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钢结构、电缆防火涂料的施工用量如何计算及使用注意事项

发布时间:2019/06/24
钢结构、电缆防火涂料的施工用量如何计算及使用注意事项

一、防火涂料的防火原理大致可归纳为以下五点:

⑴、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,延迟物体着火和减少燃烧的速度。

⑵、防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外,它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。

⑶、防火涂料受热分解出不燃惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使之不易燃烧或燃烧速度减慢。

⑷、含氮的防火涂料受热分解出NO、NH3等基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度。

⑸、膨胀型防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。

二、如何选用不同种类防火涂料

1.根据钢结构耐火极限要求选用不同的防火涂料。
(1)耐火极限不超过1小时时,可选用超薄型或薄型防火涂料。
(2)耐火极限不超过2.5小时时,可选用薄型或厚浆型防火涂料。
(3)耐火极限在2.5小时以上时,应选用厚浆型防火涂料。
2.根据建筑部位选用不同种类的防火涂料。
裸露部位或装饰效果要求高时,如屋顶承重构件可选用超薄型防火涂料,对裸露的柱及网架构件则可选用薄型涂料,隐蔽部位选用厚浆型涂料。
3.根据工程的重要性选用不同种类防火涂料。
对于重要工程如核能工程、电力工程等选用涂料时,应主要为厚浆型涂料,在民用工程中可选用薄型或超薄型涂料。  
4、在使用防火涂料时应在防火涂料涂层表面涂刷保护层。为了防止涂料的老化及有效成分的析出,特别是对于超薄型及薄型防火涂料,加涂保护层尤为重要。

三、对涂层厚度加以限制

1.超薄型防火涂料在耐火极限超过1.5小时时不宜使用。1.5小时耐火极限的构件实际喷涂厚度不得低于3mm,1小时耐火极限时实际喷涂厚度不得低于2mm
2.薄型防火涂料在耐火极限不超过2小时时,实际喷涂厚度不得低于5mm ;耐火极限不超过1.5小时时,实际啧涂厚度不得低于4mm等。
3.对于特种涂料确可做到在很薄情况下,耐久性能又有保证,可根据工程实际情况,在工程建设过程中专门进行实际测试以确保使用的可靠性。

四、材料组成

厚涂型钢结构防火涂料的基本组成是:胶结料(硅酸盐水泥、氯氧化镁或无机高温黏结剂等)、骨料(膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉等)、化学助剂(改性剂、硬化剂、防水剂等)、水。钢结构防火涂料基料的硅酸盐水泥、氯氧化镁水泥和无机黏结剂,常用的无机黏结剂包括碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。

但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子,空气中的酸性气体和CO2等将与其发生化学反应。如果单独用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差,并且涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象。因此如果采用碱金属硅酸盐作为钢结构防火涂料的基料,首先要解决的关键问题就是对其进行改性,即解决对游离的碱金属离子的抑制问题。

磷酸盐类黏结剂也是常用的无机黏结剂,用它作为防火涂料的基料时,避免了碱性氧化物与空气中的酸性气体反应的问题,从而提高了涂料的耐候性、耐水性等理化性能指标。但是,磷酸盐类黏结剂中M/P的摩尔比(M指金属,P是磷)对涂料的贮存稳定性、耐水性以及涂料与钢基材的黏结力等各项性能都有直接的影响。因此,在以磷酸盐为基料的钢结构防火涂料的研制中,基料摩尔比的控制是很重要的。

由于厚型钢结构防火涂料的涂层厚而且用量多,增加建筑物自重。因此,在涂料应注意加入一些轻质材料和高效隔热骨料以降低涂料的密度。用得最多的轻质隔热骨料主要是膨胀蛭石和膨胀珍珠岩。

蛭石是一种含铁、镁的铝硅酸盐类矿物质,具有层状结构,层间有结晶水。它受热膨胀时,会像水蛭一样蠕动,故名蛭石。蛭石经过晾干、破碎、筛选,在850~1000的温度下煅烧,颗粒会膨胀20倍以上,形成膨胀蛭石。其密度为80~200kg/m3,热导率为0.17~0.25W/(m·K),耐火性能强,吸声、隔声性能好,无毒无味,是防火涂料的重要掺材。

珍珠岩是一种玻璃质岩石,经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧,可膨胀至20倍左右,形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩的质量极轻,容重为80-250kg/m3,热导率为0.042~0.076W/(m·K),具有保温、隔热、不燃、无毒、化学稳定性好等特性,也是防火涂料中的重要填料。

五、防火原理

超薄型或薄型

涂覆在钢结构上的超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料层在受火时膨胀发泡,形成泡沫,泡沫层不仅隔绝了氧气,而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能,可延滞热量传向被保护基材的速度;根据物理化学原理分析,涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应,也消耗了燃烧时的热量,有利于降低体系的温度,这几个方面的作用,使防火涂料产生显著的防火隔热效果。

厚型钢结构

涂覆在钢构件上的厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料受火时涂层基本上不发生体积变化,但涂层热导率很低,延滞了热量传向被保基材的速度,防火涂料的涂层本身是不燃的,对钢构件起屏障和防止热辐射作用,避免了火焰和高温直接进攻钢构件.还有涂料中的有些组分遇火相互反应而生成不燃气体的过程是吸热反应,也消耗了大量的热,有利于降低体系温度,故防火效果显著,对钢材起到高效的防火隔热保护.另外该类钢结构防火涂料受火时涂层不发生体积变化形成釉状保护层,它能起隔绝氧气的作用,使氧气不能被保护的易燃基材接触,从而避免或降低燃烧反应.但这类涂料所生成釉状保护层导热率往往较大,隔热效果差.为了取得一定的防火隔热效果,厚涂型防火涂料一般涂层较厚才能达到一定的防火隔热性能要求。

六、薄涂型施工

 薄涂型钢结构防火涂料的底涂层(或主涂层)宜采用重力式喷枪喷涂,其压力约0.4MPa。为局部修补和小面积施工,可用手工抹涂。面层装饰涂料可刚涂、喷涂或滚涂。

1、底涂层施工应满足下列要求:

一、 当钢基材表面除锈和防锈处理符合要求,尘土等杂物清除干净后方可施工。

二、 底层一般喷2~3遍, 每遍喷涂厚度不应超过2.5mm, 必须在前一遍干燥后,再喷涂后一遍。

三、喷涂时应确保涂层完全闭合,轮廓清晰。

四、 操作者要携带测厚针检测涂层厚度,并确保喷涂达到设计规定的厚度。

五、 当设计要求涂层表面要平整光滑时,应对最后一遍涂层作抹平处理,确保外表面均匀平整。

 2、面涂层施工应满足下列要求:

一、 当底层厚度符合设计规定,并基本干燥后,方可施工面层。

二、 面层一般涂饰1~2次,并应全部覆盖底层。涂料用量为0.5~1kg/㎡。

三、 面层应颜色均匀,接槎平整。

七、厚涂型施工

 厚涂型钢结构防火涂料宜采用压送式喷涂机喷涂,空气压力为0.4~0.6Mpa,喷枪口直径宜为6~10mm。

配料时应严格按配合比加料或加稀释剂,并使稠度适宜,边配边用。

 喷涂施工应分遍完成 每遍喷涂厚度宜为5~10mm,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应根据施工设计要求确定。

 施工过程中,操作者应采用测厚针检测涂层厚度,直到符合设计规定的厚度,方可停止喷涂。

喷涂后的涂层,应剔除乳突,确保均匀平整。

 当防火涂层出现下列情况之一时,应重喷:

一、 涂层干燥固化不好,粘结不牢或粉化、空鼓、脱落时。

二 、钢结构的接头,转角处的涂层有明显凹陷时。

三 、涂层表面有浮浆或裂缝宽度大于1.0mm时

四 、涂层厚度小于设计规定厚度的85%时,或涂层厚度虽大于设计规定厚度的85%,但未达到规定厚度的涂层之连续面积的长度超过1m 时。

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