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钢结构防火涂料的发展与应用
点击次数：932 发布时间：2013-1-14
Foodjx导读：
近年来，由于钢结构具有强度高、受荷能力强、自重轻、占空间体积小、构件制造与安装方便等许多优点，越来越广泛应用于建筑物中。特别是一些重要建筑物，采用钢结构建造是必然趋势。钢材虽不是燃烧材料，但它不耐火，极易导热。在钢梁自身温度达到540摄氏度左右时，钢材的屈服应力仅有常温屈服应力值的40%，到使承载能力急剧下降，钢结构不可避免地发生变形，造成钢结构建筑物一部分或全部垮塌毁坏。
面对火灾威胁，国内外相关部门及科研机构积极寻求保护办法。钢结构防火涂料应运而生，早在80年代初，钢结构防火涂料就已进入中国市场。我国也在不断对钢结构防火涂料开展研究，从八十年代中期发展至今，我国钢结构防火喷涂保护技术日臻完善，对钢结构的防火保护技术已由室内建筑物扩展到露天建筑。
2.钢结构防火涂料的发展
八十年代中期，随着我国钢结构建筑物的迅速发展，钢结构防火保护技术问题更加突出。为了提高钢结构的耐火性能，贯彻建筑设计防火规范，减少火灾损失，我国消防科研机构根据*部的计划安排和市场急需，开展了钢结构防火涂料的研究。87年推出*代钢结构防火涂料——厚涂型LG隔热防火涂料和薄涂型LB膨胀防火涂料，用于亚运会工程及一些工业企业设施，为我国的经济建设发展和保障国家、人民的生命财产安全作出了应有的贡献。此类防火涂料研制成功后，*部曾在国内多个厂家作了技术转让，如北京、江苏、福建等省市现在生产的许多品牌都是此类涂料。这类防火涂料的发展，基本上满足了室内钢结构的防火保护，促进了我国钢结构防火保护的发展。
九十年代初，随着国民经济的飞速发展，大量的露天建筑物和构筑物，如化工厂、炼油厂、石油厂、石油钻井平台和油（汽）罐支撑、电线电缆栈桥等，广泛采用了钢结构。为了提高此类钢结构的耐火极限，满足《建筑设计防火规范》和《石油化工企业设计防火规范》等国家现行防火规范的要求，我国又推出了第二代钢结构防火涂料薄涂型SWB室内外钢结构膨胀防火涂料和厚涂型SWH室外钢结构防火隔热涂料，该产品较之LG、LB在粘结强度，耐水，耐冻融和耐化学腐蚀性等性能上有重大突破，基本上解决了石化企业等露天钢结构防火难题。
九十年代中期，（以德国为首）市场又涌现出了新的品种——超薄膨胀型防火涂料。该类防火涂料较之上述品种粒度更细、涂料层更薄，施工方便，装饰性更好，在满足钢结构防火要求的同时，也能满足人们高装饰性要求，特别适合于裸露钢结构的防火保护。该类涂料目前在国内外市场上都是倍受青睐的产品，应国内市场的需要，国内研究并推出了全新的一代产品——SCB超薄膨胀型防火涂料。该产品涂层超薄，外观平整美观，并具有良好的防腐性。通过在使用过程中的不断改进与提高，至今耐火极限已达到了2小时以上。由于该产品涂层薄，综合造价低，外观装饰又较好，满足了对于耐火极限要求≤2小时的钢结构的产品的要求。由此掀起了国内超薄膨胀型防火涂料研制、开发的高潮。
3．钢结构防火涂料分类
钢结构防火涂料的类型可根据不同的方法来定义：从所用溶剂来分，可分为溶剂型和水基型钢结构防火涂料；从使用范围分，可分为室内和室外钢结构防火涂料；根据防火机理分，可分为非膨胀型和膨胀型钢结构防火涂料；根据涂层厚度来分，可分为厚型、薄型、超薄型钢结构防火涂料。
4．钢结构防火涂料在工程中的应用
4．1厚型钢结构防火涂料
该类防火涂料在火灾中利用材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的温升，保护钢材。这类防火涂料是用合适的粘结剂，再配以无机轻质材料、增强材料组成，具有成本较低的优点。施工常采用喷涂，一般用在耐火极限≥2h的钢结构防火保护中。如：高层民用建筑的柱、一般工业与民用建筑中的支承多层的柱的耐火极限均应达到3小时，需采用该厚型防火涂料保护。厚浆型防火涂料按使用环境来分，有室内和室外两种类型。
一般来说，室内型钢结构防火涂料价格较低，室外型钢结构防火涂料价格较高一些。对于石化系统及裸露钢结构等的防火保护，均需选择可室外应用的防火涂料，如：SWH室内外钢结构隔热防火涂料；对于一般工业厂房中的隐蔽钢结构，一般只需选择室内型产品，如LG钢结构隔热防火涂料；但也可选择性能较好的既可室外使用也可用于室内保护的室内外型产品，以提高钢结构的安全性。
4．2薄型钢结构防火涂料
该类防火涂料受火时能膨胀发泡，以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的温升，保护钢构件。这类钢结构防火涂料一般是用合适的乳液聚合物作基料，再配以阻燃剂、添加剂等组成。对这类防火涂料，要求选用的乳液聚合物必须对钢基材有良好的附着力、耐久性和耐水性。其装饰性优于厚浆型防火涂料，一般耐火极限在2小时左右。因此常用在≤2h耐火极限的钢结构防火保护工程中，常采用喷涂施工。如可对高层民用建筑中的梁，一般工业与民用建筑中支承单层的柱、梁、楼板以及屋顶承重构件中的钢结构进行防火保护。该类防火涂料也分室内与室外应用两种类型。室内型产品不能用于室外作防火保护，室外型产品则既可用于室内，也可用于室外。如SWB室内外钢结构防火涂料，既可用于室内，也可用于室外。
4．3超薄型钢结构防火涂料
该类钢结构防火涂料受火时膨胀发泡形成致密的防火隔热层，该防火层延缓了钢材的温升，提高了钢构件的耐火极限。超薄膨胀型钢结构防火涂料施工可采用喷涂、刷涂或滚涂，一般使用在耐火极限要求在2.0小时以内的建筑钢结构上。如可对一类建筑物中的梁楼板与屋顶承重构件，及二类建筑中的柱、梁、楼板等进行有效防火保护。由于该类防火涂料涂层超薄，工程中使用量较厚型、薄型钢结构防火涂料大大减少，从而降低了工程总费用，又使钢结构得到了有效的防火保护，是目前*门大力推广的品种。但迄今为止，该类产品不管是国内，还是国外，都只开发出室内型产品，开发性能优异的室外超薄型防火涂料是目前国内外业内人士的共同目标。
值得指出的是，钢结构用防火涂料是近年来才被大多数业内人士所接受的防火保护措施，在施工应用中还易被混淆。
A、应注意产品使用范围
一些施工人员不顾厚、薄、超薄型产品的使用范围，以致选型不当，造成不恰当防火保护。如耐火极限需达3小时的防火工程，就只能选用厚型产品；再如耐火极限需0.5小时左右，又是室内裸露钢结构，则*选择是使用超薄型产品。
B、与其它防火涂料混淆使用
一些施工人员常把钢结构防火涂料与其它防火涂料混淆使用。如把仅适用于可燃基材保护的饰面型防火涂料当作钢结构防火涂料来用，这样既达不到防火效果，又造成了火灾隐患。
C、把室内型防火涂料当作室外型防火涂料使用
一般说来室内型防火涂料在耐户外性能方面不能满足室外使用的要求，如果把室内型产品用于室外，势必造成防火涂层在短期内脱落、破损，造成防火保护失效。
D、切勿把涂层厚度与耐火时间正比叠加
如把耐火极限在15小时的防火涂料，靠增加厚度来进行耐火时间的叠加。殊不知这样做不仅不能提高耐火极限，往往还因涂层太厚，火灾中涂层很快脱落，使其耐火极限不仅没能提高反而降低了原有水平，给重要建筑留下了火灾隐患。
5．钢结构防火涂料的市场动态
目前国内外钢结构防火涂料正在向涂层超薄、装饰性强、施工方便、防火性能高、应用范围广的趋势发展。尤其是加强室外超薄膨胀型钢结构防火涂料的研究，以取得耐火极限理想，耐候、耐老化、装饰品性能好，既可用于室内，也可用于室外的超薄膨胀型钢结构防火涂料。
近年来，由于钢结构具有强度高、受荷能力强、自重轻、占空间体积小、构件制造与安装方便等许多优点，越来越广泛应用于建筑物中。特别是一些重要建筑物，采用钢结构建造是必然趋势。钢材虽不是燃烧材料，但它不耐火，极易导热。在钢梁自身温度达到540摄氏度左右时，钢材的屈服应力仅有常温屈服应力值的40%，到使承载能力急剧下降，钢结构不可避免地发生变形，造成钢结构建筑物一部分或全部垮塌毁坏。
面对火灾威胁，国内外相关部门及科研机构积极寻求保护办法。钢结构防火涂料应运而生，早在80年代初，钢结构防火涂料就已进入中国市场。我国也在不断对钢结构防火涂料开展研究，从八十年代中期发展至今，我国钢结构防火喷涂保护技术日臻完善，对钢结构的防火保护技术已由室内建筑物扩展到露天建筑。
2.钢结构防火涂料的发展
八十年代中期，随着我国钢结构建筑物的迅速发展，钢结构防火保护技术问题更加突出。为了提高钢结构的耐火性能，贯彻建筑设计防火规范，减少火灾损失，我国消防科研机构根据*部的计划安排和市场急需，开展了钢结构防火涂料的研究。87年推出*代钢结构防火涂料——厚涂型LG隔热防火涂料和薄涂型LB膨胀防火涂料，用于亚运会工程及一些工业企业设施，为我国的经济建设发展和保障国家、人民的生命财产安全作出了应有的贡献。此类防火涂料研制成功后，*部曾在国内多个厂家作了技术转让，如北京、江苏、福建等省市现在生产的许多品牌都是此类涂料。这类防火涂料的发展，基本上满足了室内钢结构的防火保护，促进了我国钢结构防火保护的发展。
九十年代初，随着国民经济的飞速发展，大量的露天建筑物和构筑物，如化工厂、炼油厂、石油厂、石油钻井平台和油（汽）罐支撑、电线电缆栈桥等，广泛采用了钢结构。为了提高此类钢结构的耐火极限，满足《建筑设计防火规范》和《石油化工企业设计防火规范》等国家现行防火规范的要求，我国又推出了第二代钢结构防火涂料薄涂型SWB室内外钢结构膨胀防火涂料和厚涂型SWH室外钢结构防火隔热涂料，该产品较之LG、LB在粘结强度，耐水，耐冻融和耐化学腐蚀性等性能上有重大突破，基本上解决了石化企业等露天钢结构防火难题。
九十年代中期，（以德国为首）市场又涌现出了新的品种——超薄膨胀型防火涂料。该类防火涂料较之上述品种粒度更细、涂料层更薄，施工方便，装饰性更好，在满足钢结构防火要求的同时，也能满足人们高装饰性要求，特别适合于裸露钢结构的防火保护。该类涂料目前在国内外市场上都是倍受青睐的产品，应国内市场的需要，国内研究并推出了全新的一代产品——SCB超薄膨胀型防火涂料。该产品涂层超薄，外观平整美观，并具有良好的防腐性。通过在使用过程中的不断改进与提高，至今耐火极限已达到了2小时以上。由于该产品涂层薄，综合造价低，外观装饰又较好，满足了对于耐火极限要求≤2小时的钢结构的产品的要求。由此掀起了国内超薄膨胀型防火涂料研制、开发的高潮。
3．钢结构防火涂料分类
钢结构防火涂料的类型可根据不同的方法来定义：从所用溶剂来分，可分为溶剂型和水基型钢结构防火涂料；从使用范围分，可分为室内和室外钢结构防火涂料；根据防火机理分，可分为非膨胀型和膨胀型钢结构防火涂料；根据涂层厚度来分，可分为厚型、薄型、超薄型钢结构防火涂料。
4．钢结构防火涂料在工程中的应用
4．1厚型钢结构防火涂料
该类防火涂料在火灾中利用材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的温升，保护钢材。这类防火涂料是用合适的粘结剂，再配以无机轻质材料、增强材料组成，具有成本较低的优点。施工常采用喷涂，一般用在耐火极限≥2h的钢结构防火保护中。如：高层民用建筑的柱、一般工业与民用建筑中的支承多层的柱的耐火极限均应达到3小时，需采用该厚型防火涂料保护。厚浆型防火涂料按使用环境来分，有室内和室外两种类型。
一般来说，室内型钢结构防火涂料价格较低，室外型钢结构防火涂料价格较高一些。对于石化系统及裸露钢结构等的防火保护，均需选择可室外应用的防火涂料，如：SWH室内外钢结构隔热防火涂料；对于一般工业厂房中的隐蔽钢结构，一般只需选择室内型产品，如LG钢结构隔热防火涂料；但也可选择性能较好的既可室外使用也可用于室内保护的室内外型产品，以提高钢结构的安全性。
4．2薄型钢结构防火涂料
该类防火涂料受火时能膨胀发泡，以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的温升，保护钢构件。这类钢结构防火涂料一般是用合适的乳液聚合物作基料，再配以阻燃剂、添加剂等组成。对这类防火涂料，要求选用的乳液聚合物必须对钢基材有良好的附着力、耐久性和耐水性。其装饰性优于厚浆型防火涂料，一般耐火极限在2小时左右。因此常用在≤2h耐火极限的钢结构防火保护工程中，常采用喷涂施工。如可对高层民用建筑中的梁，一般工业与民用建筑中支承单层的柱、梁、楼板以及屋顶承重构件中的钢结构进行防火保护。该类防火涂料也分室内与室外应用两种类型。室内型产品不能用于室外作防火保护，室外型产品则既可用于室内，也可用于室外。如SWB室内外钢结构防火涂料，既可用于室内，也可用于室外。
4．3超薄型钢结构防火涂料
该类钢结构防火涂料受火时膨胀发泡形成致密的防火隔热层，该防火层延缓了钢材的温升，提高了钢构件的耐火极限。超薄膨胀型钢结构防火涂料施工可采用喷涂、刷涂或滚涂，一般使用在耐火极限要求在2.0小时以内的建筑钢结构上。如可对一类建筑物中的梁楼板与屋顶承重构件，及二类建筑中的柱、梁、楼板等进行有效防火保护。由于该类防火涂料涂层超薄，工程中使用量较厚型、薄型钢结构防火涂料大大减少，从而降低了工程总费用，又使钢结构得到了有效的防火保护，是目前*门大力推广的品种。但迄今为止，该类产品不管是国内，还是国外，都只开发出室内型产品，开发性能优异的室外超薄型防火涂料是目前国内外业内人士的共同目标。
值得指出的是，钢结构用防火涂料是近年来才被大多数业内人士所接受的防火保护措施，在施工应用中还易被混淆。
A、应注意产品使用范围
一些施工人员不顾厚、薄、超薄型产品的使用范围，以致选型不当，造成不恰当防火保护。如耐火极限需达3小时的防火工程，就只能选用厚型产品；再如耐火极限需0.5小时左右，又是室内裸露钢结构，则*选择是使用超薄型产品。
B、与其它防火涂料混淆使用
一些施工人员常把钢结构防火涂料与其它防火涂料混淆使用。如把仅适用于可燃基材保护的饰面型防火涂料当作钢结构防火涂料来用，这样既达不到防火效果，又造成了火灾隐患。
C、把室内型防火涂料当作室外型防火涂料使用
一般说来室内型防火涂料在耐户外性能方面不能满足室外使用的要求，如果把室内型产品用于室外，势必造成防火涂层在短期内脱落、破损，造成防火保护失效。
D、切勿把涂层厚度与耐火时间正比叠加
如把耐火极限在15小时的防火涂料，靠增加厚度来进行耐火时间的叠加。殊不知这样做不仅不能提高耐火极限，往往还因涂层太厚，火灾中涂层很快脱落，使其耐火极限不仅没能提高反而降低了原有水平，给重要建筑留下了火灾隐患。
5．钢结构防火涂料的市场动态
目前国内外钢结构防火涂料正在向涂层超薄、装饰性强、施工方便、防火性能高、应用范围广的趋势发展。尤其是加强室外超薄膨胀型钢结构防火涂料的研究，以取得耐火极限理想，耐候、耐老化、装饰品性能好，既可用于室内，也可用于室外的超薄膨胀型钢结构防火涂料。