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室內薄型鋼結構防火涂料

發布時間:2019/06/26 點擊量:553

  防火涂料
  防火涂料就是通過將涂料刷在那些易燃材料的表面,能提高材料的耐火能力,減緩火焰蔓延傳播速度,或在一定時間內能阻止燃燒,這一類涂料稱為防火涂料,或叫做阻燃涂料。
  防火涂料是用于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災的迅速蔓延,用以提高被涂材料耐火極限的一種特種涂料。施用于可燃性基材表面,用以改變材料表面燃燒特性,阻滯火災迅速蔓延;或施用于建筑構件上,用以提高構件的耐火極限的特種涂料,稱防火涂料。
  中文名:防火涂料
  外文名:fire-retardant coating
  施用對象
  可燃性基材、鋼結構、木材表面等
  原理
  改變材料表面燃燒特性阻止熱傳遞
  別名
  防火漆 阻燃涂料
  防火原理
  防火涂料的防火原理大致可歸納為以下五點:
  ⑴、防火涂料本身具有難燃性或不燃性,使被保護基材不直接與空氣接觸,延遲物體著火和減少燃燒的速度。
  ⑵、防火涂料除本身具有難燃性或不燃性外,它還具有較低的導熱系數,可以延遲火焰溫度向被保護基材的傳遞。
  ⑶、防火涂料受熱分解出不燃惰性氣體,沖淡被保護物體受熱分解出的可燃性氣體,使之不易燃燒或燃燒速度減慢。
  ⑷、含氮的防火涂料受熱分解出NO、NH3等基團,與有機游離基化合,中斷連鎖反應,降低溫度。
  ⑸、膨脹型防火涂料受熱膨脹發泡,形成碳質泡沫隔熱層封閉被保護的物體,延遲熱量與基材的傳遞,阻止物體著火燃燒或因溫度升高而造成的強度下降。
  材料組成
  厚涂型鋼結構防火涂料的基本組成是:膠結料(硅酸鹽水泥、氯氧化鎂或無機高溫黏結劑等)、骨料(膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、硅酸鋁纖維、礦棉、巖棉等)、化學助劑(改性劑、硬化劑、防水劑等)、水。鋼結構防火涂料基料的硅酸鹽水泥、氯氧化鎂水泥和無機黏結劑,常用的無機黏結劑包括堿金屬硅酸鹽類以及磷酸鹽類物質等。但在堿金屬硅酸鹽中往往都存在著游離的堿金屬離子,空氣中的酸性氣體和CO2等將與其發生化學反應。如果單獨用堿金屬硅酸鹽來作為涂料的基料時會使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差,并且涂層容易出現開裂、脫粉等不良現象。因此如果采用堿金屬硅酸鹽作為鋼結構防火涂料的基料,首先要解決的關鍵問題就是對其進行改性,即解決對游離的堿金屬離子的抑制問題。磷酸鹽類黏結劑也是常用的無機黏結劑,用它作為防火涂料的基料時,避免了堿性氧化物與空氣中的酸性氣體反應的問題,從而提高了涂料的耐候性、耐水性等理化性能指標。但是,磷酸鹽類黏結劑中M/P的摩爾比(M指金屬,P是磷)對涂料的貯存穩定性、耐水性以及涂料與鋼基材的黏結力等各項性能都有直接的影響。因此,在以磷酸鹽為基料的鋼結構防火涂料的研制中,基料摩爾比的控制是很重要的。由于厚型鋼結構防火涂料的涂層厚而且用量多,增加建筑物自重。因此,在涂料應注意加入一些輕質材料和高效隔熱骨料以降低涂料的密度。用得最多的輕質隔熱骨料主要是膨脹蛭石和膨脹珍珠巖。蛭石是一種含鐵、鎂的鋁硅酸鹽類礦物質,具有層狀結構,層間有結晶水。它受熱膨脹時,會像水蛭一樣蠕動,故名蛭石。蛭石經過晾干、破碎、篩選,在850~1000的溫度下煅燒,顆粒會膨脹20倍以上,形成膨脹蛭石。其密度為80~200kg/m3,熱導率為0.17~0.25W/(m·K),耐火性能強,吸聲、隔聲性能好,無毒無味,是防火涂料的重要摻材。珍珠巖是一種玻璃質巖石,經破碎、篩分、預熱、瞬間焙燒,可膨脹至20倍左右,形成具有蜂窩泡沫狀結構的膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖的質量極輕,容重為80-250kg/m3,熱導率為0.042~0.076W/(m·K),具有保溫、隔熱、不燃、無毒、化學穩定性好等特性,也是防火涂料中的重要填料。
  質量檢查
  1.可在現場對產品的質量作一初步的檢查:在已施工好的基材上切取2~3塊小樣,或取少量樣品涂在2~3塊150mm×150mm膠合板上,按實際施工的情況涂刷。待干透后,用酒精燈的火焰檢查。火焰高度40mm左右,施加火焰的時間一般為20min,檢查涂層發泡情況。正常的情況下,按規定的用量(一般為500克/平方米)施工,一級防火涂料的泡層厚度為20mm以上,二級防火涂料的泡層厚度為10mm以上,泡層應均勻致密。
  2.合格防火涂料在受到噴燈等強火灼燒時,會大量發泡膨脹,表面聚集凸起,數分鐘內不會出現燒損現象,而假冒偽劣防火涂料則基本不發泡,會出現大量散落掉渣的情況,木質基材也會很快發生燃燒破損的現象。
  3.查驗該產品是否具有國家級消防質檢中心出具的合格檢驗報告,也可上網查詢。防火涂料實行國家強制性產品認證制度,市場上銷售的防火涂料應具備國家強制性產品認證證書和型式檢驗合格報告。
  4.在實際使用中,為了保證防火涂料的防火及其他使用性能,一般需要采用透明的罩面涂層。防火涂料的用量一般為350~500克/平方米,罩面涂層的用量一般為50克/平方米。
  防火知識
  種類
  防火涂料種類很多,但是按照防火涂料的使用對象以及防火涂料的涂層厚度來看,一般分為飾面型涂料和鋼結構防火涂料。
  飾面型防火涂料一般用作可燃基材的保護性材料,具有一定的裝飾性和防火性,又分為水性和溶劑型兩大類。而鋼結構防火涂料主要是用作不燃燒體構件的保護性材料,這類防火涂料的涂層比較厚,而且密度小、導熱系數低,所以具有優良的隔熱性能,又分為有機防火涂料和無機防火涂料。
  評定質量
  既然防火涂料是用來阻滯火勢的蔓延,那么怎樣的防火涂料的質量才是好的呢?有怎樣的評判標準?照目前來看,國內防火涂料總共分為一、二、三級,當然是一級性能最好。防火涂料的質量的好壞其實主要由防火涂料的防火性能和理化性能決定。防火性能包括耐燃時間、火焰傳播比值、失重及碳化體積等四個指標,可以分別根據國家標準進行大板燃燒法、隧道燃燒法、小室燃燒法試驗得出。而理化性能主要包括固體含量、粘度、柔韌性、沖擊強度、附著力、干燥時間和耐水性。其技術指標則根據國家標準試驗后獲得。
  耐火性能
  是否防火涂料的涂層越厚,它的耐火性能就越好呢?一般來說是這樣的,對非膨脹型防火涂料來說,正是依賴于它本身的難燃性和不燃性來阻止火焰傳播。所以,涂層越厚,高溫下形成的一種釉狀物也越厚,防火涂料的隔熱效果也會得到提高。對膨脹型防火涂料來說,涂層厚,受火膨脹發泡,形成隔絕氧氣和隔熱的泡沫層也愈厚,同時部分含氮防火涂料分解出的、[NH3]等基團增多,與有機游離基化合,中斷鏈鎖反應的效果也好。所以,從提高耐火性能來說,防火涂料處理時,涂層越厚越好。
  遇火燃燒
  為什么有的防火涂料遇火也會燃燒呢?要解釋這個問題,我們首先來看,防火涂料由基料、分散介質、阻燃劑、溶劑等組成。施工前的防火涂料遇火發生燃燒,其實是防火涂料中的易燃液體溶劑在燃燒,而防火涂料的基料、阻燃劑等物質是不會燃燒的。因為溶劑型防火涂料以有機溶劑為溶劑,如200號溶劑汽油、正丁醇、丙酮、環己酮、甲苯等,因此,這些防火涂料一旦從桶里漏出來,就容易引起火災。涂在建筑構件上的防火涂料,只有在溶劑蒸發完以后,才能起到阻火隔熱的作用。
  防火原理
  超薄型或薄型
  涂覆在鋼結構上的超薄型或薄型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料層在受火時膨脹發泡,形成泡沫,泡沫層不僅隔絕了氧氣,而且因為其質地疏松而具有良好的隔熱性能,可延滯熱量傳向被保護基材的速度;根據物理化學原理分析,涂層膨脹發泡產生的泡沫層的過程因為體積擴大而呈現吸熱反應,也消耗了燃燒時的熱量,有利于降低體系的溫度,這幾個方面的作用,使防火涂料產生顯著的防火隔熱效果。
  厚型鋼結構
  涂覆在鋼構件上的厚型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料受火時涂層基本上不發生體積變化,但涂層熱導率很低,延滯了熱量傳向被保基材的速度,防火涂料的涂層本身是不燃的,對鋼構件起屏障和防止熱輻射作用,避免了火焰和高溫直接進攻鋼構件.還有涂料中的有些組分遇火相互反應而生成不燃氣體的過程是吸熱反應,也消耗了大量的熱,有利于降低體系溫度,故防火效果顯著,對鋼材起到高效的防火隔熱保護.另外該類鋼結構防火涂料受火時涂層不發生體積變化形成釉狀保護層,它能起隔絕氧氣的作用,使氧氣不能被保護的易燃基材接觸,從而避免或降低燃燒反應.但這類涂料所生成釉狀保護層導熱率往往較大,隔熱效果差.為了取得一定的防火隔熱效果,厚涂型防火涂料一般涂層較厚才能達到一定的防火隔熱性能要求。
  選擇誤區
  避免誤區選合適防火涂料:不同空間不同材質對防火涂料的性能要求有所區別,因此選購涂料時可詢問有經驗的店鋪銷售員,在適合的地方使用適合的地方采用適合的防火涂料,才能起到最佳的防火效果。
  誤區1
  把木結構防火涂料用在鋼結構上
  由于木結構防火涂料和鋼結構防火涂料用肉眼是無法識別,消費者選購時必須了解的防火涂料的詳細屬性。如果鋼結構使用木結構的防火涂料,其附著力大大下降,而且容易脫落,無法保證防火安全。
  誤區2
  未區分溶劑型和水性防火涂料
  鋼結構防火涂料有兩種,溶劑型防火涂料和水性防火涂料。從附著力角度比較,溶劑型大于水性,因此,對用于室外的鋼結構應采用溶劑型防火涂料,室內鋼結構可使用溶劑型或水性防火涂料。國內有些廠家生產的防火涂料,遇火時會分解出有毒氣體。如果耐火電氣產品使用了這種涂料,一旦失火就會釋放出有毒氣體。例如使用已被淘汰G60過氯乙烯防火涂料,遇火時會分解出有毒的氯氣,因此不能選用。防火涂料施工的好壞對材料的防火性能也有影響,因此,需重視防火涂料的涂裝質量。不同的防火涂料的涂裝方法稍有差別,但其基本施工要點是相同的。
  作用
  非膨脹型防火涂料主要用于木材、纖維板等板材質的防火,用在木結構屋架、頂棚、門窗等表面。
  膨脹型防火涂料有無毒型膨脹防火涂料、乳液型膨脹防火涂料、溶劑型膨脹防火涂料。
  無毒型膨脹防火涂料可用于保護電纜、聚乙烯管道和絕緣板的防火涂料或防火膩子。
  乳液型膨脹防火涂料和溶劑型膨脹防火涂料可用于建筑物、電力、電纜的防火。
  新型防火涂料有:透明防火涂料、水溶性膨脹防火涂料、酚醛基防火涂料、乳膠防火涂料聚醋酸乙烯乳基防火涂料、室溫自干型水溶性膨脹型防火涂料、聚烯烴防火絕緣涂料、改性高氯聚乙烯防火涂料、氯化橡膠膨脹防火涂料、防火墻涂料、發泡型防火涂料、電線電纜阻燃涂料、新型耐火涂料、鑄造耐火涂料等等。
  測試
  防火涂料相關的測試方法
  GB 飾面型防火涂料(適用于膨脹型飾面涂料) 有大板燃燒法,隧道燃燒法,小室燃燒法三種常見辦法。
  施工規范
  施工方法
  刮涂法:使用金屬或非金屬刮刀,如硬膠皮片、玻璃鋼刮刀、牛角刮刀等用手工涂刮,用于涂刮各種厚漿型防火涂料和膩子。
  輥涂法:輥子是一個直徑不大的空心圓柱,表面粘有用合成纖維制成的長絨毛,圓柱兩端裝有2個墊圈,中心帶孔,彎曲的手柄即由這個孔中通過,使用時先將輥子浸入涂料中浸潤,然后用力輥涂到所需的表面上。發展有用空壓機輸送涂料的輥涂裝置。
  刷涂法:刷涂法適用于涂刷任何形狀的物件,絕大多數防火涂料可以用此種方法施工。刷涂法很容易滲透到金屬表面的細孔中,因而可加強對金屬表面的附著力。缺點是生產效率低、勞動強度大,有時涂層表面留有刷痕,影響涂層的裝飾性。
  噴涂法:使用壓縮空氣及噴槍使涂料霧化的施工方法,它的特點是噴涂后的涂層質量均勻,生產效率高。缺點是有一部分涂料被損耗,同時由于溶劑的大量蒸發,影響操作者的身體健康。空氣噴涂的關鍵設備是噴槍。噴槍依據涂料供給方式通常分為重力式、吸引式和壓送式3種,又按噴涂能力分為小型和大型兩類。涂料黏度高,需要空氣壓力大,噴嘴應選大口徑的;涂料黏度低,需要壓力小,噴嘴可以選小口徑的。空氣噴涂的空氣壓力一般為0.3~0.6MPa。
  施工環境
  1:要求混配好的漿液熟化15-25分鐘后再施工,以保證漿料達到最佳施工粘度。
  2. 要求按施工能力確定配制涂料量,可隨用隨配。配制好的涂料應在120分鐘內用完,凝固后不能再用。
  3. 建議第一遍施工采用噴涂施工方法,涂層厚度不大于5毫米,第二遍開始可噴涂或抹涂,涂層厚度每遍以不超過10毫米為宜,每遍間隔時間為24小時,直至達到設計厚度不低于13.3毫米。
  4. 要求施工現場環境溫度5-38℃,相對濕度不大于85%。理化性能檢驗養護期28天,耐火性能檢驗養護期40天。
  5. 如在室外涂刷,則在涂層基本干燥后,必須在防火涂料表面再涂刷耐酸、堿的改性丙烯酸涂料加以保護。
  6. 未干燥的涂層不得碰撞、水沖和雨淋。
  施工要求
  1、一般規定
  第3.1.1 條 鋼結構防火噴涂保護應由經過培訓合格的專業施工隊施工。施工中的安全技術和勞動保護等要求, 應按國家現行有關規定執行。
  第3.1.2 條 當鋼結構安裝就位, 與其相連的吊桿、馬道、管架及其他相關連的構件安裝完畢,并經驗
  第3.1.2 條 當鋼結構安裝就位, 與其相連的吊桿、馬道、管架及其他相關連的構件安裝完畢,并經驗收合格后,方可進行防火涂料施工。
  第3.1.3 條 施工前 ,鋼結構表面應除銹,并根據使用要求確定防銹處理。除銹和防銹處理應符合現行《 鋼結構工程施工與驗收規范》 中有關規定。
  第3.1.4 條 鋼結構表面的雜物應清除干凈,其連接處的縫隙應用防火涂料或其他防火材料填補堵平后方可施工。
  第 3.1.5條 施工防火涂料應在室內裝修之前和不被后繼工程所損壞的條件下進行。施工時,對不需作防火保護的部位和其他物件應進行遮蔽保護,剛施工的涂層,應防止臟液污染和機械撞擊。
  第3.1.6 條 施工過程中和涂層干燥固化前,環境溫度宜保持在5~38℃, 相對濕度不宜大于90%, 空氣應流通。當風速大于 5m/s,或雨天和構件表面有結露時,不宜作業。
  2、質量要求
  第3.2.1條 用于保護鋼結構的防火涂料必須有國家檢測機構的耐火極限檢測報告和理化性能檢測報告,必須有防火監督部門核發的生產許可證和生產廠方的產品合格證。
  第3.2.2條 鋼結構防火涂料出廠時,產品質量應符合有關標準的規定。并應附有涂料品種名稱、技術性能、制造批號、貯存期限和使用說明。
  第3.2.3條 防火涂料中的底層和面層涂料應相互配套,底層涂料不得銹蝕鋼材。
  第3.2.4條 在同一工程中,每使用100t薄涂型鋼結構防火涂料應抽樣檢測一次粘結強度;每使用500t厚涂型鋼結構防火涂料應抽樣檢測一次粘結強度和抗壓強度。
  3、薄涂型施工
  第3.3.1 條 薄涂型鋼結構防火涂料的底涂層(或主涂層)宜采用重力式噴槍噴涂,其壓力約0.4MPa。為局部修補和小面積施工,可用手工抹涂。面層裝飾涂料可剛涂、噴涂或滾涂。
  第 3.3.2條 雙組份裝的涂料,應按說明書規定在現場調配;單組份裝的涂料也應充分攪拌。噴涂后, 不應發生流淌和下墜。
  第3.3.3 條 底涂層施工應滿足下列要求:
  一、 當鋼基材表面除銹和防銹處理符合要求,塵土等雜物清除干凈后方可施工。
  二、 底層一般噴2~3遍, 每遍噴涂厚度不應超過2.5mm, 必須在前一遍干燥后,再噴涂后一遍。
  三、噴涂時應確保涂層完全閉合,輪廓清晰。
  四、 操作者要攜帶測厚針檢測涂層厚度,并確保噴涂達到設計規定的厚度。
  五、 當設計要求涂層表面要平整光滑時,應對最后一遍涂層作抹平處理,確保外表面均勻平整。
  第3.3.4 條 面涂層施工應滿足下列要求:
  一、 當底層厚度符合設計規定,并基本干燥后,方可施工面層。
  二、 面層一般涂飾1~2次,并應全部覆蓋底層。涂料用量為0.5~1kg/㎡。
  三、 面層應顏色均勻,接槎平整。
  4、厚涂型施工
  第3.4.1條 厚涂型鋼結構防火涂料宜采用壓送式噴涂機噴涂,空氣壓力為0.4~0.6Mpa,噴槍口直徑宜為6~10mm。
  第 3.4.2條 配料時應嚴格按配合比加料或加稀釋劑,并使稠度適宜,邊配邊用。
  第3.4.3條 噴涂施工應分遍完成 每遍噴涂厚度宜為5~10mm,必須在前一遍基本干燥或固化后,再噴涂后一遍。噴涂保護方式,噴涂遍數與涂層厚度應根據施工設計要求確定。
  第3.4.4條 施工過程中,操作者應采用測厚針檢測涂層厚度,直到符合設計規定的厚度,方可停止噴涂。
  第3.4.5條 噴涂后的涂層,應剔除乳突,確保均勻平整。
  第3.4.6條 當防火涂層出現下列情況之一時,應重噴:
  一、 涂層干燥固化不好,粘結不牢或粉化、空鼓、脫落時。
  二 、鋼結構的接頭,轉角處的涂層有明顯凹陷時。
  三 、涂層表面有浮漿或裂縫寬度大于1.0mm時
  四 、涂層厚度小于設計規定厚度的85%時,或涂層厚度雖大于設計規定厚度的85%,但未達到規定厚度的涂層之連續面積的長度超過1m 時。
  品種分類
  建筑防火是消防科學技術的一個重要領域,而防火涂料又是防火建筑材料中的重要組成部分。防火涂料是指涂裝在物體表面,可防止火災發生,阻止火勢蔓延傳播或隔離火源,延長基材著火時間或增加絕熱性能以推遲結構破壞時間的一類涂料。按用途和使用對象的不同可分為:飾面型防火涂料、電纜防火涂料、鋼結構防火涂料、預應力混凝土樓板防火涂料等。中國防火涂料的發展,較國外工業發達國家晚15~20年,雖然起步晚,但發展速度較快。尤其是鋼結構防火涂料,從品種類型、技術性能、應用效果和標準化程度上看,已接近或達到國際先進水平。近幾年,其需求量成倍增長,這與鋼結構建筑的迅速發展是分不開的。
  鋼結構
  鋼結構作為高層建筑結構的一種形式,以其強度高、質量輕,并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特點,在建筑業中得到廣泛應用,尤其在超高層及大跨度建筑等方面顯示出強大的生命力。截止1990年底,世界上高200m以上的100棟超高層建筑中鋼結構占了79%。改革開放以來,隨著國際間技術交流與合作的加強,鋼結構應用技術在中國得到了蓬勃發展,高層和超高層建筑迅速增長。據1995年的統計資料,中國建成的100幢超高層建筑中鋼結構占37%,多數是近幾年興建的。隨著中國城市規模的發展,鋼結構在中國建筑業的應用具有非常廣闊的前景。但由于鋼結構自身不燃,鋼結構的防火隔熱保護問題曾一度被人們忽視。根據國內外有關資料報道及有關機構的試驗和統計數字表明,鋼結構建筑的耐火性能較磚石結構和鋼筋混凝土結構差。鋼材的機械強度隨溫度的升高而降低,在500℃左右,其強度下降到40%~50%,鋼材的力學性能,諸如屈服點、抗壓強度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降,很快失去支撐能力,導致建筑物垮塌。因此,對鋼結構進行保護勢在必行。鋼結構防火涂料刷涂或噴涂在鋼結構表面,起防火隔熱作用,防止鋼材在火災中迅速升溫而降低強度,避免鋼結構失去支撐能力而導致建筑物垮塌。早在20世紀70年代,國外對鋼結構防火涂料的研究和應用就展開了積極的工作并取得了較好的成就,至今仍是方興未艾。80年代初國外鋼結構防火涂料就進入中國市場,在工程上應用。從80年代初,中國也開始研制鋼結構防火涂料,至今已有許多優良品種廣泛應用于各行各業。
  厚涂型
  厚涂型鋼結構防火涂料是指涂層厚度在8~50mm的涂料,這類防火涂料的耐火極限可達0.5~3h。在火災中涂層不膨脹,依靠材料的不燃性、低導熱性或涂層中材料的吸熱性,延緩鋼材的升溫,保護鋼件。這類鋼結構防火涂料采用合適的粘結劑,再配以無機輕質材料、增強材料。與其他類型的鋼結構防火涂料相比,除了具有水溶性防火涂料的一些優點之外,由于它從基料到大多數添加劑都是無機物,因此成本低廉。該類鋼結構防火涂料施工一般采用噴涂,多應用在耐火極限要求2h以上的室內鋼結構上。但這類產品由于涂層厚,外觀裝飾性相對較差。
  薄涂型
  涂層厚度在3~7mm的鋼結構防火涂料稱為薄涂型鋼結構防火涂料。該類涂料受火時能膨脹發泡,以膨脹發泡所形成的耐火隔熱層延緩鋼材的升溫,保護鋼構件。這類鋼結構涂料一般是用合適的乳膠聚合物作基料,再配以阻燃劑、添加劑等組成。對這類防火涂料,要求選用的乳液聚合物必須對鋼基材具有良好附著力、耐久性和耐水性。常用作這類防火涂料基料的乳液聚合物有苯乙烯改性的丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、偏氯乙烯乳液等。對于用水性乳液作基料的防火涂料,阻燃添加劑、顏料及填料是分散到水中的,因而水實際上起分散載體的作用,為了使粒狀的各種添加劑能更好地分散,還加入分散劑,如常用的六偏磷酸鈉等。該類鋼結構防火涂料在生產過程中一般都分為3步:第一步先將各種阻燃添加劑分散在水中,然后研磨成規定細度的漿料;第二步再用基料(乳液)進行配漆;第三步在漿料中配以無機輕質材料、增強材料等攪拌均勻。該涂料一般分為底層(隔熱層)和面層(裝飾層),其裝飾性比厚涂型好,施工采用噴涂,一般使用在耐火極限要求不超過2h的建筑鋼結構上。
  超薄型
  超薄型鋼結構防火涂料是指涂層厚度不超過3mm的鋼結構防火涂料,這類防火涂料受火時膨脹發泡,形成致密的防火隔熱層,是近幾年發展起來的新品種。它可采用噴涂、刷涂或輥涂施工,一般使用在要求耐火極限2h以內的建筑鋼結構上。與厚涂型和薄涂型鋼結構防火涂料相比,超薄型膨脹鋼結構防火涂料黏度更細、涂層更薄、施工方便、裝飾性更好。在滿足防火要求的同時又能滿足高裝飾性要求,特別是對裸露的鋼結構,這類涂料是備受用戶青睞的鋼結構防火涂料。由于國內研究超薄型鋼結構防火涂料的時間還較短,對涂膜的防火性能及理化性能研究雖然進展較快,但是要提出效果優異的適合于室外應用的超薄型鋼結構防火涂料,還需要在其耐候性方面作進一步研究。國外的鋼結構防火涂料已向著超薄、超耐候性能、裝飾性能優良的方向發展,并參照歐洲老化試驗標準方法進行了耐候性實驗,耐候性能優良,其涂膜的耐候性能滿足室外使用的要求。所以為了趕上或超過國外同類產品,滿足市場的需要,研制和開發高耐候性的室外超薄型鋼結構防火涂料是今后發展的方向。
  飾面型
  除了鋼結構防火涂料,飾面型防火涂料、電纜防火涂料等也飛速發展。飾面型防火涂料是一種集裝飾和防火為一體的新型涂料品種,當它涂覆于可燃基材上時,平時可起一定的裝飾作用;一旦火災發生時,則具有阻止火勢蔓延,從而達到保護可燃基材的目的。正是因為它的這種特殊用途,所以國外工業發達國家早在20世紀20年代就出現了防火涂料。這種涂料的發展經過了兩個階段。初期出現的是以硅酸鹽水玻璃為粘結劑的無機防火涂料,此類防火涂料自身不燃燒,遇火時能形成空芯泡層,對可燃基材有一定的保護作用,缺點是隔熱性能和耐候性能較差,易產生泛白、龜裂和脫落。40年代末期,人們開始著手研制有機膨脹型防火涂料,此涂料主要特點是防火性和理化性均優于無機防火涂料,涂層遇火時能形成具有良好隔熱性能的致密的海綿狀膨脹泡沫層,能更有效地保護可燃性基材。
  中國飾面型防火涂料的發展也分兩個階段。20世紀50年代后期出現的防火涂料也是以硅酸鹽水玻璃為粘結劑的無機防火涂料。70年代初期,一些專業油漆廠生產了過氯乙烯、氯化橡膠防火漆。以上兩種防火涂料由于防火效果并不理想,所以并未在中國形成市場。直到70年代后期,中國才開始進行有機膨脹型防火涂料的研究工作。最早出現的膨脹型防火涂料是由公安部四川消防科學研究所研制B60-1丙烯酸膨脹防火涂料和A60-1改性氨基膨脹防火涂料。此后,中國的有機膨脹防火涂料得以迅速發展。中國的防火涂料生產企業已發展到200多家,銷量數萬噸,已形成跨部門的研究生產體系。
  飾面型膨脹防火涂料,可分為溶劑型和水性兩類,兩類涂料所選用的防火組分基本相同,因此很難說它們的防火性能有多大的差別。其選用的溶劑以采用的成膜物質而定。溶劑型防火涂料的成膜物質一般選用氯化橡膠、過氯乙烯、氨基樹脂、酚醛樹脂等,采用的溶劑為200號溶劑汽油、噴漆稀料、醋酸丁酯等。水性防火涂料的成膜物質一般選用氯乙烯-偏二氯乙烯乳液、苯丙乳液、純丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液等,這些材料均以水為溶劑。這兩類涂料性能上的差別主要在于涂料的理化性能以及耐候性能,溶劑型防火涂料這兩方面的性能都優于水性防火涂料。透明防火涂料是近幾年發展起來并趨于成熟的一類飾面型防火涂料,產品廣泛地適用于賓館、醫院、劇場、計算機房等木結構的裝修,各種高層建筑及古建筑的裝飾和防火保護。然而,隨著中國工業的迅速發展及市場上的需求,對透明防火涂料提出了更高的要求,不但要具有良好的防火性能,而且要求漆膜透明光亮,耐候性能好。
  電纜
  中國電纜防火涂料產品的研制始于20世紀70年代末和80年代初,它是在飾面型防火涂料基礎上結合自身要求發展起來的,其理化性能及耐候性能較好,涂層較薄,遇火能生成均勻致密的海綿狀泡沫隔熱層,有顯著的隔熱防火效果,從而達到保護電纜、阻止火焰蔓延、防止火災的發生和發展的目的。電纜防火涂料作為電纜防火保護的一種重要產品,通過近20年來的應用,對減少電纜火災損失、保護人民財產安全起了積極作用,其應用也從不規范到規范。但由于現代社會的飛速發展,電纜使用的環境、敷設的方式的多樣化,從電纜防火涂料多年的應用情況看,現行的水性防火涂料還有些性能需要改進提高,才能滿足電纜使用環境要求。使用情況較好的是溶劑型防火涂料,但由于這類涂料本身易燃,使用的火災隱患也相當大,加之溶劑對人體會有不同程度的傷害,因此特別是在電纜豎井、電纜溝、電纜隧道等空間狹窄或不易通風的場所使用時應加強安全防護措施。從環保的角度考慮,今后應努力開發研制理化性能和耐候性能優良的水性防火涂料。
  防火涂料應具有普通油漆的裝飾作用和對電纜基材提供物理維護外,電纜防火涂料作為特種涂料,還需要具有阻燃耐火的特殊功能,這就要求它一定溫度下能發泡形成防火隔熱層。電纜橡膠類材料是高彈性體,并且電纜需要經常檢驗移動,這就要求涂層應具有足夠的耐伸縮變化的機能,還要求防火涂料對橡膠電纜類資料無侵蝕機能、附著力好、室溫固化性好、涂膜裝飾性好。上述這些要求決定了選擇的樞紐之一是解決涂料與基材有良好的黏結性等題目。對電纜防火涂料的防火隔熱機能影響極大的是阻燃劑的選用,阻燃劑是電纜防火涂料的另一樞紐組分。需參考海內外有關資料,結合海內資源情況,對預選合用的阻燃資料進行單項機能實驗研究。通過熱重和差熱分析,確定原料的熱分解性和阻燃性,防火涂料基礎上將其分類,再通過配伍實驗觀察協同效果,這樣經由分析和實驗來確定所選用的阻燃資料。選擇的阻燃劑必需與電纜防火涂料中的其他組分相互配合,使電纜防火涂料具有上述優良的理化機能,而且在受火時膨脹發泡形成堅固致密的隔熱層。另外,對所選用防火涂料的樹脂基料進行改性,使其配入各種阻燃添加劑后,既有理想的防火隔熱性,又能適應電線電纜地下溝應用的環境前提。電纜防火涂料的研究中,所選用的樹脂不只使防火涂料有很好的防火效果,還需要從應用的角度動身,要求防火涂料具有抗酸性、堿性、抗水性、防霉性和電纜防侵蝕性及對電纜基材有較強的黏結性。電纜防火涂料的基料一般選用氯化橡膠、酚醛樹脂、過氯乙烯、丙烯酸樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂等溶劑型樹脂和乳白膠、丙烯酸乳液、苯丙乳液等水溶型樹脂。能用于制備電纜防火涂料的樹脂有良多,實際中經常采用兩種以上的樹脂混合使用,相互之間取長補短,以獲得理想的涂膜機能。電纜防火涂料是飾面型防火涂料基礎上結合自身要求發展起來的因而原料的研究及選用可參考飾面型防火涂料。
  預應力混凝土
  在高速發展的建筑中,采用混凝土的建筑結構十分普遍,其中,預應力鋼筋混凝土比普通鋼筋混凝土的抗裂性、剛度、抗剪性和穩定性更好,質量更輕,并能節省混凝土和鋼材。但是,應用較多的預應力鋼筋混凝土空心樓板的耐火性能很差,其原因是:預應力鋼筋的溫度達200℃時,屈服點開始下降,300℃時,預應力幾乎全部消失,蠕變加快,致使預應力板的強度、剛度迅速降低,從而板中的撓度變化加快,板下面出現裂縫,預應力鋼筋直接受到高溫作用,其剛度和強度進一步下降,混凝土在高溫下性能也在改變,板下的混凝土受熱膨脹方向與板受拉方向一致,助長了板中撓度的變化。混凝土在300℃時,強度開始下降,500℃強度降低一半左右,800℃強度幾乎喪失。在建筑火災中,這類樓板均在0.5h左右即斷裂垮塌。預應力混凝土空心板廣泛用于現代建筑物中作為承重的樓板,由于它的耐火性差,成為貫徹建筑設計防火規范的一個難題。為了提高預應力樓板的耐火極限,人們首先采取了增加鋼筋混凝土保護層厚度的辦法,但效果不很明顯,反而增加了樓板的質量并占用了有效空間。借鑒鋼結構防火涂料用于保護鋼結構的原理,中國從20世紀80年代中期起,逐步研究和生產預應力混凝土樓板防火涂料,較廣泛地用于保護預應力樓板,噴涂在預應力樓板配筋一面,遭遇火時,涂層有效地阻隔火焰和熱量,降低熱量向混凝土及其內部預應力鋼筋的傳遞速度,以推遲其升溫的時間,從而提高預應力樓板的耐火極限,達到防火保護的目的。
  隨著中國城鎮建設開發力度的進一步加大,鋼結構因其鋼性和塑性都比較優良,將被廣泛應用在大型展覽、體育中心及高層建筑中。因此,必須進一步深入研究鋼結構防火涂料性能,根據不同需要、不同功能,提高鋼結構耐火極限,增強建筑物抗御火災能力,確保國家和人民群眾生命財產安全。
  新型
  超薄膨脹型防火涂料是國內第一個超薄型鋼結構防火涂料,也是國內工程應用最多的超薄型鋼結構防火涂料,并出口巴基斯坦核電站、斐濟體育館、緬甸沙倫基紡織廠等項目。由于其領先的技術水平和廣泛的工程應用,該涂料于1997年被國家科委等部門評為國家級重點新產品,于1999年榮獲公安部科技進步二等獎。
  超薄膨脹型防火涂料是公安部四川消防研究所采用先進的技術路線研究而成的科研成果。該涂料受火時膨脹發泡,形成致密均勻的防火隔熱層,防火隔熱效果顯著。同時該涂料具有優良的理化性能,干燥快、抗潮、抗酸堿、耐水。該涂料的本色為白色,涂層厚度超薄,所以其裝飾性大大優于傳統的厚涂型和薄涂型防火涂料,還可根據需要調配成其他多種顏色。除此之外,該涂料還具有施工方便的優點。該涂料可廣泛使用于工業廠房、體育場館、候機樓、高層建筑等裝飾要求很高的鋼結構的防火保護;也適用于船舶、地下工程、電廠、機房等要求很高的設施內的木材、纖維板、塑料、電纜等易燃基材的防火保護。
  透明
  簡介
  透明防火涂料,也稱為防火清漆,屬于飾面型防火涂料,加入顏料后即是防火漆,用于高級木質裝飾材料和建筑物或構筑物的鋼結構表面的防火保護。其產品應符合國標GB12441-2005《飾面型防火涂料》和GB14907-2002《鋼結構防火涂料通用技術條件》的要求。
  應用范圍
  可廣泛用于賓館、飯店、禮堂、醫院、計算機房、商場、舞廳等公共場所的室內木制結構的防火工程。
  主要特點
  主要特點是集阻燃和裝飾為一體,涂刷后透明度好,能使原基材木紋充分表現出來,漆膜平整光滑。
  技術性能指標
  序號 檢測項目 標準要求 實測結果
  (1)耐燃時間min 一級≥20 二級≥10 22
  (2)火焰傳播比值 一級≤25 二級≤75 20
  (3)(阻火性)質量損失g 一級≤5.0 二級≤1 4.9
  (4)(阻火性)碳化體積cm3 一級≤25 二級≤75 24
  施工方法和注意事項
  (1)施工前應將基材表面的清理干凈,如基材已涂刷過油漆,須進行脫漆或水砂紙打磨,露出木制基材后方可涂刷。
  (2)透明防火涂料涂刷前采用間接加熱(水浴)至完全透明攪拌均勻后涂刷,噴涂、刷涂均可。
  (3)每道涂刷厚度為0.2mm-0.3mm,涂刷間隔為8-12小時,如氣候潮濕空氣濕度大,可根據實際情況延長刷第二遍的時間,以保證上道實干后再涂刷下一道。另外,涂刷時要保證透明防火涂料涂膜的平整。
  (4)透明防火涂料參考理論用量為500ɡ/㎡。

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