文档介绍：:..钢结构防火涂料应用和耐火性能安全性的质疑与研探同济大学建工系董国华2004年7月2日摘要:一、钢结构不耐火的主要原因二、 钢结构防火涂料防火保护的机理三、 钢结构防火涂料的常用性能指标四、 钢结构防火涂料技术性能缺陷1、 机械原因2、 耐火性能指标试验原因3、 室内钢结构防火涂料的性能指标试验原因4、 耐久性能原因5、 施工原因6、 使用场所及适用条件方面的原因五、 钢结构防火涂料防火保护的解决方案前言:近年来,随着现代建筑施工工艺的不断发展,钢结构的用量也不断增多。据相关资料,美国在工业建筑中的钢结构用量为70%左右;日本和原苏联为50-60%;中国也涌现了一批接近世界先进水平的钢结构建筑。钢结构作为一种力学性能优越的建筑材料,但是其耐火性能极差,建筑中常用的冷扎钢,其抗火性能的破坏温度为538°C,而一般的典型火灾中,当火灾进行5分钟后,温度已达556°C,因此对钢结构进行防火保护是十分必要的。寻找一种合理有效的钢结构防火保护方法,是近年来科研人员不断研究的一个课题,通常情况下,钢结构防火保护有砌筑法、包封法、水保护法、喷涂法等方法。其中喷涂法由于其施工方便、美观、对结构设计影响小而普遍被广大建筑设计人员所运用,但是由于喷涂法所用的钢结构防火涂料从性能测试时就存在着缺陷,其所保护的钢结构是否在高温情况下保持良好的耐火极限时间,我们不得不打个问号?也许有人会有不同意见,我们的钢结构防火涂料通过了国家的相应检测和性能测试,能保证结构相应的耐火极限时间,会存在什么问题?・一当温度升高时,钢构件就会发生膨胀。对截面温度均匀分布的静定结构而言,热膨胀只对变形有影响,不会产生附加内力。但当结构和构件的膨胀受到约束时,就会产生附加内力,影响建筑构件本身的受力体系。1、钢材强度对温度特别敏感,3oor以上强度损失非常大,下式为结构用钢在温度Ts作用下的强度衰减系数Ks值。(Ts<300^){(750-Ts)/450(300r<Ts<750*00 (Ts>750°C)2、 钢结构一般为薄壁状,截面系数大,从火场吸收的热量多,温度相对会较高,其受力环境应考虑高温因素。3、 钢材导热系数大,截面温度均匀分布,表面吸收的热量更易于损伤钢材内部。上述原因是导致钢结构不耐火的主要原因。二、御徇修尤涂料陽久侮护的机理。目前市场上运用较多的钢结构构件防火保护的方法是采用钢结构防火涂料保护的方式,根据中国的国家标准,钢结构防火涂料按其涂层厚度及性能特点可分为:CB类:超薄型防火涂料一一涂层厚度一般小于或等于3MM;B类:薄涂型防火涂料一一涂层厚度大于3MM且小于或等于7MM;H类:厚涂型防火涂料一一涂层厚度大于7MM且小于或等于45MM。其中CB类和B类防火涂料高温时膨胀增厚耐火隔热,又可称为钢结构膨胀防火涂料;H类防火涂料粒装表面,密度较小,热导率低,又称为钢结构防火隔热涂料。同时按防火涂料使用场所可分为适用于室内或隐蔽工程的钢结构表面的室内钢结构防火涂料(N)和适用于室外或露天工程的钢结构表面的室外钢结构防火涂料(W)。防火涂料之所以会起到防火(阻火)作用,与其防火机理有关,大致可归纳为四点:①防火涂料本身具有难燃性或不燃性,使被保护的可燃性物体不直接与空气接触而延迟物体着火和减少燃烧的速度;②膨胀型防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层,封闭被保护的物体,阻止物体着火燃烧;③防火涂料受火进行热分解,分解出不燃的惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使之不易燃烧或速度减慢;④含氮的防火涂料受热分解出[NO][NH3]等基团,与有机游离基化合,中断链锁反应,降低火势。目前国内防火涂料分为一、二、三级,一级性能最好,其质量的好差主要由防火涂料的防火性能和理化性能决定,其技术指标则根据国家标准试验后获得。一般来说是这样的,对非膨胀型防火涂料来说,正是依赖于它本身的难燃性和不燃性来阻止火焰传播的。因此,涂层越厚,高温下形成的一种釉状物也越厚,其隔热效果也提高。对膨胀型防火涂料来说,涂层厚,受火膨胀发泡,形成隔绝氧气和隔热的泡沫层也愈厚,同时部分含氮防火涂料分解出的[NO]、[NH3]等基团增多,与有机游离基化合,中断链锁反应的效果也好。所以,从提高耐火性能来说,防火涂料处理时,涂层越厚越好。三、絢铭徇修丈涂科的常用僅能处标。可以这么说,钢结构防火涂料性能的好坏,直接决定着钢结构在火灾高温环境下的力学性能。根据最新版的GB14907-2002《钢结构防火涂料》,钢结构防火涂料的主要性能要求应符合下列标准。室内钢结构防火涂料技术性能序号检验项目技术指标缺陷分类NCBNBNH1在容器中的状态经搅拌后呈均匀细腻状态,无结块经搅拌后呈均匀液态或稠厚流体状