
一、防火涂料定义及种类
防火涂料是一种建筑结构防护材料,它的作用是延缓建筑结构在火灾中发生屈服变形乃至垮塌的时间。防火涂料为一种不燃或阻燃材料,其本身的绝缘隔热性能或在火焰中发泡形成蜂窝碳化层,能阻隔或消耗传向结构基材的热量,提高结构件的耐火时间。根据结构件的承重程度,耐火极限(即结构件在火焰中不垮塌的时间)一般要求达到1、1.5、2、2.5、3h不等。
防火涂料根据施工用途可划分为钢结构型、饰面型、混凝土型、电缆防火涂料等不同种类,下面仅以钢结构防火涂料作简单介绍。
1、钢结构防火涂料定义
根据《钢结构防火涂料》(GB14907-2018),钢结构防火涂料定义为:施涂于建(构)筑物钢结构表面,能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。
2、钢结构防火涂料分类
参照《钢结构防火涂料》(GB14907-2018)分类,主要分为如下几种类型:
1)按火灾防护对象分为:
(1)普通钢结构防火涂料:用于普通工业与民用建(构)筑物钢结构表面的防火涂料。
(2)特种钢结构防火涂料:用于特殊建(构)筑物(如石油化工设施、变配电站等)钢结构表面的防火涂料。
2)按使用场所分为:
(1)室内钢结构防火涂料:用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面的防火涂料。
(2)室外钢结构防火涂料:用于建筑物室外或露天工程的钢结构表面的防火涂料。
3)按分散介质分为:
(1)水基性钢结构防火涂料:以水作为分散介质的钢结构防火涂料。
(2)溶剂性钢结构防火涂料:以有机溶剂作为分散介质的钢结构防火涂料。
4)按防火机理分为:
(1)膨胀型钢结构防火涂料:涂层在高温时膨胀发泡,形成耐火隔热保护层的钢结构防火涂料。
(2)非膨胀型钢结构防火涂料:涂层在高温时不膨胀发泡,其自身成为耐火隔热保护层的钢结构防火涂料。
3、耐火等级分类
钢结构防火涂料的耐火极限通常分为,耐火0.50 h、1.00h、 1.50 h、2.00 h、2.50 h 和3.00 h等。
二、防火涂料组成
由以上分类可以看出,防火涂料品种较多,不同品种的防火涂料成分不尽相同,但通常都包括成膜剂、填料、阻燃剂、助剂等成份,具体如下:
1、成膜剂:包括有机树脂、无机胶粘剂等。常用的有机树脂包括有氨基树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和酚醛树脂等;无机胶凝材料包括石灰、碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。
2、发泡剂:常用于膨胀型防火涂料,包括有机和无机发泡剂。发泡剂见火溶解并释放出来氨、二氧化碳、卤化氢等要不然气体,使涂层在抵近变软点的情况下发泡膨胀,组成蜂窝状结构。
3、阻燃剂:有机阻燃剂主要是含磷、卤素的有机化合物,常见的有多元醇磷酸酯、三氯乙基磷酸酯等。无机阻燃剂包括膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉等。
4、成碳剂:成碳剂是涂层在高温下组成不易燃性三维空间结构的泡沫炭化层的物质条件,对泡沫碳化层起框架功效。主要为二戊季醇等高碳多羟基化合物。
5、颜料:常用的有钛白粉、氧化锌、铁红等,赋予涂层不同的色彩。
6、助剂:主要有玻璃纤维、石棉纤维、酚醛纤维等作为涂层增强剂,也可提高涂料的施工厚度和防流挂性。对于水性防火涂料,助剂可以提高涂料的稳定性和施工性,包括增稠剂、增韧剂、分散剂、防霉剂等。
三、防火涂料的选用
1、钢结构防锈漆宜选用环氧类防锈漆,不宜选用调和漆。
2、设计耐火极限大于1.50h的构件,宜选用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
3、设计耐火极限大于1.50h的全钢结构建筑,宜选用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
4、除钢管混凝土柱外,设计耐火极限大于2.00h的构件,应选用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
5、设计耐火极限大于2.00h的钢管混凝土柱,既可选用膨胀型钢结构防火涂料,也可选用非膨胀型钢结构防火涂料。
6、室内隐蔽钢结构,宜选用非膨胀型防火涂料或环氧类钢结构防火涂料。
7、室外或露天工程的钢结构应选用室外钢结构防火涂料。
8、海洋工程及石化工程钢结构建筑,应选用室外非膨胀型钢结构防火涂料或室外环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
四、防火涂料的施工
1、防火涂料与其他涂料施工方法类似,常见的有刮涂法、辊涂法、刷涂法、喷涂法。
刮涂法:使用金属或非金属刮刀手工涂刮,多用于涂刮各种厚浆型防火涂料和腻子。
辊涂法:用辊子带料滚动,使用时先将辊子浸入涂料中浸润,然后用力辊涂到所需的表面上。
刷涂法:人工使用各种毛刷刷涂。刷涂法适用于任何形状的物体表面,缺点是生产效率低、涂层表面留有刷痕,影响涂层的装饰性。
喷涂法:使用压缩空气及喷枪使涂料雾化的施工方法,它的特点是喷涂后的涂层质量均匀,生产效率高。缺点是有一部分涂料被损耗,同时环境污染。
2、防火涂料型式检验报告或型式试验报告标明在防火涂料检测过程中防火涂层内有加网情况,工程应用时应加网施工,加网的材料和规格应与型式检验报告或型式试验报告一致。
3、当防火涂料型式检验报告或型式试验报告未标明在防火涂料检测过程中防火涂层内有加网情况时,若涂层较厚,宜采取加网施工措施;非膨胀型钢结构防火涂料涂层厚度大于或等于25mm时,宜在钢结构防火涂层内加网施工;非环氧类膨胀型钢结构防火涂料涂层厚度大于或等于3mm、环氧类膨胀型钢结构防火涂料涂层厚度大于或等于8mm时,宜在钢结构防火涂层内加网施工。
4、钢板剪力墙平面面积大于或等于8平米时,应在钢结构防火涂层内加网施工;承重柱(包括斜撑)、转换梁、结构加强层桁架的耐火极限大于或等于4.00h时,应在钢结构防火涂层内加网施工。
5、高层或超高层建筑的避难层或避难间防火涂装时,应在防火涂层内加网施工;加网材料宜选用铁丝网、耐碱玻璃纤维网或碳纤维网。
五、相关法规依据
《建筑防火通用规范》GB55037-2022
《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)
《钢结构防火涂料》GB14907-2018
《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24-2020
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