钢结构防火涂料及应用中存在的问题论文_张宇

钢结构防火涂料及应用中存在的问题论文_张宇

邯郸中材建设有限责任公司 河北邯郸 056100

摘要:钢结构的防火性能还有待提升,需要加大对钢结构防火涂料的研究和应用。文章对钢结构防火涂料的应用策略进行阐述,给相关工程提供参考。

关键词:钢结构;防火涂料;应用

引言

采用防火涂料对钢结构进行防火保护是经济、简便、有效的方法之一。如水性环境友好型室内超薄型钢结构防火涂料在遭受火灾时,会膨胀发泡,形成致密的防火材料,防止钢材的温度快速升高,能够大幅提高整个结构的耐热程度。

1.钢结构防火涂料的类别和特点

钢结构防火涂料在使用的过程当中,如果遇到明火就会立刻迅速发泡,形成一定厚度的泡沫层。该泡沫层能抑制燃烧,达到保护钢结构的作用。涂层在使用的过程中,由于一系列反应消耗大量的热量,进而能够更好地起到降低热传导效率,强化隔热的效果,能够大大地提升钢结构的防火水平。钢结构防火涂料的分类方法有很多种,首先可以根据它的防火机理来分,这样可以分为膨胀型和非膨胀型防火涂料。还能根据它的选用溶剂来分,这样一般是分为溶剂型和水基型防火涂料。然后还能根据它的各方面发展情况和特点全面性分为厚涂型、薄涂型和超薄型防火涂料。本文是以它的各方面发展情况来进行研究的。

1.1厚涂型防火涂料

我们所说的厚涂型防火涂料一般指的是涂层在8-50mm范围内,同时在火灾中不膨胀的防火涂料,它的原理是依据它本身的不燃性、吸热性、低导热性等特点来延缓钢材在火灾中的升温。一般来说,这种厚涂型防火涂料的耐火极限在0.5-3小时之内,是一种隔火防热的钢结构防火涂料,而且这种厚涂型防火涂料常采用无机水溶性涂料,其具有密度小、热导率低、粘结性强、不腐蚀钢材等特点,适用于超高层的钢架结构建筑物的使用,但是其缺点也比较明显,那就是涂层太厚,表面看起来很粗糙,装饰性太差,不太适合外观结构的钢材料建筑。

1.2薄涂型防火涂料

这种防火涂料的涂层是在3-7mm之间波动,在其受热时可以膨胀发泡,形成耐火的隔离层,从而达到防止钢料升温的作用。这种防火涂料是由聚合物乳液加上合适的膨胀助燃剂、添加剂、颜料等结合而成。而这种防火涂料又分为底层和面层,底层一般叫做隔热层,面层我们叫它装饰层。它的外观比厚涂层好上太多,一般都是采用喷涂来进行施工。当然它的耐火极限比起厚涂型防火涂料稍次一点点,一般都在两个小时之内。它的特点便是涂层薄、粘合性强,能抗震、抗压、而且施工比较便,一般用于裸体建筑的使用,例如体育馆、厂房等地方的使用。

1.3超薄型防火涂料

超薄型防火涂料是近几年才发展起来的一款新产品,听它的名字我们便可知它的一切优点都是在薄涂型防火涂料的原理上发展起来的。首先它的涂层很薄,薄到不超过3mm,一样的是在受热时膨胀发泡,形成一种致密的防火隔离层,以达到防止钢材升温的作用。相较于厚涂型防火涂料和薄涂型防火涂料来说,它具有粒度细、涂层薄和施工方面上的优点。同时不得不提的是它在满足各种要求的情况下还优化了其装饰性强的特点,是一种装饰性很强的防火涂料,特别适用于各种裸体钢材的使用。最后不得不说的是它的耐火极限并没有上升,这点和薄涂型防火涂料相似,都保持着两小时左右的耐火极限。

2.钢结构防火涂料的应用策略

钢结构在具体的使用过程当中有很多的优点,尤其是在进行具体的工程建设过程中,钢结构不仅能够增大承载能力,还能够满足建筑物在设计过程中的美观要求,避免了混凝土在使用过程中的缺陷。虽然钢结构有很多的优点,但是其在耐火方面也存在一定的不足。钢结构的机械性能会随着温度的升高而降低,在使用的时候,温度较高钢结构就会发生严重的变形,甚至会失去它的使用能力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢结构的耐火极限为15min,火灾发生时,10min之内温度就会达到很高,钢结构会丧失安全性能,从而影响整体的建筑物安全,因此,钢结构的耐火性能是目前所要研究的一个重点的问题。

2.1进行耐火性试验

应当根据要求对将钢结构防火涂料进行耐火性试验,通过试验得到涂料耐火性能的准确数据。在实际应用中,要严格按照钢结构防火涂料的性能参数进行使用,避免结构安全事故给钢结构企业发展造成严重的影响[1]。

2.2选择合适的防火技术措施

不同企业生产的防火涂料,其生产工艺不同,因此,对防火涂料施工工艺的选用提出了更高的要求。工作人员在选用钢结构防火涂料时,所选施工工艺就要根据生产企业的产品说明书进行处理。对于非膨胀型防火涂料,第一遍采用喷涂工艺,涂层较厚时需采取加固措施;对于膨胀型防火涂料,单次涂覆不宜过厚,单次涂覆干膜厚度不能超过0.8mm,如果一次性涂覆过厚,不仅会出现裂纹、龟裂等现象,还可能会影响防火性能。

2.3包敷法

随着世界经济的不断发展,越来越多的国家开始重视钢结构耐火材料的研究。包敷法在使用过程当中具有成本低、施工效率高、不受自然环境的影响等优点,它的发展空间较大。我国在很早之前就已经对该方法进行了研究,如今该方法的耐火程度也能够达到比较高的要求,并且时效性显著,对提高整个钢结构防火涂料的发展具有十分重要的意义。

2.4加强防火涂料的管理

为了保护钢结构的防火性能,可以选择更加优良的防火涂料。根据实际情况选择最优涂料,保证防火材料既能够满足需求又能够达到防滑的功能,在具体使用过程中也要加强安全防护措施,对建筑物进行有效防护[2]。

3.钢结构的发展趋势

物质燃烧的三大条件是可燃物质、助燃剂和热源,要想阻燃,消除其中一个条件就可以达到。其中的厚涂型防火涂料就是利用了这点,它本身就是利用不燃或者难燃的材料制成,然后在遇火情况下又分解出不燃气体来冲散助燃气体的浓度,然后形成一种釉质层来隔绝空气,达到阻燃的目的。其他的两种阻燃涂料在原理上和厚涂型的防火涂料是相似的,只不过薄涂型只是在厚涂型防火涂料的本质上加强了而已,而超薄型的防火涂料则是打破了传统的配方体系,研究出了新的配方,那就是采用微粒化技术,开发出超细、微细的阻燃物,再采用分子裁截和组装的方法,设计出兼有膨胀、阻燃的防火涂料。三、钢结构的发展趋势我国的建筑事业是世界上最强大的几个国家之一,而随着我国建筑事业的发展,各种各样的公共设施、娱乐建筑等等依次出现,像体育馆、候机厅、电视塔、高楼大夏等都需要用到钢结构防火涂料。所以我国的钢结构防火涂料的前景一片大好,发展趋势呈现出以下几点:首先,发展涂层更薄、装饰性强、施工更简易、阻燃性能更强、使用范围更广的钢结构防火涂料。另外,研究环保型钢结构防火涂料,能在施工、燃烧中不造成环境污染和人身危害。最后,利用高科技寻找更加有效钢结构防火涂料,即上文提到的需要打破传统的配方,重新寻找,开发出一款性能更好的钢结构防火涂料[3]。

结论

简而言之,防火涂料的研究进展要从国内外的研究方向和应用领域上来进行整理,本文所说的钢结构防火涂料是一种重要的防火涂料品种,受到了国内外的关注。通过整理,本文将简述钢结构防火涂料的几大分类和各自本身的特点,然后再介绍膨胀型钢结构防火涂料的组成和作用以及它的阻燃机理,最后论述钢结构的发展前景,即开发涂成薄、装饰性强、防火性能好、应用广的超薄型室外钢结构防火涂料。同时就环保型、多功能型的钢结构防火涂料的前景进行展望。

参考文献:

[1]赵宗治.我国防火涂料研究开发应用现状与前景[J].涂料工业,2019,29(增刊):13-17.

[2]李凤,覃文清.钢结构防火涂料的研究和应用[J].涂料工业,2019,29(3):31-34.

[3]郭亚飞.钢结构防火涂料施工质量控制的探讨[J].山西建筑,2017(31):199-200

论文作者:张宇

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/11

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