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钢构造防火涂料的防火原理及存在的疑问

文章出处:www.fsscgg.com  作者:广东钢结构  日期:2016-08-10 17:08:30  阅读量:

钢构造防火涂料的防火原理

广东钢结构作为现代建筑的主要形式,在常温下具有质量轻、强度高,抗震功用好,施工周期短,建筑工业化程度高,空间利用率大等优点,但钢构造建筑抗火功用差的特点也非常明显。钢材虽是一种不燃烧的材料,却是传导热量的优良载体。钢材在温度超越300度以后,屈服点和极限强度显著下降,达到600度时强度几乎等于零。科学试验和实例都表明,未加维护的钢构造在火灾情况下,只需15分钟,自身温度就会上升到540度以上,致使构件自身扭曲变形,致使建筑物坍塌毁坏,变形后的钢构造也无法修复运用。因而,对钢构造有必要采取防火维护措施。钢构造防火维护措施多种多样,如采用绝热、耐火材料隔绝火焰直接灼烧钢构造,下降热量传递的速度推迟钢构造温升、强度变弱的时刻等。

广东钢结构件的防火方法主要有涂料维护、防火板维护、混凝土维护、柔性卷材维护、无机纤维维护、构造内通水冷却维护等。其间,涂刷防火涂料施工方便、重量轻、成本低、不受构件几何形状限制,应用规模最广,效率最高。

广东钢结构防火涂料即施涂于建筑物及构筑物钢构造表面,能构成耐火隔热维护层以进步钢构造耐火极限的涂料,其原理是采用绝热或吸热的材料隔绝火焰直接灼烧钢构造,下降热量向钢材传递的速度,推迟钢构造温升和强度减弱的时刻。现在,国内外钢构造防火涂料主要由基体树脂、催化剂、成碳剂、发泡剂等构成。

基体树脂与其它组分配伍,既保证了涂料在正常条件下具有各种运用功用,又能在火焰灼烧或高温条件下具有难燃性和优良的膨胀发泡功用。通常情况下,丙烯酸树脂防火涂料的炭化层质量较高,故通常采用丙烯酸树脂作为主成膜物,并对其进行改性,以进步涂料的整体效果。

催化剂是一种能在一定条件下分解出磷酸的物质,分解出的磷酸使多元醇脱水,从而使之构成不易燃的三维空间构造的炭化层。通常,磷酸三聚氰胺的水溶性较聚磷酸胺小,且兼具催化和发泡双重功效,现在主要选用磷酸三聚氰胺为催化剂。

成碳剂是涂层在高温下构成不易燃三维空间构造的泡沫碳化层的物质基础,对泡沫炭化层起骨架效果。成碳剂在分解温度上要和催化剂相匹配,当采用聚磷酸胺作催化剂时就应用热稳定性高的含高碳多羟基化合物作成碳剂,如季戊四醇、二戊季醇超薄型防火涂料用于广东大亚湾核电站裸露厂房屋架上已达十几年之久,仍可正常运用。但其缺点是施工时气味大、涂层易老化,淀粉等。运用淀粉做成碳剂,涂层的耐水性疑问不易处理,而二季戊四醇由于其价格原因,在国内也很少运用,现在国内普遍采用季戊四醇作为防火涂料的成碳剂。

膨胀型防火涂料只有在发泡剂的效果下,才能在高温火焰下产生膨胀层。发泡剂遇火分解并释放出氨、水、二氧化碳、卤化氢等不燃性气体,使涂层在到达软化点的情况下发泡膨胀,构成海绵状构造。

但现在防火涂料也存在技术上的疑问。首先是耐久性的疑问。由于厚型防火涂料存在自重大,装饰性差,因而只能应用在某些对外观要求不高的室外钢构造。广泛应用的是薄型和超薄型钢构造防火涂料,特别是超薄型。此两类涂料所运用的主要原料聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良,存在随着环境、时刻等溶出、分解、降解和老化等疑问,因而,此类涂料必定会随着时刻的推移防火功用有所下降,而现在还没有找出一种评定防火涂料耐久性的方法。检查报告所给出的耐火极限是涂料涂后保养1至2个月的检验结果,但火灾的发生是不可猜测的,火灾也许是在涂料涂后的1年,也也许在涂后的10年发生,因而膨胀型防火涂料最主要的就是耐久性疑问。

其次是安全性疑问。现在的膨胀型钢构造防火涂料遇火有也许释放出氨、HCN、卤化氢、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害气体。如果这些气体的浓度超越了人体忍受极限,便会对未逃离火场的人员以及消防人员造成危害。

钢构造防火涂料的生产和施工也存在一些疑问。国内多数钢构造防火涂料生产公司的规模不大,生产技术流程自动化水平不高,有部分公司还处于手工作坊式在操作,不少产品的配方技术迥然不同,对专用于防火涂料的原料研究不够,对原材料的检查、控制不够,生产过程的检查手法不全,施工设备有待改进进步,与防锈漆的配套性也不能进行严格的检验。

此外,在钢构造防火涂料的测试方法、检查标准方面以及检查标准构件与实践工程构件的差异性上,也存在一些实践疑问,如运用的钢构件和标准钢梁间应当如何进行换算,如何确定实践运用的钢构件的涂层厚度,国家尚无规定等。

本文关键词:防火涂料
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