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海南鋼結(jié)構(gòu)提醒您：鋼構(gòu)造防火涂料的防火原理及存在的疑問

查看次數(shù)：1958 發(fā)表時間：2015-7-1
　　海南鋼結(jié)構(gòu)提醒您：鋼構(gòu)造防火涂料的防火原理及存在的疑問

海南鋼結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代建筑的主要形式，在常溫下具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，抗震功用好，施工周期短，建筑工業(yè)化程度高，空間利用率大等優(yōu)點(diǎn)，但鋼構(gòu)造建筑抗火功用差的特點(diǎn)也非常明顯。鋼材雖是一種不燃燒的材料，卻是傳導(dǎo)熱量的優(yōu)良載體。鋼材在溫度超越300度以后，屈服點(diǎn)和極限強(qiáng)度顯著下降，達(dá)到600度時強(qiáng)度幾乎等于零�？茖W(xué)試驗和實例都表明，未加維護(hù)的鋼構(gòu)造在火災(zāi)情況下，只需15分鐘，自身溫度就會上升到540度以上，致使構(gòu)件自身扭曲變形，致使建筑物坍塌毀壞，變形后的鋼構(gòu)造也無法修復(fù)運(yùn)用。因而，對鋼構(gòu)造有必要采取防火維護(hù)措施。鋼構(gòu)造防火維護(hù)措施多種多樣，如采用絕熱、耐火材料隔絕火焰直接灼燒鋼構(gòu)造，下降熱量傳遞的速度推遲鋼構(gòu)造溫升、強(qiáng)度變?nèi)醯臅r刻等。
海南鋼結(jié)構(gòu)件的防火方法主要有涂料維護(hù)、防火板維護(hù)、混凝土維護(hù)、柔性卷材維護(hù)、無機(jī)纖維維護(hù)、構(gòu)造內(nèi)通水冷卻維護(hù)等。其間，涂刷防火涂料施工方便、重量輕、成本低、不受構(gòu)件幾何形狀限制，應(yīng)用規(guī)模最廣，效率最高。
海南鋼結(jié)構(gòu)防火涂料即施涂于建筑物及構(gòu)筑物鋼構(gòu)造表面，能構(gòu)成耐火隔熱維護(hù)層以進(jìn)步鋼構(gòu)造耐火極限的涂料，其原理是采用絕熱或吸熱的材料隔絕火焰直接灼燒鋼構(gòu)造，下降熱量向鋼材傳遞的速度，推遲鋼構(gòu)造溫升和強(qiáng)度減弱的時刻�，F(xiàn)在，國內(nèi)外鋼構(gòu)造防火涂料主要由基體樹脂、催化劑、成碳劑、發(fā)泡劑等構(gòu)成。
基體樹脂與其它組分配伍，既保證了涂料在正常條件下具有各種運(yùn)用功用，又能在火焰灼燒或高溫條件下具有難燃性和優(yōu)良的膨脹發(fā)泡功用。通常情況下，丙烯酸樹脂防火涂料的炭化層質(zhì)量較高，故通常采用丙烯酸樹脂作為主成膜物，并對其進(jìn)行改性，以進(jìn)步涂料的整體效果。
催化劑是一種能在一定條件下分解出磷酸的物質(zhì)，分解出的磷酸使多元醇脫水，從而使之構(gòu)成不易燃的三維空間構(gòu)造的炭化層。通常，磷酸三聚氰胺的水溶性較聚磷酸胺小，且兼具催化和發(fā)泡雙重功效，現(xiàn)在主要選用磷酸三聚氰胺為催化劑。
成碳劑是涂層在高溫下構(gòu)成不易燃三維空間構(gòu)造的泡沫碳化層的物質(zhì)基礎(chǔ)，對泡沫炭化層起骨架效果。成碳劑在分解溫度上要和催化劑相匹配，當(dāng)采用聚磷酸胺作催化劑時就應(yīng)用熱穩(wěn)定性高的含高碳多羥基化合物作成碳劑，如季戊四醇、二戊季醇超薄型防火涂料用于廣東大亞灣核電站裸露廠房屋架上已達(dá)十幾年之久，仍可正常運(yùn)用。但其缺點(diǎn)是施工時氣味大、涂層易老化，淀粉等。運(yùn)用淀粉做成碳劑，涂層的耐水性疑問不易處理，而二季戊四醇由于其價格原因，在國內(nèi)也很少運(yùn)用，現(xiàn)在國內(nèi)普遍采用季戊四醇作為防火涂料的成碳劑。海南鋼結(jié)構(gòu)
膨脹型防火涂料只有在發(fā)泡劑的效果下，才能在高溫火焰下產(chǎn)生膨脹層。發(fā)泡劑遇火分解并釋放出氨、水、二氧化碳、鹵化氫等不燃性氣體，使涂層在到達(dá)軟化點(diǎn)的情況下發(fā)泡膨脹，構(gòu)成海綿狀構(gòu)造。
但現(xiàn)在防火涂料也存在技術(shù)上的疑問。首先是耐久性的疑問。由于厚型防火涂料存在自重大，裝飾性差，因而只能應(yīng)用在某些對外觀要求不高的室外鋼構(gòu)造。廣泛應(yīng)用的是薄型和超薄型鋼構(gòu)造防火涂料，特別是超薄型。此兩類涂料所運(yùn)用的主要原料聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良，存在隨著環(huán)境、時刻等溶出、分解、降解和老化等疑問，因而，此類涂料必定會隨著時刻的推移防火功用有所下降，而現(xiàn)在還沒有找出一種評定防火涂料耐久性的方法。檢查報告所給出的耐火極限是涂料涂后保養(yǎng)1至2個月的檢驗結(jié)果，但火災(zāi)的發(fā)生是不可猜測的，火災(zāi)也許是在涂料涂后的1年，也也許在涂后的10年發(fā)生，因而膨脹型防火涂料最主要的就是耐久性疑問。
其次是安全性疑問�，F(xiàn)在的膨脹型鋼構(gòu)造防火涂料遇火有也許釋放出氨、HCN、鹵化氫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害氣體。如果這些氣體的濃度超越了人體忍受極限，便會對未逃離火場的人員以及消防人員造成危害。
鋼構(gòu)造防火涂料的生產(chǎn)和施工也存在一些疑問。國內(nèi)多數(shù)鋼構(gòu)造防火涂料生產(chǎn)公司的規(guī)模不大，生產(chǎn)技術(shù)流程自動化水平不高，有部分公司還處于手工作坊式在操作，不少產(chǎn)品的配方技術(shù)迥然不同，對專用于防火涂料的原料研究不夠，對原材料的檢查、控制不夠，生產(chǎn)過程的檢查手法不全，施工設(shè)備有待改進(jìn)進(jìn)步，與防銹漆的配套性也不能進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗。
此外，在鋼構(gòu)造防火涂料的測試方法、檢查標(biāo)準(zhǔn)方面以及檢查標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件與實踐工程構(gòu)件的差異性上，也存在一些實踐疑問，如運(yùn)用的鋼構(gòu)件和標(biāo)準(zhǔn)鋼梁間應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行換算，如何確定實踐運(yùn)用的鋼構(gòu)件的涂層厚度，國家尚無規(guī)定等。