了钢结构的耐火极限。
2 钢结构防火涂料的分类和应用
防火涂料的选择直接决定涂装工程的质量，在选择时应考虑使用场合和环境是否有化学腐蚀作用的气体，是否为潮湿环境，是打底用还是罩面用，还应考虑工程质量要求、技术条件、耐久性、经济性等。
钢结构防火涂料按防火机理可分为有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，有薄型钢结构防火涂料和超薄型钢结构防火涂料。
1）薄涂型钢结构防火涂料是指涂层厚度在3～7mm的钢结构防火涂料，在受火时膨胀发泡，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。
这类钢结构涂料装饰性优于厚涂型防火涂料，施工采用喷涂，一般耐火极限在2小时左右。因此常用在不超过2小时耐火极限的钢结构防火保护工程中。
2）超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度不超过3mm的钢结构防火涂料，在受火时膨胀发泡，形成致密的防火隔热层，延缓钢材的温升，提高钢构件的耐火极限。与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比，超薄型钢结构防火涂料涂层更薄、施工方便、装饰性更好。因其在满足防火要求的同时又能满足高装饰性要求，特别适用于的钢结构。
超薄型钢结构防火涂料施工可采用喷涂、刷涂或滚涂，一般使用在耐火极限要求在2小时以内的建筑钢结构上。
薄涂型钢结构防火涂料和超薄型钢结构防火涂料虽然在工程实际中得到了广泛应用，但其存在着老化问题，直接影响着涂料的防火隔热性能的充分发挥，现已得到了国内外研究学者的重视。
2) 非膨胀型钢结构防火涂料主要是厚涂型钢结构防火涂料
厚涂型钢结构防火涂料是指涂层厚度在8～50mm的涂料，耐火极限可达0.5～3小时。在火灾中涂层不膨胀，利用材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的温升，保护钢材。这类防火涂料施工一般采用喷涂，多应用在耐火极限要求2小时以上的室内钢结构。
厚涂型钢结构防火涂料由于涂层厚，外观装饰性相对较差，且存在使用过程中，由于厚涂型钢结构防火涂料与钢构件的粘结性能差，在地震、碰撞和爆炸等作用下会发生破损或脱落的问题，影响涂料的防火隔热性能的发挥。因此，必须保证厚涂型钢结构防火涂料与钢构件的粘结性能，使防火保护材料牢固附着在钢构件表面，以确保钢结构在设计耐火极限内不发生破坏。
3 防火涂装工程质量的保证
当涂层出现开裂和起皮或涂层与构件表面形成空鼓，将影响防火涂料的耐火性能。为保证涂装工程的质量，要确保防火涂料质量要求过关，防火涂料涂装规范。
1)钢结构防火涂料的粘结强度和抗压强度必须经试验验证达到有关规范的标准。
2)钢结构防火涂料的施工应在室内装修之前和不被后续工程损坏的条件下进行。施工时，刚施工的涂层，应防止脏液和污物污染，并防止机械碰撞。
3）施工时，环境温度宜控制在5～38℃之间，当雨天、风速大于5m／s或构件表面有结露时，不宜作业。涂装后4小时严防雨淋。如遇小雨应停止作业，并对已涂刷面层适当保护。
4）涂装前必须清除钢材表面或涂料基层上的油污、灰尘、泥砂、隔离剂等污垢(有防锈要求的还要进行除锈处理，防锈涂层厚度应达到设计要求)，涂装时，应避免周围其它因素造成污染。
5）严格控制来料质量，施工中严禁混入异物，尽量避开与其它工种在同一施工面操作。施工前应对配料比例进行同条件(同湿度、同温度、同操作环境)试验，配比确定后，施工中应严格执行。
6）严格加强施工工艺的监控，避免漏刷或多刷。
4 结语
涂抹防火涂料是一种施工方便的钢结构防火处理措施，合理选用防火涂料，保证涂装工程质量，才能够提高钢结构的耐火极限。因此必须进一步深入研究钢结构防火涂料的性能，加强涂装工程的施工质量，增强建筑物抗御火灾的能力，确保国家和人民群众生命财产的安全。
参考文献
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