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钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要；还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷。因此钢材受到了建筑行业的青睐，单层，多层，摩天大楼，厂房，库房，候车室，候机厅等采用钢材都很普遍。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点，抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。

　　钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。

　　要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。但无论采取何种方法，其原理是一致的。下面介绍几种不同钢结构的防火保护措施。

　　一、外包层。就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

　　二、充水(水套)，空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施，这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度、水在钢结构内循环、吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环、或由管道引入凉水来取代受热的水。

　　三、屏蔽。钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。

　　四、膨胀材料。采用钢结构防火涂料保护构件，这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用，属于现代的先进防火技术措施。

　　目前，高层钢结构建筑日趋增多，尤其是一些超高层建筑，采用钢结构材料更为广泛。高层建筑一旦发生火灾事故，火不是在短时间内就能扑灭的，这就要求我们在建筑设计时，加大对建筑材料的防火保护，以增强其耐火极限，并在建筑内部制订必要的应急方案，以减少人员伤亡和财产损失。 

　　应用范围：广范应用于电厂(站)，现代建筑及大面积，大跨度的各种裸露，隐藏的钢结构防火保护与装饰。

　　技术指标：

　　A.在容器中的状态：经搅拌后呈均匀液态，无结块

　　B.干燥时间：表干12h

　　C.初期干燥抗裂性：无裂纹

　　D.外观与颜色：同样品相比无明显差别

　　E.粘结强度：0.15MPa

　　F.抗振性：扰曲L/200,涂层不起皮、不脱落

　　G.抗弯性：扰曲L/100,涂层不起皮、不脱落

　　H.耐水性：浸泡24h,涂层不起皮、不脱落

　　I.耐冻融循环性：15次冻融循环后、涂层无粉化、无开裂、无剥落、无起泡。

　　J.耐火极限：＞0.93h



4  防火机理                       
 

 
厚型钢结构防火涂料又称非膨胀型防火涂料,主要成分为无机绝热材料,呈现粒状面,密度较小,涂层受热不膨胀,由于其自身具有良好的隔热性,因而也叫隔热性防火涂料。其防火机理是利用涂层固有的良好绝热性,阻止火灾热量向钢材传递,并且在高温下形成一种结构致密的釉状物,能有效隔绝氧气并具有反射热量作用,延缓钢结构温升,起到防火保护作用。

薄型和超薄型钢结构防火涂料又称膨胀型防火涂料,主要由基料、脱水剂、成碳剂和发泡剂等组成,当温度升高到一定程度的时候,脱水剂促使多羟基化合物脱水碳化,在发泡剂分解释放出的大量气体作用下,涂层发生膨胀,膨胀倍数可达十几倍甚至几十倍,形成致密的泡沫状炭化隔热层,从而阻止热量向钢结构传递,起到防火保护作用。 



5  基层处理方法  
 

 
被保护钢基材的表面处理是薄型钢结构水性防火涂料施工的基础工序。其目的是为涂膜与被保护钢基材表面的附着创造一个良好的条件同时还能提高和改善涂膜性能。钢结构表面处理是整个涂装工艺取得良好效果的一个关键环节。表面处理的目的第一清除被涂物件表面的各种污垢使涂层与被涂钢基材表面很好地附着以保证涂层具有优良的性能。污垢分为无机和有机污垢两类它们的存在不仅影响涂层外观严重的会使涂膜成片脱落第二修整被保护物件表面除去存在的缺陷提供防火涂料施工时需要的表面粗糙度使涂刷时有良好的附着基础。实践表明被涂物件表面合适的粗糙度为46级第三针对被保护钢基材的不同材质采用不同的处理方法以提高涂层的附着力和防腐蚀能力。表面处理的方法多种多样应依据被涂钢基材表面加工后的清洁和光洁程度污垢的种类和特性以及污染程度等来选择。属于表面净化处理的有除油、除锈、除旧漆属于化学处理的有磷化、钝化处理。

　　（1）除油

　　去除金属工件表面的油污可增强各种涂料的附着力。根据油污情况选用成本低、溶解力强、毒性小和不易燃的溶剂。常用的溶剂有200石油溶剂油、松节油、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、二氯甲烷、三氯乙烷、三氟三氯乙烷等。

　　（2）除锈

　　彻底清除钢材表面的锈垢以延长涂膜的使用寿命不同的钢铁器件表面有不同的除锈标准。除锈方法主要有：

　　1、手工打磨除锈是最简单、古老的除锈方法。它能除去松动、翘起的氧化皮疏松锈蚀及其他污物。

　　2、机械除锈借助于机械力的冲击与摩擦作用清除钢材表面的氧化皮、锈层、旧漆层及焊渣等。其特点是操作简便效率比手工除锈有所提高。常用的除锈设备有钢板除锈机钢材在一对快速转动的金属丝滚筒间通过靠丝刷与钢材表面的快速摩擦除去钢材表面的锈蚀层手提式钢板除锈机由电动机通过软轴带动钢丝轮与钢材表面摩擦而除锈滚筒除锈机靠滚筒转动使磨料同钢材表面相互冲击、摩擦而除锈。此外喷砂除锈也是一种重要的除锈方式。

　　3、化学除锈通常称为酸洗是以酸溶液促使钢材表面锈层发生化学变化并溶解在酸液中而达到除锈目的。常用浸渍、喷射、涂覆3种处理方式。

　　4、除锈剂除锈常用络合除锈剂既可在酸性条件下进行也可在碱性条件下进行前者还适合于除油、磷化等综合表面处理。

　　表面处理对涂层性能的影响

　　钢基材的表面处理对涂层附着力有很大影响。涂覆水性防火涂料前钢基材表面应达到无锈、无油、干燥和有合适的粗糙度以便提高涂层的附着力。先用喷射除锈剂对钢基材表面除油、除锈后再采用机