摘要:通过对钢结构防火保护措施的综述,介绍了钢结构防火涂料的分类及防火机理,并对防火涂层的厚度以及防火涂料保护面积的计算、防火涂料的选用等作了详细论述,以期保证钢结构建筑物的安全性。
关键词:钢结构,防火涂料,涂层厚度
中图分类号:TU545 文献标识码:A 文章编号:1009-6825(2011)03-0033-03
引言
随着中国经济的发展和产钢量的提高,钢结构不仅应用于工业和大型公共设施中,在民用建筑领域也得到了更加广泛的应用。近10年来,轻钢结构发展尤其迅速。虽然钢结构具有材质均匀,可靠性高;强度高,重量轻;塑性和韧性好;便于机械化制造;安装方便,工期短;抗震性能好等特点,但钢结构耐火性差,耐锈蚀性差。
常见的钢结构防火保护措施有以下几种:
1)外包层:就是在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型,也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强,以限制收缩裂缝,并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂浆以形成保护层,砂浆可以是石灰水泥或是石膏砂浆,也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板,采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。
2)充水(水套):空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度,水在钢结构内循环,吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环,或由管道引入凉水来取代受热的水。
3)屏蔽:钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内,或将构件包藏在两片墙之间的空隙里,只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。
4)膨胀材料:采用钢结构防火涂料保护构件,这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点,一般不需要添加辅助设施,且涂层质量轻,还有一定的美观装饰作用,属于现代的先进防火技术措施。本文浅谈一下钢结构防火涂料。
1、防火涂料的分类
防火涂料又称阻燃涂料,根据分类方式的不同,可分为以下类型:
根据溶剂不同,分为溶剂型和水型;根据基料不同,分为无机类和有机类;根据受火状态不同,分为非膨胀型和膨胀型;根据涂层厚度,分为厚型、薄型和超薄型;根据适用对象,分为钢结构、木结构、电线电缆、混凝土和隧道;根据适用环境,分为室内和室外。
2、防火涂料的防火机理
燃烧必须满足三个要素,即可燃物,氧气和热源。防火涂料之所以能够起到防火(阻燃)的作用,是因为:
1)防火涂料本身具有难燃性或不燃性,使被保护基材不直接与空气接触,延迟物体着火和减少燃烧的速度;2)防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外,它还具有较低的导热系数,可以延迟火焰温度向被保护基材的传递;3)防火涂料受热分解出不燃惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使之不易燃烧或燃烧速度减慢;4)含氮的防火涂料受热分解出NO,NH3等基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度;5)膨胀型防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。
