钢结构在建筑施工中起着尤为重要的作用,下面青岛中聚蜡小编就为大家解析一下钢结构防火涂料施工厚度的相关计算方法。
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。
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。
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,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薄型钢结构防火涂料,因此无法确定涂层厚度与耐火极限之间的相关性。
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表4 厚层钢结构防火涂层耐火极限试验编号涂层厚度(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。
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薄型钢结构防火涂料,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
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同一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。