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1、一、概 述火灾对钢结构的危害火灾是由可燃材料的燃烧引起的，是一种失去控制的燃烧过程。建筑物火灾的发生损失大，尤其是钢结构，一旦发生火灾容易破坏而倒塌。钢是不燃烧体，但却易导热，试验表明，不加保护的钢构件的耐火极限仅为1020min。温度在200以下时，钢材性能基本不变；当温度超过300时，钢材力学性能迅速下降；达到600时钢材失去承载能力，造成结构变形，最终导致垮塌。,2.2 防火涂装工程,钢结构防火保护国家规范对各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限都有要求，当采用钢材时，钢构件的耐火极限不应低于表2-7的规定。,表2-7 钢构件的耐火极限要求,一、概 述,1、防火涂料（1）防火涂料的类型钢结构防
2、火涂料按不同厚度分薄涂型、厚涂型两类；按施工环境不同分为室内、露天两类；按所用粘结剂的不同分为有机类、无机类；按涂层受热后的状态分为膨张型和非膨胀型(见图5.5)。,图5.5 防火涂料的类型,概 述 1.防火涂料,（2）防火涂料的阻燃机理1)防火涂料本身具有难燃烧或不燃性，使被保护的基材不直接与空气接触而延迟基材着火燃烧。2)防火涂料具有较低导热系数，可以延迟火焰温度向基材的传递。3)防火涂料遇火受热分解出不燃的惰性气体，可冲淡被保护基材受热分懈出的可燃性气体，抑制燃烧。4)燃烧被认为是游离基引起的连锁反应，而含氮的防火涂料受热分解出NO、NH3如等基团，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低燃
3、烧速度。,概 述 1.防火涂料,5)膨胀型防火涂料遇火膨胀发泡，形成泡沫隔热层，封闭被保护的基材，阻止基材燃烧。（3)防火涂料的选用1)室内裸露钢结构，轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定其耐火极限在1.5h以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料。2)室内隐蔽钢结构，高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在2.0h以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。3)半露天或某些潮湿环境的钢结构，露天钢结构应选用室外钢结构防火涂料。,概 述 1.防火涂料,2、防火涂装施工(1)一般规定1)钢结构防火涂料的生产厂家、检验机构、涂装施工单位均应具有相应的资质，并通过公安消防部门的认证。2)钢结构涂料涂
4、装前，构件应安装完毕并验收合格。如若提前施工，应考虑施工后补喷。3)钢结构表面杂物应清理干净，其连接处的缝隙应用防火涂料或其他材料填平后方可施工。4)喷涂前，钢结构表面应除锈，并根据使用要求确定防锈处理方式。,概 述 2.防火涂装施工,5)喷涂前应检查防火涂料，防火涂料品名、质量是否满足要求，是否有厂方的合格证，检测机构的耐火性能检测报告和理化性能检测报告。6)防火涂料的底层和面层应相互配套，底层涂料不得腐蚀钢材。7)涂料施工过程中，环境温度宜在538之间，相对湿度不应大于85。涂装时构件表面不应有结露，涂装后4h内应免受雨淋。,概 述 2.防火涂装施工,(2)工艺流程,施工准备,调配涂料,检
5、查验收,涂装施工,概 述 2.防火涂装施工,(3)厚涂型钢结构防火涂料涂装工艺及要求1）施工方法及机具 一般采用喷涂方法涂装，搅拌和调配涂料，使稠度适置，喷涂后不会流淌和下坠。机具为压送式喷涂机，配备能够自动调压的空压机，喷枪口径为612mm，空气压力为0.4一0.6MPa。局部修补和小面积构件采用手工抹涂方法施工，工具是抹灰刀等。,概 述 2.防火涂装施工,2)涂料配制 单组分湿涂料，现场采用便携式搅拌器搅拌均匀；单组分干粉涂料，现场加水或其他稀释剂调配，应按照产品说明书的规定配比混合搅拌；双组分涂料，按照产品说明书规定的配比混合搅拌。 防火涂料配制搅拌，应边配边用，当天配制的徐料必须在说明
6、书规定时间内使用完。 搅拌和调配涂料应使其均匀一致，且稠度适宜，既能在输送管道中流动畅通，又在喷涂后不会产生流淌和下坠现象。,概 述 2.防火涂装施工,3）喷涂施工工艺及要求 喷涂分若干次完成，第一次基本盖住钢材面即可，以后每次喷涂厚度为510mm，一般为7mm；必须在前一次基本干燥或固化后再接着喷，通常每天喷涂一层； 喷涂保护方式，喷涂遍数与涂层厚度应根据设计要求确定；,概 述 2.防火涂装施工,3）喷涂施工工艺及要求 喷涂时，喷枪要垂直于被喷涂钢构件表面喷距为6一10 mm，喷涂气压保持在0.4一0.6MPa。喷枪运行速度要保持稳定，不能在向一位置久留，避免造成涂料堆积流淌。喷涂过程中，配
7、料及往喷涂机内加料均要连续进行，不得停顿。 施工过程中应随时检测涂层厚度，直至符合设计厚度方可停止。 喷涂后，对于明显凹凸不平处，采用抹灰刀等工具进行剔除和补涂处理，以确保涂层表面均匀。,概 述 2.防火涂装施工,（4)薄涂型钢结构防火涂料涂装工艺及要求 1)施工方法及机具 一般采用喷涂方法涂装面层浆饰涂料可以来用刷涂、喷涂或滚涂等方法，局部修补或小面积构件涂装不具备喷涂条件时，可采用抹灰刀等工具进行手工抹涂方法。 机具为重力式喷枪配备能够自动调压的空压机。喷涂底层及主涂层时喷枪LI径为46mm、空气压力为0.1-0.5MPa，喷涂面层时，喷枪口径为12mm空气压力为0.4MPa左右。,概 述
8、 2.防火涂装施工,2)涂料配制。 单组分涂料。现场采用便携式搅拌器搅拌均匀；双组分涂料，按产品说明书规定的配比混合搅拌。 防火涂料搅拌，应边配边用，白天配制的涂料必须在说明书规定时问内使用完。 搅拌和调配涂料应使之均均致且调度适宜，既能在输送管道中流动畅通又在喷涂后不会产生流淌和下坠现象。,概 述 2.防火涂装施工,3)底层涂装施工工艺及要求 底涂层一般喷23遍，待前遍干燥后再喷后一遍，头遍盖住70即可，二、三遍每遍不超过2.5mm为宜； 喷涂保护方式、喷涂层数和涂层厚度应根据防火设计要求确定。 喷涂时，操作工手握喷枪要稳定，运行速度保持稳定。喷枪要垂直于被喷涂钢构件表面喷距为6-10mm。
9、 施工过程中。操作者应随时采用测厚针检测涂层厚度确保各部位涂层达到设计规定的厚度要求。 喷涂后，喷涂形成的涂层是粒状表面当设计要求涂层表面平整光滑时，待喷涂完最后一遍应采用抹灰刀等工具进行抹平处理，以确保涂层表面均匀平整。,概 述 2.防火涂装施工,4)面层涂装工艺及要求 当底涂层厚度符合设计要求，并基本干燥后，方可进行面层涂料涂装。 面层涂料一般涂刷1-2遍。如第一遍是从左至右涂刷，第二遍则应从右至左涂刷，以确保全部模盖住底涂层。 面层涂装施工应保证备部分颜色均匀一致接搓平整。,概 述 2.防火涂装施工,(5)防火涂料涂装工程验收1)防火涂料涂装前钢材表面除锈及防锈底漆涂装应符合规定。按构件
10、数抽查10且同类构件不应少于3件。表面除锈用铲刀检查和用图片对照观察检查；底漆涂装用干漆膜测厚仪检查，每个构件检测5处。2)防火涂料不应有误涂、漏涂，涂层应闭合无脱层、空鼓、明显凹陷、粉化松散和浮浆等外观缺陷，应剔除乳突。3)薄涂型防火涂料涂层表面裂纹宽度不应大于0.5mm，厚涂型防火涂料涂层表面裂纹宽度不应大于1mm。按同类构件数抽查10，且均不应少于3件。,概 述 2.防火涂装施工,4)薄涂型防火涂料涂层厚度应符合设计要求。厚涂型防火涂料涂层的厚度，80及以上面积应符合设计要求，且最薄处厚度不应低于设计要求的85。用涂层厚度测试仪、测针和钢尺检查，应符合下列规定：测点选定。楼板和防火墙的防
11、火涂层厚度测定，可选两相邻纵、横轴线相交中的面积为一单元，在其对角线上每米选一点；全钢框架结构的梁、柱以及桁架结构的上、下弦的防火涂层厚度测定，在构件长度上每隔3m取一截面，按图2-2所示位置测试；桁架结构其他腹杆每根取一截面检测。,概 述 2.防火涂装施工,图2-2 防火涂料测试位置,测量结果。对于楼板和墙面在所选择面积中至少测5点；对于梁、柱在所选位置中分别测出6个和8个点，分别计算它们平均值，精确到0.5mm。,概 述 2.防火涂装施工,3、涂料性能与检测涂料的性能包括干燥时间、初期干燥抗裂性、粘结强度、抗压强度、导热率、抗振性、抗弯性、耐水性、耐冻融循环、耐火性能、耐酸性、耐碱性等。耐
12、火试验时，试件平放在卧式燃烧炉上，三面受火，试验结果以钢结构防水涂层厚度(mm)和耐火极限(h)表示。,概 述 3、涂料性能与检测,1、隔热型钢结构防火涂料的基本组成和性能 隔热型钢结构防火涂料通常为厚涂型钢结构防火涂料，是采用定的胶凝材料，配以无机轻质材料、增强材料等组成，涂层厚度在745mm之间。这类钢结构防火涂料的耐火极限为13h。 其施工多采用喷涂或批刮工艺进行。 隔热型钢结构防火涂料又称为无机轻体喷涂涂料或耐火喷涂涂料。 其基本组成如表2-8所示。 隔热型钢结构防火涂料按使用环境来分，有室内和室外两种类型。根据钢结构防火涂料(GBl49072002)，应满足表29中的技术要求。,二、
13、隔热型钢结构防火涂料,2、室内隔热型钢结构防火涂料 室内隔热型钢结构防火涂料主要由无机胶粘剂、无机轻质材料、增强填料和助剂等配制而成。 施工多采用喷涂工艺。 室内隔热型钢结构防火涂料的性能主要由基料决定。 基料的确定原则：3个方面基料：碱金属硅酸盐类、磷酸盐类增强填料：碳酸钙、硅灰石粉、灰钙粉等轻质隔热骨料：膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅藻土等,二、隔热型钢结构防火涂料,3、室外隔热型钢结构防火涂料 室外隔热型钢结构防火涂料是指适合于室外环境使用的隔热型钢结构防火涂料，性能要求高于室内。 基料一般是耐候性较好的合成树脂或高分子乳液与无机基料复合而成，再配以阻燃剂、轻质材料、增强材料等组成。 防火涂料
14、配方示例：表2-10 轻质材料、颜填料和助剂与室内型的基本相同但对耐水、耐候、耐化学腐蚀等性能的要求更高，选择时应更慎重。,二、隔热型钢结构防火涂料,4、隔热型钢结构防火涂料的施工 形式主要有单组分包装和双组分包装，般为粉料形式。 单组分包装的只需在现场加水调配即可使用。 双组分包装的则在现场按比例配合后加水调配使用。 除此之外也有三组分包装的形式，即分底层、小间层和面层涂料。 隔热型钢结构防火涂料的施工主要有以下几道工序。 (1)第一道工序是除去钢结构表面的油污、铁锈及机械污物 等，这样可增强防火涂料对钢结构的附着力。(2)第二道工序是涂刷防锈底漆，这是该类防火涂料施工过程 中最基础的工作两
15、工序之间的间隔时间应尽可能地缩短。,二、隔热型钢结构防火涂料,4、隔热型钢结构防火涂料的施工(3)隔热型钢结构防火涂料固体含量较大，较易沉淀，使用前应充分搅匀。双组分包装的防火涂料，要根据产品说明书上规定的比例在现场进行调配，并充分搅匀，单织分包装的涂料也应充分搅拌。喷涂后，不应发生流淌和下坠。隔热型钢结构防火涂料宜采用压送式喷涂机喷涂。喷涂时应确保涂层均匀平整，必须在前一遍基本干燥或固化后，再喷涂后一遍。喷涂保护方式、喷涂遍数与涂层厚度府根据施工设计要求确定。施工过程中应对最后一遍涂层做抹平处理，以保证外表面均匀平整。(4)施工过程中应采用涂层测厚仪检测涂层厚度，直到符合设计规定的厚度。,二
16、、隔热型钢结构防火涂料,1、B类。薄涂型钢结构防火涂料：涂层厚度一般为37mm，有一定装饰效果，高温时涂层膨胀增厚，具有耐火隔热作用，耐火极限可达0.52h，故又称钢结构膨胀的防火涂料。2、H类。厚涂型钢结构防火涂料：涂层厚度一般为850mm，粒状表面，密度较小，热导率低，耐火极限可达0.53h，又称为钢结构防火隔热涂料。,1、薄涂型钢结构防火涂料的基本组成和性能(1)涂层使用厚度在37rnm的钢结构防火涂料称为薄涂型钢结构防火涂料。该类涂料一般分为底涂(隔热层)和面涂(装饰发泡层)两层。底层实际上是一层隔热型防火涂料，受火不会膨胀，依靠自身的低热传导率特性起到隔热作用。面层具有较好的装饰作用
17、，同时受火时发泡膨胀，以膨胀发泡所形成的耐火隔热层来延缓钢材的温升，保护钢构件。但发泡率般不高。装饰性比厚涂隔热型防火涂料好，施工多采用喷涂。 (2)薄涂型钢结构防火涂料一般是以水性聚合物乳液为基料(也有少量以溶剂型树脂为基料)，配以有机、无机复合阻燃剂和颜填料组成底涂。并以水性乳液为基料，加入P-C-N防火体系、硅酸铝纤维等耐火材料、颜填料、助剂等组成面涂。,三、薄涂型钢结构防火涂料,三、薄涂型钢结构防火涂料,1、薄涂型钢结构防火涂料的基本组成和性能 (3)在薄涂型防火涂料的生产中，基料的选择是影响涂料性能的关键因素之一。基料选择得好与否不仅对防火涂料的理化性能有决定作用，还直接影响防火涂料
18、的防火隔热效果。这就决定了基料选择的原则是要充分考虑并合理兼顾这两个方面，同时从产而竞争力方面着眼还应考虑其价格。(4)从对防火涂料的理化性能和防火性能两方面要求看，所选用的聚合物乳液必须对钢铁基材有良好的附着力，涂层有良好的耐久性和耐水性。常用作这类防火涂料基料的聚合物乳液有苯乙烯改性的丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、偏氯乙烯乳液等。,1、薄涂型钢结构防火涂料的基本组成和性能(5)薄涂型钢结构防火涂料按使用外境来分分室内和室外两种类型。根据钢结构防火涂料(GB 149072002)。应满足表211中的技术要求。(6)从涂料的组成方面看，室内型和室外型两类薄涂型钢结构防火涂料并无本质区别。但在性能
19、要求方面，室外型钢结构防火涂料除了防火性能要求外，还应有良好的耐酸碱性、耐盐雾性和耐曝热性等，因此时基料的选择更为严格。,三、薄涂型钢结构防火涂料,2、薄涂型钢结构防火涂料的施工 薄涂型钢结构防火涂料的施工主要有以下几道工序。 (1)第一道工序是除去钢结构表面的油污、铁锈及机械污物等，以增强防火涂料对钢结构的附着力。 (2)薄涂型钢结构防火涂料大部分为水性乳液型涂料，直接涂刷于钢材表顶易生锈。第二道工序是涂刷防锈底漆，这是薄徐型钢结构防火涂料施工过程中最基础的工作。第一道工序和第二道工序之间的间隔时间应尽可能地缩短。 (3)涂防锈底漆的另一目的是提高钢结构表面与防火涂料涂层之间的结合力。选择防
20、锈底漆时，应考虑其与钢结构基材有很好的附着力；本身有较好的机械强度；对底材具有良好的防腐蚀保护性能并不产生其他副作用；不能含有能渗人上层涂层引起弊病的组分；应具有良好的涂装性能等。,三、薄涂型钢结构防火涂料,2、薄涂型钢结构防火涂料的施工 薄涂型钢结构防火涂料的施工主要有以下几道工序。 (4)底层一般采用重力式喷枪喷涂。局部修补和小面积施工时可用手工抹涂。底层一般喷23遍，每遍喷涂厚度力24mm，必须在前遍干燥后再喷涂后一遍。喷涂时应确保涂层均匀平整。并用涂层测厚仪检测涂层厚度确保喷涂达到设计规定的厚度。当设计要求涂层表面平整光滑时。应对最后一遍涂层做抹平处理以保证外表面平整。 (5)薄涂型钢
21、结构防火涂料的面层装饰涂料可采用刷涂、喷涂或滚涂的方法。面层一般涂12次，并应全部覆盖底层。面层应做到颜色均匀，涂层平整。,三、薄涂型钢结构防火涂料,3、薄涂型钢结构防火涂料配制 薄涂型钢结构防火涂料配方实例见表2-12。,三、薄涂型钢结构防火涂料,所谓的超薄型钢结构防火涂料是指涂层使用厚度不超过3mm的钢结构防火涂料。一般用于耐火极限在2h以内的建筑钢结构保护。这类涂料是近几年出现的新品种，发展势头十分看奸。与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比，超薄型钢结构防火涂料精度更小更细，装饰性更好，涂层更薄是其突出特点。1超薄型钢结构防火涂料的组成与工作原理,四、超薄型钢结构防火涂料,1超薄型钢结构防
22、火涂料的组成与工作原理(1)超薄膨胀型钢结构防火涂料在火焰高温作用下，涂层受热分解出大量的惰性气体，降低了可燃气体和空气中氧气的浓度，使燃烧减缓或被抑制。同时涂层膨胀发泡形成发泡炭层。这层发泡层与钢铁基材有很强的黏结性，其热导率很低，因此不仅隔绝了氧气，而且只有良好的隔热性，延滞了热量向被保护基材的传递，避免了火焰和高温直接攻击钢构件，故防火隔热效果较薄涂型和厚质隔热型钢结构防火涂料显著。,四、超薄型钢结构防火涂料,1超薄型钢结构防火涂料的组成与工作原理 (2)超薄膨胀钢结构防火涂料的涂刷厚度一般为一3mm耐火极限可达12h。目前该类钢结构防火涂料大多数是溶剂型的，以合成树脂作基料，用200号
23、溶剂汽油、苯类和醋酸酯类等有机溶剂作为溶剂和稀释剂再配以阻燃剂、防火助剂、增强填料、颜料、各种辅助材料及助剂等原料，经碾磨加工而成。具有施工方便、室温自干、耐水耐候、附着力强等特点。,四、超薄型钢结构防火涂料,1超薄型钢结构防火涂料的组成与工作原理(3)发泡层表层中的元素主要为P、Ti、Si、Zn、A1、Mg等，而且这几种元素在发泡层表层中所占的比例与其在填料中的比例相似。可知发泡层最后剩余物由所加填料的种类所决定。填料中Ti所占比例越多，涂层的耐火性能越好。2超薄膨胀型结构防火涂料的性能要求 超薄膨胀型结构防火涂料使用环境来分，也有室内和室外两种类型。根据钢结构防火涂料(GB 1490720
24、02)，应满足表213中的技术要求。,四、超薄型钢结构防火涂料,3超薄膨胀型铜结构防火涂料的施工超薄膨胀型钢结构防火涂料的施工主要有以下几道工序。 (1)第一道工序是除去钢结构表面的油污、铁锈及机械污物爷，以增强防火涂料对钢结构的附着力。 常采用机械打磨除锈、喷砂除锈或化学洗液除锈等方法对钢材表面进行前处理。实践表明，前两种方法对提高超薄膨胀型钢结构防火涂料的附着力更为有效。,四、超薄型钢结构防火涂料,3超薄膨胀型铜结构防火涂料的施工 (2)超薄膨胀型钢结构防火涂料虽为溶剂型防火涂料，具有一定的防腐蚀性能，但总的来说防腐蚀性能不强，因此钢材表面仍容易生锈。为了防止钢结构生锈，以延长使用寿命，提
25、高整个涂层的保护性，因此施工的第二道工序是涂刷防锈底漆，这是超薄膨胀型钢结构防火涂料施工过程中最基础最重要的工作。第一道工序和第二道工序之间的间隔时间应尽可能地缩短。选择防锈底漆时，应考虑其与钢结构基材有很好的附着力；本身有较好的机械强度；对底材具有良好的防腐蚀保护性能并不产生其他副作用；不能含有能渗入上层涂层引起弊病的组分；应具有良好的涂装性能等。,3超薄膨胀型铜结构防火涂料的施工(3)第三道工序为涂刷超薄膨胀型钢结构防火涂料。超薄膨胀型钢结构防火涂料的施工一般采用刷涂工艺，有些品种也可采用喷涂或辊涂工艺。局部修补和小面积施工时主要采用刷涂。越薄膨胀型钢结构防火涂料的施工应遵循少量多次的原则
26、，即每次涂刷的涂层应尽可能薄。每遍喷涂厚度为0.10.2mm，必须在前一遍干燥后，再喷涂后一边。喷涂时应确保涂层均匀平整。并用涂层侧厚仪检测涂层厚度，确保喷涂达到设计规定的厚度。因此，一般2mm左右的涂层，需十几道涂刷才能达到规定的厚度。实践表明，同样厚度的涂层，分多次涂刷完成和一次涂刷完成，其耐火极限是完全不样的。,4超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备 超薄膨胀型钢结构防火涂料大部分是溶剂型的，基料以醇酸树脂、聚丙烯酸酯树脂、氨基树脂、酚醛树脂、氯化橡胶、高氯化聚乙烯、不饱和聚酯树脂等为主。近年来也有水性超薄膨胀型钢结构防火涂料问世，基料主要为氯乙烯偏氯乙烯乳液(氯偏乳液)、聚丙烯酸酯共聚乳液、氟碳乳液等但总体质量和防火效果尚不能与溶剂型媲美。,四、超薄型钢结构防火涂料,
