 1、防火机理及防火涂料 目前钢结构常用的防火措施主要有防火涂料和构造防火两种类型，本书主要讲述防火 涂料。防火涂料是用于钢材表面，来提高钢材耐火极限的一种涂料。防火涂料涂覆在钢材 表面，除具有阻燃、隔热作用以外，还具有防锈、防水、防腐、耐磨等性能。 燃烧需要同时具备三个要素：可燃物、氧气和热源，只要将其中的任何一个要素隔绝 开来，燃烧就不能进行。因此钢结构防火涂料的工作原理大致可以归结如下几点： 防火涂料本身具有难燃性或不燃性，使被保护基材不直接与空气接触，从而延迟物体 着火时间和减少燃烧的速度。防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外，还具有较低的导热 系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递时间。 防火涂料受热分解出不燃惰性气体，如CO2，冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或减慢燃烧速度。 燃烧被认为是游离基引起的连锁反应，而含氮、磷的防火涂料受热分解出一些活性的自由基团，如NO,NH3等 ，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低燃烧速度。 膨胀型防火涂料受热膨胀发泡，其厚度可以迅速膨胀增厚5-10倍。，形成碳质泡沫隔 热层，封闭被保护的物体，延迟热量基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成 的强度下降，见（图1）。  根据漆膜厚度不同，钢结构防火涂料可分为厚涂型、薄涂型、超薄型三大类。目前超 薄型的用量最大，约占钢结构防火涂料的70%。其次是厚涂型涂料，约占20%。  (1) 超薄型防火涂料 超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度在3mm以下的涂料，多以溶剂型为主。超薄型防火涂料一般由高强度特种阻燃树脂、高效阻燃剂、发泡剂、极性溶剂、助剂等组成，具 有良好的装饰和理化性能，受热时膨胀 以内，多为喷涂施工。 发泡形成致密、强度高的防火隔热层。 该隔热层极大地延缓了被保护钢材的升 温，提高了钢构件的耐火极限。由于该 类防火涂料涂层超薄，工程使用量比厚 涂型和薄涂型少，从而降低了工程费用， 因此备受青睐。超薄型防火涂料的耐火 极限一般在2h以内，多为喷涂施工。 (2) 薄涂型防火涂料 防火涂层厚度在3-7mm之间时为薄涂型防火涂料。此类涂料主要以水溶 性为主，具有较好的装饰性和理化性， 受火时能膨胀发泡，以膨胀发泡所形成 的耐火隔热层来延缓钢材的升温，保护 钢构件。这类防火涂料一般是用合适的 乳液聚合物作为基料，再配以复合阻燃 剂、防火添加剂、矿物纤维等组成。薄 涂型防火涂料的耐火极限一般也在 2h内，多为喷涂。
(3) 厚涂型防火涂料 厚涂型防火涂料的涂层厚度在8-50mm之间。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，来延缓钢材的升温，保护钢材。这类防火涂料是用合适的粘结 剂，如水玻璃、硅溶胶、磷酸铝盐、耐火水泥等，再配以无机轻质材料（如膨胀珍珠岩、 膨胀蛭石、海泡石、漂珠、粉煤灰等）和增强材料（硅酸铝纤维、岩棉、陶瓷纤维、玻璃纤 维等）组成，具有成本较低的优点。 厚涂型防火涂料的涂层呈粒状面，密度小，强度低，喷涂后需要用装饰面隔护，耐火极限一般可以达到1.5-3.0h.厚涂型防火涂料的涂层呈粒状面，密度小，强度低，喷涂后需要用装饰面隔护，耐火 。施工中宜采用压力喷涂，也可以抹涂。 钢结构防火涂料的选择，应根据《建筑设计防火规范》 《高层民用建筑设 计防火规范》 或设计要求所规定建筑结构的耐火等级和耐火极限钢（表1）. 并结合防火涂料的类别及适用范围来综合考虑。常用钢结构防火涂料的类别及适用范围见(表2)。   2、防火涂料的性能检测 钢结构防火涂料必须有国家检测机构的耐火极限检测报告和理化性能检测报告，有防 火监督部门核发的生产许可证和生产厂家的产品合格证，并按设计要求核对产品名称、技 术性能、颜色、制造批号、贮存期限和使用说明。 防火涂料的粘结强度、抗压强度应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》的规定，主要技术性能按规程附录二的有关方法进行试验。其中薄涂型钢结构防 火涂料的技术指标应符合（表3）的规定。厚涂型钢结构防火涂料的主要技术性能应符合 （表4）的规定。涂层厚度采用涂层厚度测量仪测定。  防火涂料的耐火性能试验选用工程中具有代表性的 工36b或工40 的工字钢型钢梁，根据涂料产品使用说明书的工艺条件，对试件的受火面进行涂敷，并放在通风干燥的室内 自然环境中干燥养护。根据规范要求进行涂层厚度测量，包括防锈涂料、面漆等在内。试 件应简支、水平安装在试验炉上，根据设计要求施加均布荷载或四点集中荷载，钢梁三面 受火，受火段长度不少于4m, ，计算跨度不小于4.2m. ，试件内外非受火部分不应超过30mm. 防火涂料的耐火极限以钢梁失去承载能力的时间来确定，当试件最大挠度达到 计算跨度的1/20时，认为试件失去承载力。  |
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