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近年来,随着我国经济社会的快速发展,全国各地城市面貌日新月异,新建的展览中心、机场航站楼、体育场馆、高层建筑、大空间工业厂房等建筑如雨后春笋般涌现,而这些建筑中很多都是钢结构。钢结构是现代建筑中经常采用的一种形式,常温下具有强度高、跨度大、自重轻、抗震性能好、安全可靠、结构稳定、外形美观、安装简便、工期短、节省投资等优点,在实际工程中得到广泛的应用。
但是钢结构的耐火性能较差。钢材是热的良导体,很容易传导热量。当钢材受热时,其强度会迅速下降。有关试验表明,当温度在540℃左右时,钢材的弹性模量和抗拉强度会损失40%左右,当温度达到600℃左右时,抗拉强度会下降70%左右。一旦发生火灾,大约15分钟后,未受保护的钢结构温度就会上升到足以使构件本身发生扭曲变形的程度,导致建筑物倒塌破坏,而变形的钢结构则无法修复和使用。因此,在钢结构建筑项目中,经常采用一些方法来保护钢结构免受火灾的影响。
钢结构防火防护的方法有:钢结构表面喷涂防火涂料、防火板涂装、混凝土防护、无机纤维防护、柔性卷材防护等。但目前应用最为广泛的还是钢结构表面喷涂防火涂料。在实际工程中,导致钢结构防火涂料出现质量问题的因素主要有以下几点。
1、防火涂料产品质量良莠不齐
防火涂料由基料、涂料通用助剂、防火添加剂、分散介质、颜料等涂料组分组成。国家规定防火涂料属于消防产品,实行严格的市场准入制度,取得产品批准证书和检验报告后方可进入市场。
当前防火涂料市场混乱郑州钢结构防火涂料,假冒伪劣现象突出,部分厂家生产的产品与送检样品不符,少数厂家为降低成本,降低原料等级、更改配方、减少有效成分,甚至在产品中掺假,产品质量得不到保证。劣质防火涂料流入建筑工程领域,造成工程质量隐患,对公共安全构成严重威胁。
2.防火涂料类型选择不当
有些建设单位、施工单位对防火涂料不了解,在实际工程中经常对涂料选用不当。有的将室内钢结构防火涂料与室外钢结构防火涂料相混淆;有的认识错误,认为防火涂料的耐火时间只与涂料的涂膜厚度成正比,从而对耐火极限大于几个小时的承重钢结构误用一些超薄型防火涂料;有的将装饰性防火涂料与钢结构防火涂料相混淆,导致钢结构的耐火极限达不到要求。
此外,钢结构防火涂料工程中常见的问题还有施工队伍不专业、施工现场管理混乱等,这些问题的存在都会导致钢结构防火涂料工程出现质量风险,下面就根据防火涂料的相关标准进行分析。
如何提高钢结构防火涂料工程的质量?
1、加强防火涂料产品质量管理
对于机场航站楼、体育馆、展览中心等公共建筑使用的钢结构防火涂料,在选用前应送样检验,检验合格后方可使用。目前,我国对钢结构防火涂料的性能检测主要依据GB 14907-2018《钢结构防火涂料》进行,其检测项目主要包括防火涂料的理化性能、耐候性能、防火性能等。
(1)理化性能检测
A.外观与颜色
该项试验主要是按照标准制备样品,样品干燥后进行试验性能及表面均匀性、光滑度的评价,确保与与制造商或用户约定的内容一致。
b. 干燥时间
本测试方法依据标准制备样品,按照GB/T 1728-2020《漆膜和腻子膜干燥时间的测定》中描述的指触法测定漆膜的干燥时间。
C. 初期干燥抗裂性
按标准制备样品,并按照GB/T 9779-2015《多层建筑涂料》进行测试,判断涂层表面是否有裂纹或采用适当的测量工具测量裂纹宽度。
D. 粘结强度
结合强度试验采用拉伸方法,记录试验过程中的拉伸力值和涂层有效结合面积,利用标准规定的公式计算结合强度。
E、抗压强度
按照标准制备试样,然后施加荷载直至试样破坏,记录试样破坏的最大荷载与试样的有效界面剂,计算与胶接强度计算方法一致。
F. 干密度
以抗压强度试验样品为基础,测量样品的体积和质量,计算涂层的干密度。
(2)耐候性试验
A. 防水性能
试验按照GB 14907-2018标准进行准备,然后按照GB/T 1733-1993进行试验。
B. 耐冷热循环
将制备好的样品先在(23±2)℃空气中放置18小时,再在-18℃冷冻3小时,再在50℃恒温箱中放置3小时,如此循环15次,对样品的性能进行评价。
C.耐热性
将制备好的样品放入50℃环境中放置720小时,观察并评估其性能。
D.耐湿热
将样品放置于湿度为(90±5)%、温度为(45±5)℃的测试箱内,经过规定的测试时间后取出,在不受阳光直射的情况下自然干燥,然后对其性能进行评估。
E. 耐冻融循环性
方法与耐冷热循环试验方法相同,但需将空气环境改为水。
F.耐酸性
将制备好的样品的2/3垂直放入3%盐酸溶液中,放置规定的时间,然后在空气中自然干燥,并评估其性能。
G、耐盐雾性
制备好的样品按照GB 15930-2007标准完成规定的循环后,取出样品郑州钢结构防火涂料,在不受阳光直射的情况下自然干燥,以评估其性能。
(3)防火性能
首先,应按照标准GB 14907-2018制备样品,试验仪器应符合GB/T 9978-2008的要求,试验条件也应符合标准的要求,试验结果以试验记录为准。
2、根据使用场所选择合适的防火涂料
根据标准TCECS 24-2020《钢结构防火涂料应用技术规范》的规定,钢结构防火涂料的选择应根据建筑位置和防火要求的不同而定。
对于室内隐蔽钢结构、高层全钢结构、多层厂房钢结构,要求耐火极限在1.5h以上时,应采用厚涂钢结构防火涂料;对于室内外露钢结构、轻型屋面钢结构和有装饰要求的钢结构,要求耐火极限在1.5h以下时,应采用薄涂钢结构防火涂料。
若耐火极限超过2.0h,应采用厚型钢结构防火涂料。采用厚型防火涂料时,外表面需采用装饰面保护。装饰要求较高的场所,可采用超薄型防火涂料,但应严格控制超薄型防火涂料的选用。
膨胀型防火涂料不宜在室外使用,应选择适合室外使用的钢结构防火涂料。用于保护钢结构的防火涂料应不含石棉,不得使用苯类溶剂;涂装后应无刺激性气味,不腐蚀钢材,并在规定使用寿命内保持其性能。
3.加强施工现场管理
防火涂料施工前应彻底对钢结构基材表面进行除锈、防锈处理,施工前还应清除基材表面的灰尘、油污等杂物。
防火涂料运到施工现场时,必须经施工、施工、监理等单位签字确认。施工单位必须依据防火涂料的使用说明书,在施工计划中明确施工工序、流程、步骤、喷涂次数、厚度、时间间隔等具体内容。
施工完毕后,应请专业检测公司对钢结构防火涂料工程施工质量进行全面检测,并出具检测报告。
结论
钢结构防火涂料是钢结构建筑防火安全的保障,钢结构防火涂料的产品质量和施工质量直接关系到钢结构工程的安全和人民的生命财产安全。防火涂料的使用在减少火灾损失方面取得了很大的社会效益和经济效益。因此,在建设钢结构工程时,应保证和提高防火涂料产品质量,加强施工质量控制,在严格按照设计选择防火涂料种类和厚度的同时,最大限度地发挥钢结构防火涂料的防火性能。
结尾
中钢国检实力
国家金属制品质量检验测试中心/中钢集团郑州金属制品研究院有限公司,简称中钢国检,是国家首批批准的国有第三方检测机构之一,具有38年检验历史,隶属于中钢集团,拥有CMA、CAL、CNAS、ILAC、安全生产检验检测、公路工程综合甲级资质、桥梁隧道专项、特种设备等多项资质证书,国家授权检测业务范围覆盖十大类、17000多个参数、4000多个产品,包含国家标准、行业标准、国际标准及美、欧、日等发达国家3000多项标准。
检测范围涉及金属制品、工程原材料及构件、公路工程、轨道交通、桥梁工程、隧道工程、人防工程、钢结构工程、主体结构工程、特种设备、通信塔工程、基础工程、环境工程等领域,涵盖屋面系统、声屏障、高强螺栓、锚栓、锚杆、钢绞线、钢丝绳、钢材、合金材料、紧固件、铸件、橡胶、塑料、轴承、传送带、伸缩装置、防水材料、土工合成材料、涂料、油脂、电线电缆、预制构件、矿石、建筑材料、耐火材料等产品检测。
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