钢结构在建筑中经过一百多年的使用,在1889年达到顶峰,当时建成了第一座钢结构高塔——法国埃菲尔铁塔。慢慢地,钢结构成为现代空间建筑的主流,被广泛应用于超高层建筑、大跨度空间结构等工程建设。从纽约的帝国大厦、人民大会堂、上海的东方明珠电视塔到“鸟巢”,都是钢结构建筑的典范。目前,美国、日本的钢结构建筑占建筑总量的一半以上,而我国的钢结构建筑占所有建筑的比例还不到10%。
钢结构因具有重量轻、强度高、跨度大、空间大、抗震性好、吊装施工方便、施工时间短等特点,在现代建筑中得到广泛的应用。钢材作为不燃建筑材料,在火灾的高温下,其屈服强度、抗拉强度、弹性模量等力学性能随温度升高而下降,在450-650℃时会急剧下降,失去承载能力并发生巨大变形,导致钢柱、梁弯曲、建筑物倒塌。一般无保护的钢结构耐火极限为15分钟左右。2001年9月11日,美国纽约世贸中心在恐怖袭击中因火势蔓延,仅30分钟便轰然倒塌,造成2797人死亡,经济损失达360亿美元。 2003年,我国青岛正大食品厂钢结构厂房发生重大火灾钢结构防火涂料的发展,造成厂房大面积倒塌,20余名工人在火灾中丧生。因此,对钢结构建筑必须采取有效的防火措施,提高钢结构的耐火性能,使其在火灾中保持稳定性,防止钢结构迅速升温,失去支撑,而发生变形倒塌。
随着钢结构建筑的兴起和人们防火意识的提高,钢结构防火涂料得到了发展。从20世纪30年代起,国外就开始研究钢结构防火涂料,我国稍显落后,从20世纪80年代开始才逐渐发展起来。到现在,钢结构防火涂料已经得到广泛的认可,并在各地以多种品种得到应用。
我国防火涂料的发展比发达工业国家晚了15~20年,起步虽晚,但发展迅速,特别是钢结构防火涂料在品种、技术性能、应用效果、标准化等方面已接近或达到国际先进水平,近年来其需求量成倍增长,这与钢结构建筑的快速发展密不可分。
钢结构防火涂料具有良好的防火隔热性能,施工不受钢结构几何形状的限制,一般不需要辅助设施,且涂层重量轻,具有一定的美观装饰效果。相比之下,直接在钢构件上喷涂防火涂料是最实用、最简便的方法。
当前防火涂料市场需求刚性、迫切钢结构防火涂料的发展,防火涂料已成为功能性涂料中最具代表性、不可忽视的涂料品类之一,我国每年发生的火灾隐患逐年增多,防火涂料产品在未来涂料品类发展中将占有越来越重要的地位。