1.钢结构防火涂料简介
钢结构防火涂料是指涂装于建筑物、构筑物的钢结构表面,形成耐火隔热保护层,提高钢结构耐火极限的涂料。
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钢结构防火涂料按其使用场合可分为以下几类:
1)室内钢结构防火涂料,可用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构面层。
2)室外钢结构防火涂料可用于室外建筑物或露天工程的钢结构表面。钢结构防火涂料按厚度可分为以下几种:
3)超薄型钢结构防火涂料,涂层厚度小于或等于3mm。
4)薄型钢结构防火涂层,涂层厚度大于3mm且小于等于7mm。
5)厚钢结构防火涂层,涂层厚度大于7mm并小于或等于454mm。
2.钢结构防火涂料施工质量控制
1.涂料施工前的外观:涂料在容器内的状态;
2、施工后物理力学性能:干燥时间、外观与颜色、初干抗裂性、粘结强度、抗压强度、干密度等;
3、涂层施工后耐久性:耐水性、耐冷热循环性、耐湿热性、耐冻融循环性、耐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性等;
4、涂层施工后的防火性能:涂层厚度与耐火极限。
3.钢结构防火涂料验收方法
1.目视检查:检查油漆种类,色胶裂纹等。
2、工具检测法:用测厚仪或卡尺检测涂层厚度,用0.75-1kg的小锤敲击涂层检查其强度及空鼓现象,用1m直尺检查涂层的平直度。
4.钢结构防火涂料验收标准
1、涂层厚度应符合设计要求,厚度低于原标准时,须大于原标准的85%,且厚度不足部分的连续区域长度不得超过1m,5m范围内不得出现类似情况。
2、涂层应完全封闭,无露底、漏涂现象。
3.涂层不得有裂纹,若有个别裂纹,其宽度不得大于1mm。
4、镀层与钢材基体及各涂层应结合牢固,无空鼓、起皮、松动现象。
5、镀层表面不得有乳头状突起,有外观要求的区域,母线直线度、不圆度允许偏差不大于8mm。
5、钢结构防火涂料验收总结
1、施工现场可对钢结构防火涂料进行的检查项目有:集装箱内状态、外观与颜色、初期干燥抗裂性、涂层厚度。
2、耐火性能是钢结构防火涂料最重要的技术性能,而涂层厚度是施工现场快速检测钢结构防火涂料施工质量的一项关键性能指标。
3、钢结构防火涂层的实际喷涂厚度在施工时不能折算,必须根据耐火极限试验数据确定。
4、施工现场进行质量检验时,涂层厚度是否符合设计要求钢结构焊接验收规范,应以该批钢结构防火涂料的耐火极限试验数据为依据。
5、施工现场检测涂层厚度时,应以单个构件所有测点的平均值作为该构件的涂层厚度。涂层厚度是否符合设计要求的判断依据是:涂层厚度应符合涂层检测报告的厚度要求,且检测报告的耐火极限不应低于涂层构件的设计耐火极限。
6、厚、薄型钢结构防火涂料可以考虑到实验室技术条件和施工现场的差异,取85%保证率计算涂层厚度。超薄型钢结构防火涂料是否可以取85%保证率计算涂层厚度,需要经过大量的实验论证才能得出科学的结论。
我国现行标准GB14907-2002《钢结构防火涂料》对钢结构防火涂料的分类及质量要求进行了明确规定。国家消防产品质量监督检验机构对超薄型、薄型、厚型钢结构防火涂料产品分别进行2±0.2mm、5±0.2mm、25±2mm三个标准涂层厚度的型式检验,并将检验结果(涂层厚度及耐火试验时间)作为产品型式核准证书的产品名称及规格型号。
1、钢结构防火涂料的分类:
钢结构防火涂料按其使用场合可分为以下几类:
a)室内钢结构防火涂料:用于室内建筑或隐蔽工程的钢结构面层;
b) 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。
钢结构防火涂料按其厚度可分为以下几种:
a) 钢结构超薄型防火涂料:涂层厚度小于或等于3mm;
b)薄型钢结构防火涂层:涂层厚度大于3mm、小于或等于7mm;
c)厚型钢结构防火涂层:涂层厚度大于7mm、小于或等于45mm。
2 涂层厚度与耐火极限
钢结构防火涂料的质量受多种因素影响,不同厂家因原材料、生产工艺、配方等因素,产品质量存在差异钢结构焊接验收规范,同一厂家、同一类型产品不同批次产品质量也有差异。见表3。
表3 某厂家钢结构防火涂料耐火极限试验数据 涂料名称 产品批号 涂层厚度(mm) 耐火极限(min)
超薄型钢结构防火涂料 CB – 1 2.68 > 120
CB – 2 1.80 > 90
CB – 3 1.50 > 90
后卫 – 4 2.53 112
后卫 – 5 2.57 61
CB – 6 0.68 > 30
CB – 7 1.18 33
薄钢结构防火涂料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
乙 – 6 3.50 87
B – 7 4.70 110
B – 8 1.20 > 32
厚钢结构防火涂料 H – 1 30.0 212
命中率——2 30.8 130
H – 3 26.0 > 180
水平 – 4 37.0 > 180
H – 5 30.0 180
命中 – 6 38.7 182
H – 7 20.0 > 120
命中率——8 17.8 98
从表3可以看出,同一类型不同批次的防火涂料,涂层厚度与耐火极限相关性不强。理论上,对于同一批次的防火涂料,在一定范围内,涂层厚度与耐火极限应该是函数相关的。但由于钢结构防火涂料的耐火极限与涂层厚度是在实验室条件下测定的,与施工现场的技术条件差别较大,目前尚无施工时折算喷涂厚度的技术条件。为了验证,我们选取同一生产批次的厚钢结构防火涂料,对不同喷涂厚度下的耐火极限进行了试验,结果列于表4。可以看出,耐火极限随涂层厚度的增加而增大,但由于本课题经费有限,不能进行更多的试验,因此无法确定涂层厚度与耐火极限之间的相关性。
表4 厚层钢结构防火涂层耐火极限试验 序号 涂层厚度(mm) 耐火极限(min) HT – 1 15 115
HT – 2 25 205
HT – 3 30 210
由以上分析可知,钢结构防火涂料的耐火极限与检测时的涂层厚度有唯一关系,施工时的实际喷涂厚度无法换算,必须以耐火极限的检测数据为准。施工现场进行质量检验时,涂层厚度是否符合设计要求,应以该批次的耐火极限检测数据为准。
3、钢结构防火涂层厚度与耐火极限的关系
根据GB9978建筑温升曲线标准,存在如下关系
1.5小时 2.0小时 2.5小时 3.0小时
11毫米 15毫米 19毫米 23毫米
根据BSEN1363-2:1999,碳氢化合物火灾温升曲线具有以下关系
1.5小时 2.0小时 2.5小时
15毫米 24毫米 32毫米
4 钢结构防火涂层厚度计算方法
在进行防火防护涂层设计及喷涂施工时,可利用标准试验得到的某一耐火极限的防护层厚度,来确定不同规格的钢构件达到相同耐火极限所需的同种类型防火涂层的防护层厚度,可采用下列经验公式进行计算:
式中,T1为需喷涂的防火涂层厚度(mm);
T2——标准试验时的涂层厚度(mm);
W1——需喷涂钢梁的重量(kg/m);
W2——标准试验时钢梁的重量(kg/m);
D1——钢梁上待喷涂防火涂层接触面的周长(mm);
D2——标准试验时钢梁防火涂层接触面的周长(mm);
K——系数。对于钢梁,K=1;对应楼层的钢柱保护层厚度,宜乘以系数K,假定K=1.25。
该公式的限定条件为:W/D≥22、T≥9mm、耐火极限t≥1h。
参考:GB14907-2002《钢结构防火涂料》公安部消防产品合格评定中心消防产品型式认可实施规则