钢结构防火涂装工程

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10～20min。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耐火极限(h)耐火等级高层民用建筑一般工业与民用建筑柱梁楼板屋顶承重构件支承多层的柱支承单层的柱梁楼板屋顶承重构件一级3.02.01.53.02.52.01.51.5二级2.51.51.02.52.01.51.00.5三级2.52.01.00.5一、概述1、防火涂料（1）防火涂料的类型钢结构防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)。有机型（难燃型）无机型（不燃型）类）非膨胀型（以上）以下，耐火时间超薄型（涂层厚以上）以下，耐火时间薄涂型（涂层厚类）膨胀型（钢结构防火涂料Hh5.0mm3h5.1mm7B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5～38℃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6—12mm，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5～10mm，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6一10mm，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4—6mm、空气压力为0.1-0.5MPa，喷涂面层时，喷枪口径为1—2mm．空气压力为0.4MPa左右。概述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2～3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。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：①测点选定。楼板和防火墙的防火涂层厚度测定，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②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7—45mm之间。这类钢结构防火涂料的耐火极限为1—3h。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》(GBl4907—2002)，应满足表2—9中的技术要求。二、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、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3～7mm，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0.5～2h，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8～50mm，粒状表面，密度较小，热导率低，耐火极限可达0.5～3h，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3—7rnm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，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