钢结构防火涂料的种类及其分析
1。钢结构防火涂料钢结构作为高层建筑结构的一种形式,因其强度高、重量轻、延伸性好、抗震、工期短等优点,在建筑行业,尤其是超高层建筑和大跨度建筑中被广泛应用。 到1990年底,全世界100座200米以上的超高层建筑中,钢结构占了79%。 改革开放以来,随着国际技术交流与合作的加强,钢结构应用技术在我国蓬勃发展,高层和超高层建筑迅速增长。 根据1995年的统计,在中国建造的100座超高层建筑中,钢结构占37%,而且大部分是近年来建造的。 随着我国城市规模的发展,钢结构在我国建筑行业的应用前景非常广阔。 但由于钢结构本身的不燃性,钢结构的防火隔热问题一度被人们所忽视。 根据国内外相关资料的报道和有关机构的测试统计,钢结构的耐火性能比砌体结构和钢筋混凝土结构差。 钢的机械强度随着温度的升高而降低。在5000℃左右,强度下降到40% ~ 50%。钢材的屈服点、抗压强度、弹性模量、承载能力等力学性能迅速下降,很快失去支撑能力,导致建筑物倒塌。 因此,对钢结构的保护势在必行。 钢结构防火涂料涂刷或喷涂在钢结构表面,起到防火隔热的作用,防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度,防止钢结构失去支撑能力而导致建筑物倒塌。 早在20世纪70年代,国外对钢结构防火涂料的研究和应用就开始了积极的工作,并取得了良好的成果,至今仍方兴未艾。 20世纪80年代初,国外钢结构防火涂料进入中国市场并应用于工程。 从80年代初开始,我国也开始研制钢结构防火涂料,至今已有许多优良品种广泛应用于各行各业。 2.厚涂层钢结构防火涂料。厚涂层钢结构防火涂料是指涂层厚度为8 ~ 50 mm的涂料,这种防火涂料的耐火极限可达0.5 ~ 3 h。 遇火时,涂层不会膨胀,涂层的不燃性、低导热性或吸热性会延缓钢材的温升,保护钢材。 这种钢结构防火涂料由合适的粘结剂、无机轻质材料和增强材料制成。 与其他类型的钢结构防火涂料相比,除了水溶性防火涂料的一些优点外,其成本较低,因为大多数添加剂都是来自基材的无机物。 这种钢结构防火涂料一般在施工中喷涂,多用于耐火极限要求2h以上的室内钢结构。 然而,由于涂层较厚,这类产品的装饰性较差。 3.薄涂型钢结构防火涂料涂层厚度为3 ~ 7 mm的钢结构防火涂料称为薄涂型钢结构防火涂料。 这种涂料遇火可膨胀发泡,膨胀发泡形成的耐火保温层延缓了钢材的温升,保护了钢构件。 这种钢结构涂料一般是以合适的乳液聚(1-x)化合物为基料,再配以阻燃剂和助剂组成。 对于这类防火涂料,要求选用的乳液聚合物必须对钢铁底材具有良好的附着力、耐久性和耐水性。 常用作这类防火涂料基料的乳液聚合物有苯乙烯改性丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、偏氯乙烯乳液等。 对于以水乳型为主的防火涂料,阻燃助剂、颜填料都分散在水中,所以水实际上起到了分散载体的作用。为了使各种颗粒添加剂更好的分散,加入分散剂,如常用的六偏磷酸钠。 这种钢结构防火涂料的生产工艺一般分为三步:第一步是将各种阻燃添加剂分散在水中,然后研磨成规定细度的浆料;第二步,用基料(乳液)配制涂料;步骤三,向浆料中加入无机轻质材料和增强材料,搅拌均匀。 涂层一般分为底层(保温层)和面层(装饰层),其装饰性比厚涂层好。该涂料在施工中喷涂,一般用于耐火极限小于2h的建筑钢结构。 4.超薄型钢结构防火涂料。超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度小于3毫米的钢结构防火涂料。这种防火涂料遇火膨胀起泡,形成致密的防火保温层,是近年来开发的新品种。 可喷涂、刷涂或辊涂施工,一般用于要求耐火时间在2h以内的建筑钢结构上。 与厚涂层型和薄涂型钢结构防火涂料相比,超薄膨胀型钢结构防火涂料粘度更薄、涂层更薄、施工方便、装饰性更好。 同时能满足防火和高装饰的要求,特别是对于外露的钢结构。这种涂料是目前深受用户青睐的一种钢结构防火涂料。 公安部消防研究所研发的“SCB”(溶剂型)和“SCA”(水性)超薄膨胀型钢结构防火涂料,涂层厚度分别为2.69mm和1.6mm,耐火极限分别为147min和63min分别是;“LF”(溶剂型)和“L6”(溶剂型)超薄型钢结构防火涂料,涂层厚度为2mm和3mm,耐火极限为94min和90min,分别为;德国Herberts公司生产的“WatetBase”38320钢结构防火涂料(水性),涂层厚度2.63mm,耐火极限63min;3091型钢结构防火涂料(溶剂型),涂层厚度2.42mm,耐火极限124min;英国“Nullifire”钢结构防火涂料(溶剂型),涂层厚度2.24毫米,耐火时间106分钟;;江苏兰陵公司生产的“SF”(溶剂型)和“ECB”(水性)超薄型钢结构防火涂料,涂层厚度分别为2.07mm和1.6mm,耐火极限分别为150min和44min。 总之,由于我国对超薄型钢结构防火涂料的研究时间尚短,虽然涂膜的防火性能和理化性能的研究进展很快,但仍需进一步研究效果优异、适合室外应用的超薄型钢结构防火涂料的耐候性。 国外钢结构防火涂料已向超薄、超耐候、装饰性能优异方向发展,耐候性试验按欧洲标准老化试验方法进行。耐候性优异,涂料的耐候性满足户外使用的要求。 因此,为了赶超国外同类产品,满足市场的需求,研究开发高耐候性室外超薄型钢结构防火涂料是未来的发展方向。
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