一、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料介紹
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指施涂于建筑物就構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)表面,能形成耐火隔熱保護(hù)層以及提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的涂料。
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鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按使用場所可分為:
1)室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,可用于建筑物室內(nèi)或隱蔽工程的鋼結(jié)構(gòu)表面。
2)室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,可用于建筑物室外或露天工程的鋼結(jié)構(gòu)表面。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按使用厚度可分為:
3)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,涂層厚度小于或等于3mm。
4)薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,涂層厚度大于3mm且小于或等于7mm。
5)厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,涂層厚度大于7mm且小于或等于454mm。
二、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工質(zhì)量控制
1.施工前的涂料外觀:在容器中的狀態(tài);
2.施工后的物理機(jī)械性能:干燥時間、外觀與顏色、初期干燥抗裂性、粘結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、干密度等;
3.施工后涂料的耐久性能:耐水性、耐冷熱循環(huán)性、耐曝?zé)嵝?、耐濕熱性、耐凍融循環(huán)性、耐酸性、耐堿性、耐鹽霧腐蝕性等;
4.施工后涂料的耐火性能:涂層厚度和耐火極限。
三、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料驗(yàn)收方法
1.目測法:檢測涂料品種、顏色膠裂縫等情況。
2.工具檢測法:用測厚針或卡尺檢測涂層厚度,用0.75-1kg榔頭輕擊涂層其強(qiáng)度和空鼓現(xiàn)象,用1m直尺檢測涂層平直度。
四、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
1.涂層厚度應(yīng)符合設(shè)計要求,如厚度低于原訂標(biāo)準(zhǔn),必須大于原訂標(biāo)準(zhǔn)的85%,且厚度不足部位的連續(xù)面積長度不大于1m,并在5m范圍內(nèi)不再出現(xiàn)類似情況。
2.涂層應(yīng)完全閉合,不應(yīng)露底、漏涂。
3.涂層不宜出現(xiàn)裂縫,如有個別裂縫其寬度不應(yīng)大于1mm。
4.涂層與鋼基材之間和各涂層之間應(yīng)粘結(jié)牢固,無空鼓、脫皮和松散等情況。
5.涂層表面應(yīng)無乳突,有外觀要求的部位,母線不直度和失園度充許偏差不應(yīng)大于8mm。
五、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料驗(yàn)收總結(jié)
1.在施工現(xiàn)場可以對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料進(jìn)行的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括:在容器中的狀態(tài)、外觀與顏色、初期干燥抗裂性、涂層厚度。
2.耐火性能是鋼結(jié)構(gòu)防火涂料最為重要的技術(shù)性能,涂層厚度是在施工現(xiàn)場快速檢測鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工質(zhì)量的關(guān)鍵性能指標(biāo)。
3.施工時鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的實(shí)際噴涂厚度不能進(jìn)行換算,必須根據(jù)耐火極限的檢測數(shù)據(jù)確定。
4.在施工現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量檢測時,涂層厚度是否滿足設(shè)計要求應(yīng)以該批次鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限的檢測數(shù)據(jù)為依據(jù)。
5.在施工現(xiàn)場進(jìn)行涂層厚度檢測時,應(yīng)以單個構(gòu)件所有測點(diǎn)的平均值作為該構(gòu)件的涂層厚度。涂層厚度是否符合設(shè)計要求的判定依據(jù)是:涂層厚度應(yīng)滿足涂料檢驗(yàn)報告的厚度要求,且該檢驗(yàn)報告的耐火極限應(yīng)不低于被涂構(gòu)件的設(shè)計耐火極限。
6.厚型和薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料可以考慮試驗(yàn)室技術(shù)條件與施工現(xiàn)場的差異,并取85%的保證率進(jìn)行涂層厚度計算。而超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的計算是否可以取85%的保證率進(jìn)行涂層厚度計算,還需要大量的試驗(yàn)論證,才能得出科學(xué)的結(jié)論。
我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB14907–2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》,對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的分類和質(zhì)量要求作出了明確的規(guī)定。國家消防產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對超薄型、薄型、厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料產(chǎn)品,分別進(jìn)行2±0.2mm、5±0.2 mm和25±2mm三個標(biāo)準(zhǔn)涂層厚度的型式檢驗(yàn),將檢驗(yàn)結(jié)果(涂層厚度和耐火性能試驗(yàn)時間)作為該產(chǎn)品型式認(rèn)可證書的產(chǎn)品名稱和規(guī)格型號的證書內(nèi)容。
1鋼結(jié)構(gòu)防火涂料分類:
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按使用場所可分為:
a) 室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:用于建筑物室內(nèi)或隱蔽工程的鋼結(jié)構(gòu)表面;
b) 室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:用于建筑物室外或露天工程的鋼結(jié)構(gòu)表面。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按使用厚度可分為:
a) 超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:涂層厚度小于或等于3 mm;
b) 薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:涂層厚度大于3 mm且小于或等于7 mm;
c) 厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:涂層厚度大于7 mm且小于或等于45 mm。
2涂層厚度與耐火極限
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的質(zhì)量受多種因素的影響。不同的生產(chǎn)廠家,由于原材料、生產(chǎn)工藝、配方等因素,其產(chǎn)品質(zhì)量是不同的。相同的生產(chǎn)廠家、相同類型的不同批次的產(chǎn)品,其產(chǎn)品質(zhì)量也存在差異。如表3所示。
表3、某廠家鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限檢測數(shù)據(jù) 涂料名稱 產(chǎn)品批次編號 涂層厚度(mm) 耐火極限(min)
超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 CB – 1 2.68 > 120
CB – 2 1.80 > 90
CB – 3 1.50 > 90
CB – 4 2.53 112
CB – 5 2.57 61
CB – 6 0.68 > 30
CB – 7 1.18 33
薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 B – 1 4.68 > 160
B – 2 8.20 141
B – 3 4.80 120
B – 4 4.80 120
B – 5 3.39 > 90
B – 6 3.50 87
B – 7 4.70 110
B – 8 1.20 > 32
厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 H – 1 30.0 212
H – 2 30.8 130
H – 3 26.0 > 180
H – 4 37.0 > 180
H – 5 30.0 180
H – 6 38.7 182
H – 7 20.0 > 120
H – 8 17.8 98
由表3可以看出,相同類型不同批次的防火涂料,其涂層厚度與耐火極限的相關(guān)性不大。從理論上講,同一批次的防火涂料,在一定范圍內(nèi),涂層厚度與耐火極限之間的函數(shù)應(yīng)該是相關(guān)的。但由于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限與涂層厚度是在試驗(yàn)室條件下測出的,與施工現(xiàn)場的技術(shù)條件存在較大差異,目前尚不具備對施工中的噴涂厚度進(jìn)行換算的技術(shù)條件。為了進(jìn)行驗(yàn)證,我們選擇了同一生產(chǎn)批次的厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按不同的噴涂厚度進(jìn)行了耐火極限的試驗(yàn)檢測。其結(jié)果列于表4。從中可以看出,耐火極限是隨著涂層厚度的增加而增加的,但由于本專題經(jīng)費(fèi)有限,不能進(jìn)行更多的試驗(yàn),因此,不能確定涂層厚度與耐火極限的相關(guān)性大小。
表4、某厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限 試驗(yàn)編號 涂層厚度(mm) 耐火極限(min) HT – 1 15 115
HT – 2 25 205
HT – 3 30 210
從以上分析認(rèn)為,鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限與檢測時的涂層厚度是唯一對應(yīng)的,施工時的實(shí)際噴涂厚度不能進(jìn)行換算,必須根據(jù)耐火極限的檢測數(shù)據(jù)確定。在施工現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量檢測時,涂層厚度是否滿足設(shè)計要求應(yīng)以該批次耐火極限的檢測數(shù)據(jù)為依據(jù)。
3鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度與耐火極限的關(guān)系
按照GB9978建筑升溫曲線的標(biāo)準(zhǔn)的話有如下關(guān)系
1.5h 2.0h 2.5h 3.0h
11mm 15mm 19mm 23mm
按照BSEN1363-2:1999烴類火災(zāi)升溫曲線有如下關(guān)系
1.5h 2.0h 2.5h
15mm 24mm 32mm
4鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施用厚度計算方法
在設(shè)計防火保護(hù)涂層和噴涂施工時,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)得出的某一耐火極限的保護(hù)層厚度,確定不同規(guī)格鋼構(gòu)件達(dá)到相同耐火極限所需的同種防火涂料的保護(hù)層厚度,可參照下列經(jīng)驗(yàn)公式計算:
式中T1——待噴防火涂層厚度(mm);
T2——標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時的涂層厚度(mm);
W1——待噴鋼梁重量(kg/m);
W2——標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時的鋼梁重量(kg/m);
D1——待噴鋼梁防火涂層接觸面周長(mm);
D2——標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時鋼梁防火涂層接觸面周長(mm);
K——系數(shù)。對鋼梁,K=1;對相應(yīng)樓層鋼柱的保護(hù)層厚度,宜乘以系數(shù)K,設(shè)K=1.25。
公式的限定條件為:W/D≥22,T≥9mm,耐火極限t≥1h。
參考資料: GB14907–2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》公安部消防產(chǎn)品合格評定中心消防類產(chǎn)品型式認(rèn)可實(shí)施規(guī)則