钢结构防火涂料的现状及防火性能检测研究.docVIP

钢结构防火涂料的现状及防火性能检测研究 邓小波1 杨森1 高萍1 华京君1 孙玉泉1 于广和1 宫刚2 于果2 ????(1·山东省材料安全检测技术重点实验室,济南250103;2·烟台市消防支队,烟台264000) ????摘要：主要介绍了钢结构防火涂料的分类及防火原理,对国内外钢结构防火涂料的现状及应用进行了论述,并对目前所采用的钢结构防火涂料耐火极限测试方法进行了介绍,指出了该方法在现场检测时存在着局限性。还对其它检测方法进行了介绍和实例分析,分析表明每种检测方法都只能对防火涂料的某个方面进行研究,最后,提出了用多种检测方法相结合用于钢结构防火涂料现场检测的可能性。 ????关键词：钢结构防火涂料,现状,发展方向,防火性能检测方法 ????钢结构体系具有自重轻、可利用空间大、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等优点,被广泛应用于体育馆、展览馆、工业厂房等大型建筑,被誉为21世纪的“绿色建筑”。但其又有着耐火性能差的致命弱点,在正常荷载情况下,500℃左右时钢结构即会失去承载作用,而火场温度通常会在10min内上升至800℃以上,在这样的环境下,裸露的钢结构很快会出现变形情况,产生局部破坏,最终失去承载力。著名的“911”事件,据专家推测就是其钢结构防火涂层遭到破坏,在高温的情况下,钢结构失去承载力造成大楼的坍塌。 ????为提高钢结构的耐火性能,人们采用在其外围浇铸混凝土、包裹不燃材料等方法提高其耐火极限,但都起不到很好的效果。钢结构防火涂料由于其防火隔热性能好,施工不受结构几何形体限制、易于施工等优点,得到了广泛的应用,北京奥体中心、首都机场航站楼、上海东方明珠电视塔、广州新白云机场等大型建筑都采用了涂刷钢结构防火涂料来提高建筑物耐火极限的做法,下面就钢结构防火涂料的现状、应用、发展方向及防火性能检测方法的研究做简单的介绍。 ????1 钢结构防火涂料的分类及防火机理 ????钢结构防火涂料按基料的不同可分为有机类和无机类两大类;按使用场地不同可分为室外型和室内型两大类;根据其涂层的厚度和性能特点可分为厚型钢结构防火涂料(H类),薄涂型钢结构防火涂料(B类),超薄型钢结构防火涂料(CB类),其涂层厚度与耐火极限要求如表1所示。 表1 防火涂料涂层厚度与耐火极限要求 点击此处查看全部新闻图片 ????厚型钢结构防火涂料又称非膨胀型防火涂料,主要成分为无机绝热材料,呈现粒状面,密度较小,涂层受热不膨胀,由于其自身具有良好的隔热性,因而也叫隔热性防火涂料。其防火机理是利用涂层固有的良好绝热性,阻止火灾热量向钢材传递,并且在高温下形成一种结构致密的釉状物,能有效隔绝氧气并具有反射热量作用,延缓钢结构温升,起到防火保护作用。薄型和超薄型钢结构防火涂料又称膨胀型防火涂料,主要由基料、脱水剂、成碳剂和发泡剂等组成,当温度升高到一定程度的时候,脱水剂促使多羟基化合物脱水碳化,在发泡剂分解释放出的大量气体作用下,涂层发生膨胀,膨胀倍数可达十几倍甚至几十倍,形成致密的泡沫状炭化隔热层,从而阻止热量向钢结构传递,起到防火保护作用。 ????2 国内外的发展现状 ????国外钢结构防火涂料研究较早,上世纪60年代,先后涌现出英国Nullifire公司S605钢结构防火涂料、加拿大AD防火有限责任公司ADFirefilmⅡ型等一系列性能优异的钢结构防火涂料。我国从80年代初开始研制钢结构防火涂料,由公安部四川消防研究所研制出第一种钢结构防火涂料—LG钢结构防火涂料。90年代以来,我国钢结构防火涂料发展迅速,产品类型由最初的厚涂型发展到薄涂型、超薄型,比较典型的是大连福嘉集团为国家体育场提供的钢结构防火涂料,以及适用于室外钢结构的薄层SWB膨胀型防火涂料,到目前为止,已有许多性能优良的产品应用于工程建设中,钢结构防火涂料体系已发展到跨行业研究。 ????国内钢结构防火涂料的市场需求每年2万t以上,目前已累计应用钢结构防火涂料20多万t,保护面积数百万平方米;其生产和施工体系涉及到的单位2000多家,在科研、院校、企业中专门从事钢结构防火涂料的研发和应用的工程技术人员达1万人以上,生产企业分布于全国20多个省市自治区,较多集中在北京、江苏、四川、山东、上海及广东等地。 ????3 材料存在的主要问题及解决办法 ????钢结构防火涂料由于其自身的局限性,存在着部分问题,如企业规模较小、产品更新慢、售后服务不及时、施工质量不高等,这些都属于材料以外的问题,下面就材料本身可能存在的问题提出几点看法并试图提出解决问题的办法。 ????3.1 材料自身存在的问题 ????3.1.1 涂料燃烧时产生过多有毒有害气体 ????目前,多数膨胀型防火涂料阻燃剂采用的的C-N-P或C-N-P-CL体系。用到大量