鋼結構在建筑中常用于承重和支撐,但鋼材在高溫下容易減弱剛度、降低強度,導致結構失穩(wěn),甚至發(fā)生坍塌,這使得鋼結構的耐火性也就是鋼結構的防火保護成為至關重要的問題。鋼結構的防火保護可采用噴涂(抹涂)防火涂料、包覆防火板、包覆柔性氈狀隔熱材料、外包混凝土、金屬網(wǎng)抹砂漿或砌筑砌體等措施。這四種防火措施相比,涂裝鋼結構防火涂料是一種相對**、經(jīng)濟、適用的方式。
鋼結構防火涂料是施涂于建(構)筑物鋼結構表面,能形成耐火隔熱保護層以提高鋼結構耐火極限的涂料。根據(jù)鋼結構防火涂料的防火機理區(qū)分,鋼結構防火涂料分為兩種,一種是膨脹型防火涂料,一種是非膨脹型防火涂料。膨脹型防火涂料是涂層在高溫時膨脹發(fā)泡,形成耐火隔熱保護層的鋼結構防火涂料。
1.膨脹型防火涂料防護過程
膨脹型鋼結構防火涂料是一種特殊的涂料,其在高溫下會膨脹形成一層具有隔熱和防火功能的泡沫層。當涂料受到火災熱源時,其中的膨脹劑會分解產(chǎn)生氣體,使涂料膨脹并形成一個隔熱層,從而減緩鋼材受熱速度并阻止火勢蔓延。這種涂料能夠抵御高溫,保護鋼結構的耐火性能,為人員疏散爭取更多的時間,提高逃生的成功率。
2.膨脹型鋼結構防火涂料耐火性能指標
耐火極限是評估防火涂料性能的關鍵指標之一。膨脹型鋼結構防火涂料的耐火性能是衡量其抵抗火災侵襲能力的重要指標,耐火性能是通過耐火極限來表示的。按照國家標準《鋼結構防火涂料》(GB14907-2018)規(guī)定,膨脹型鋼結構防火涂料的耐火極限分4個等級(如表4)。
鋼結構防火涂料的產(chǎn)品定型,需要通過應急管理部許可的***消防產(chǎn)品試驗機構對鋼結構防火涂料產(chǎn)品進行型式試驗和檢驗。其中**為關鍵的是耐火試驗。耐火試驗中,構件所加荷載和升溫曲線是兩個重要條件。相同構件在施加相同荷載下,采用不同升溫曲線所得的耐火極限是不同的,普通鋼結構防火涂料產(chǎn)品的耐火極限試驗采用建筑纖維類火災升溫試驗條件,通過模擬建筑物因纖維類可燃物、建筑制品或裝飾裝修材料為主轟燃而導致的火災,其對應的升溫曲線為國際標準耐火試驗升溫曲線,通常稱為標準火進行試驗;對于特種鋼結構防火涂料,試驗中采用石油化工耐火試驗升溫試驗條件(HC升溫曲線),通過模擬石油化學基地、海上建構筑物、近海平臺、儲油罐區(qū)或油氣田等因高風速、炎熱、強制通風、石油、各種燃氣在空氣中的揮發(fā)等因素導致轟燃使環(huán)境溫度很快上升的升溫曲線,火災時持續(xù)較長時間的高溫的液態(tài)碳氫化合物火災特性,通常稱為特種火進行試驗。鋼結構防火涂料用于工程,除了有合格的產(chǎn)品型式試驗報告外,多數(shù)工程還需要具有通過應急管理部和國家認證委批準的認證機構進行鋼結構防火涂料自愿性認證證書(非3C證書)。
3.鋼結構防火涂料的后期維護
鋼結構防火涂料并不能永久保護鋼結構,其防火性能會隨著時間的推移而逐漸減弱。因此,定期的維護和檢查是至關重要的,以確保涂料的完好性和防火性能,如果發(fā)現(xiàn)涂層有損壞或老化,應及時進行修復或重新涂裝。