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鋼結(jié)構(gòu)防火材料的應(yīng)用研究論文
1 防火材料
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火方法主要有涂料保護(hù)、防火板保護(hù)、混凝土保護(hù)、柔性卷材保護(hù)、無機(jī)纖維保護(hù)、結(jié)構(gòu)內(nèi)通水冷卻保護(hù)等。目前市場上的防火涂料品種繁多,其防火性能也不盡相同。現(xiàn)行國家防火規(guī)范只規(guī)定了耐火等級,由使用單位根據(jù)防火要求來選定品種。一般應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)耐火極限要求選用不同的防火涂料:耐火極限不超過1h時,可選用超薄型或薄型防火涂料;耐火極限不超過2.5h時,可選用薄型或厚漿型防火涂料;耐火極限在2.5h以上時,應(yīng)選用厚漿型防火涂料。下面介紹巿場上應(yīng)用較廣的兩種防火涂料。
2 厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
2.1 組成
低密度硅酸鹽隔熱材料,由片狀云母,硅酸鹽纖維,普通建筑水泥及特殊添加劑,少量合成水性粘結(jié)膠料組成。
2.2 用途
大跨度重型鋼結(jié)構(gòu)建筑的承重鋼結(jié)構(gòu)件的防火涂覆保護(hù)。該涂層低密度、低導(dǎo)熱率、高機(jī)械強(qiáng)度�？煽归L達(dá)3h以上的強(qiáng)熱氣流剪切,不脫落、不變形,有效阻止熱量往底材傳遞。可用于苛刻環(huán)境條件下承重鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火涂覆保護(hù)。
2.3 施工作業(yè)[3]
(1)對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件作表面處理,除銹、除塵、去油污,涂刷防銹底漆。
(2)待防銹底漆干燥成膜后,進(jìn)行第一遍施工。
(3)第一遍施工配料:粉料:水:黏結(jié)膠料=100:82.5:17.5,合適的容器內(nèi)攪拌均勻,大口徑建筑噴槍,空氣壓力0.4-0.6MPa,噴涂施工,噴涂厚度5-10mm。
(4)待第一遍施工相隔約1d后(24h),進(jìn)行第二遍施工。第二遍施工配料:粉料:水:黏結(jié)膠料=100:96.5:3.5,合適的容器內(nèi)攪拌均勻,專用擠壓泵噴涂施工。無專用噴涂設(shè)備,可用抹灰刀抹涂,施工時須仔細(xì)操作,避免層間空鼓。
(5)待第二遍施工的涂層表面干后(約12h),再進(jìn)行第三遍涂層的施工。配料及施工厚度同第二遍,一般防火涂料以2h耐火極限為例需涂6-8道。
(6)涂層厚度用簡便的方法測量。如對防火涂層有美觀的要求,最后一遍施工須仔細(xì)抹平。待防火涂層干透后,再涂刷建筑裝飾涂料。
(7)配好的料1h以內(nèi)用完。
(8)15℃-20℃為最適宜的施工溫度,涂刷后過厚的涂層在干燥中容易引起龜裂,所以涂刷必須干燥一層涂刷一層,涂層越薄,干燥越快粘結(jié)牢固及效果越好。
(9)防火涂料不易涂刷,將導(dǎo)致鋼平臺梁的上表面防火涂料涂刷厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。鋼構(gòu)件連接處4-12mm寬的縫隙應(yīng)采用防火涂料>文秘站:<或其它防火材料,如采用硅酸鋁纖維棉,防火膠泥進(jìn)行封堵。
2.4 注意事項(xiàng)[2]
(1)涂料不得放在室外暴曬,粉料一經(jīng)打開須及時使用,受潮結(jié)塊不能使用。
(2)相對濕度不應(yīng)大于85%,空氣應(yīng)流動。涂裝時構(gòu)件表面不應(yīng)有結(jié)露;涂裝后4h內(nèi)應(yīng)保護(hù)免受雨淋。干燥炎熱天氣應(yīng)適當(dāng)縮短施工周期,并增加適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施,如水噴霧、遮蔭。環(huán)境溫度5℃以下不宜施工,以確保涂層的水化成型。
(3)最后一遍施工用抹灰刀仔細(xì)抹平。
(4)厚涂型防火涂料一般采用噴涂施工。機(jī)具可為壓送式噴涂機(jī)或擠壓泵,配備能自動調(diào)壓的0.6-0.9m3/min的空壓機(jī),噴槍口徑為6-12mm,空氣壓力為0.4-0.6MPa。局部修補(bǔ)可采用抹灰刀等工具手工抹涂。
(5)配好的單組份濕涂料,現(xiàn)場應(yīng)采用便攜式攪拌器攪拌均勻。用干粉料,現(xiàn)場加水或用其它稀釋劑調(diào)配,應(yīng)按涂料說明書規(guī)定配比混合攪拌,邊配邊用。用雙組傷涂料,按配制涂料說明規(guī)定的配比混合攪拌,邊配邊用。特別是化學(xué)固化干燥的涂料,配制的涂料必須在規(guī)定的時間內(nèi)用完。攪拌和調(diào)配涂料,使稠度適宜,即能在輸送管道中暢通流動,噴涂后不會流淌和下墜。
2.5 包裝貯存與運(yùn)輸要求
(1)粉料20kg裝用有內(nèi)袋的編織袋;膠料:20kg裝用鐵桶或塑桶裝運(yùn);
(2)干燥通風(fēng)庫房條件貯存溫度:5℃-35℃;儲存期為6個月;
(3)產(chǎn)品無毒、無嗅、不爆,按一般物料運(yùn)輸,途中須防雨防勾扎。
3 薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
3.1 組成
聚磷酸氨,三聚氰胺,季戊四醇,氯化石蠟,耐火纖維等;粘結(jié)劑;丙烯酸乳液,聚醋酸乳液。
3.2 用途
該產(chǎn)品不但耐火性能好,而且涂層薄,表面光滑,色彩鮮艷。既能防火又能起美觀的裝飾效果。廣泛適用于學(xué)校、影劇院、購物廣場、體藝館、賓館和工礦企事業(yè)單位的鋼結(jié)構(gòu)建筑。同時能適用于紡織漂染、化工行業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)廠房及建筑等特殊環(huán)境的要求。解決了在潮濕空氣中所引起的涂層脫落的難題,與傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比更具有使用價值。
3.3 性能特性
3.5 施工作業(yè)
(1)作業(yè)前應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)表面作除銹處理,并涂刷與防火涂料相容性的防銹漆(一般使用紅丹或環(huán)氧富鋅類防銹漆)。待防銹漆充分干燥后,才能施涂防火涂料。
(2)對于涂好防銹底漆的鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)對其表面涂層清除污塵后,才能進(jìn)行防火涂料施工。
(3)防火涂料開蓋后,應(yīng)將涂料充分?jǐn)嚢杈鶆虿拍芡克ⅰ?/p>
(5)每次涂刷應(yīng)保持6-18h的間隔時間,環(huán)境條件:溫度3℃~35℃,相對濕度≦85%最為適宜。施工場地應(yīng)空氣流通,風(fēng)速不大于5m/s。在相對濕度≧85%、空氣悶熱、氣壓低、鋼結(jié)構(gòu)表面潮濕、結(jié)露現(xiàn)象不宜施工。
(6)作業(yè)中感覺涂料稠化時,可加入適量水稀釋,禁止多加,以免影響涂料的附著力和防火性能。
3.6 作業(yè)注意事項(xiàng)
(1)本產(chǎn)品屬溶劑型涂料,作業(yè)時嚴(yán)禁產(chǎn)生明火。在涂層未完全干燥前不得使用明火及電焊作業(yè)。
(2)在氣溫高于38℃時產(chǎn)生熱揮發(fā),涂料有增厚時,可略加(不大于5%)專用稀釋劑。
(3)作業(yè)應(yīng)在室內(nèi)通風(fēng)條件良好的環(huán)境下進(jìn)行,應(yīng)避光、避曝曬、施工避免雨淋和機(jī)械損壞,施工環(huán)境0℃以上。
(4)涂料開啟后應(yīng)當(dāng)天用完,若未使用完,必須封閉完好后保存,應(yīng)加強(qiáng)密封保存,防止溶劑揮發(fā)、干固和水份侵入。
3.7 貯存與運(yùn)輸要求
(1)涂料應(yīng)貯存于0℃-35℃陰涼通風(fēng)、干燥環(huán)境中,遠(yuǎn)離熱源、火源。
(2)涂料貯存期為12個月,超過貯存期,經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)符合要求的方可使用。
(3)本涂料屬一般危險(xiǎn)品,可按一般危險(xiǎn)品規(guī)定運(yùn)輸。運(yùn)輸中應(yīng)防止曝曬、雨淋、防漏、防火。
4 結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料能夠起到防火作用,主要有三個方面的原因:一是涂層對鋼材起屏蔽作用,隔離了火焰,使鋼構(gòu)件不至于直接暴露在火焰或高溫之中;二是涂層吸熱后,部分物質(zhì)分解出水蒸汽或其它不燃?xì)怏w,起到消耗熱量,降低火焰溫度和燃燒速度,稀釋氧氣的作用;三是涂層本身多孔輕質(zhì)或受熱膨脹后形成炭化泡沫層,熱導(dǎo)率均在0.233W/(m·K)以下,阻止了熱量迅速向鋼材傳遞,推遲了鋼材受熱溫升到極限溫度的時間,從而提高了鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。
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