摘要：钢结构防火涂料由基料、填料、阻燃剂、溶剂和助剂经加工而成，涂覆在钢结构表面，具有防火隔热的效果，能够阻止火焰蔓延，从 而保护钢结构。另外钢结构防火涂料还具有装饰作用。钢结构防火涂料由于具有防火隔热性能好、施工方便、成本低等优点而被大量应用于 大型建筑中。
关键词：钢结构；防火涂料；防火性能；检测方法
1防火涂料的类型
1.1厚涂型防火涂料
这种防火涂料主要指涂层厚度在7～45mm的涂料种类，其在钢结构防火涂料的应用中开发的最早并且使用的也是最早。例如，在1987年公安 部四川消防科研所最先推出厚涂型LG隔热防护涂料，这是我国所发明的第一代钢结构防火涂料。其主要运用在一些亚运会工程中以及一些工 业企业重要设施的防火保护。在日常生活中，常见的厚涂型防火涂料具有很好的隔热绝热性，在高温下，防火涂料的部分成分会蒸发，并且 分解，然后产生一定的吸热作用，这样能消耗火灾传递出的热量，并且能够阻止其向没有被损坏的钢材传递，除此之外，这种防火涂料能够 在高温环境下产生一种结构极为致密的油状物，其具有能够有效隔绝氧气的作用，并且能够反射火灾时产生的热量，以此来抵消外部热源对 于钢材结构的破坏作用。
1.2薄涂型防火材料
这种防火涂料主要指涂层厚度在3～7mm的涂料种类，其主要采用了膨胀型阻燃体系，原理为：在涂料遭遇火灾时，其能够膨胀并且产生发泡 ，进而能形成一个比涂层材料厚到几十倍甚至上百倍的较难燃海绵碳状质层，这样就能决断并且减轻火灾火焰对于钢结构材料伤害，与此同 时，这些涂层能够延缓建筑等结构中钢结构温度升高，以此来良好的保护钢结构。这种防火涂料通常所用的聚合物乳液有以下几种：苯乙烯 改性丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、偏氧乙烯乳液等等。在薄涂型防火涂料的制作过程中，为了能够使粉末状的颜色填料以及阻燃剂等等各 式各样的添加剂能更好的混合添加在这些涂料中，应该提前加入六偏磷酸钠等等有利的分散剂。在施工过程中，使用该种涂料时，一般应该 采用以底层为隔热层、表面层为装饰层的方式，并且施工方法应该采用喷涂的方式。此种防火涂料通常会使用在钢结构的耐火极限不能超过 两个小时的建筑上。
1.3超薄型防火涂料
这种防火涂料主要指涂层厚度不能超过3mm的涂料种类，和上一种薄涂型防火涂料一样，此种防火涂料也要求建筑中的钢结构的耐火极限不 能超过两个小时。防火原理也与上一种相似：钢结构上涂料中的阻燃剂在遇到火灾时能够膨胀并且发泡，进而形成致密的、能够减少对钢结 构伤害的防火隔热层，这种隔热层能够有效的阻止钢结构温度升高，减小了其受火灾破坏更严重的几率，并且在性能上大大提高了建筑中钢 结构的耐火极限。此种超薄型防火涂料的材料多属于溶剂型，包括SCB溶剂型以及SCA溶剂型超薄型钢结构防火涂料，施工过程中这两种防火 涂料的涂层厚度通常为2.69mm和1.6mm，其耐火极限分别是147分钟和63分钟；除此之外，还有LF溶剂型以及L6溶剂型超薄型钢结构防火涂料 ，这两种防火涂料在施工过程中涂层厚度分别为2mm和3mm，其耐火极限分别是94分钟和90分钟。
2防火涂料的选用
2.1钢结构防火涂料必须有国家检测机构的耐火性能检测报告和理化性能检测报告，有消防监督机关颁发的生产许可证，方可选用。选用的 防火涂料质量应符合国家有关标准的规定，有生产厂方的合格证，并应附有涂料品名、技术性能、制造批号、贮存期限和使用说明等。
2.2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及以下时，宜选用符合室内钢结构防火涂料产品标 准规定的薄涂型钢结构防火涂料。
2.3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及以上时，应选用符合室内钢结构防火涂料产品标准规定 的厚涂型钢结构防火涂料。
2.4露天钢结构，如石油化工企业、油（汽）罐支撑、石油钻井平台等钢结构，应选用符合室外钢结构防火涂料产品标准规定的厚涂性或薄 涂型钢结构防火涂料。
2.5对不同厂家的同类产品进行比较选择时，宜查看近两年内产品的耐火性能和理化性能检测报告，产品定型鉴定意见，产品在工程中的应 用情况与典型实例，并了解厂方技术力量、生产能力及质量保证条件等。在确保产品质量和喷涂施工质量的前提下，再考虑费用的高低。过 分压价会给假冒伪劣产品以可乘之机。
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3我国钢结构防火涂料防火性能检测方法
3.1耐火试验炉
耐火试验炉对于升温、压力和加载条件都有较为严格的要求。①升温条件:耐火试验炉的炉内温度的变化应满足如下关系:
(1)
式(1)中:T表示升温到t时刻的平均炉温，℃;T0表示炉内的初始温度，℃;T表示试验所经历的时间，min。试验时炉内的实际平均温度与标准 试件温度的偏差值“d”需要满足以下条件:0～10min阶段:d≤15%;10～30min阶段:d≤10%;＞30min阶段:d≤5%。d的计算方法如下:
(2)
式(2)中::A表示实际平均炉温曲线下的面积;As表示标准温度曲线下的面积。
②压力条件
试验开始5min后，炉内正压应达到如下条件:水平构件:在试件底面以下100mm处的水平面上，炉压为(15±5)Pa;垂直构件:在炉内3m高度，离 试件表面100mm处，炉压为(15±5)Pa。试验开始10min后，炉内正压应达到如下条件:
水平构件:在试件底面以下100mm处的水平面上，炉压为(17±3)Pa;垂直构件:在炉内3m高度，离试件表面100mm处，炉压为(17±3)Pa。
③加载条件
承重构建的试验荷载应按国家有关设计规范来确定，对于钢结构防火涂料的加载型式按照梁的型式进行。梁—垂直加载。在梁的计算跨度的 1/8、3/8、5/8、和7/8处四点加载，加载点的最小间距为1m。荷载通过荷载分配板传递到梁上，分配板的宽度不超过100mm。
3.2炉压测量与控制设备
炉内压力测量系统应能准确测量静压头。测量系统的传感器不能布置在易受火焰或烟气直接冲击的地方。炉内压力可通过控制通风和调节烟 道闸板来调节。
3.3燃烧系统
采用轻柴油、天然气、煤气或丙烷气作为燃料。燃料由贮油(气)罐通过管道输送到喷嘴与鼓风机送来的空气混和，喷入炉内燃烧。燃烧产生 的烟气由烟道经烟道闸板进入烟囱。
3.4试件变形测量仪器
试件变形测量可采用机械、力学、光学或电子技术方式测量。
3.5加载设备
加载设备可采用液压、机械或荷重块方式。加载设备需满足下列要求:①加载设备能模拟均布荷载、集中荷载、轴心荷载和偏心荷载;②试验 期间，荷载的大小、方向应保持稳定;③设备本身变形不应对试件变形测量、热电偶绝缘垫的使用产生影响;④测量设备应不影响试件背火面 的空气流通和冷却以及妨碍其他项目的测量、观察和操作。
3.6约束设备
约束设备可采用液压系统或其他加载系统作为试件的约束设备，能为试件提供合适的边界条件。
4结语
钢结构防火涂料在火灾中保护钢结构的过程就是涂料受热膨胀分解、阻止热传递的过程，对其高温下的热降解过程的深入测试和研究有助于 让我们了解防火涂料的燃烧机理，可为涂料配方和体系提供理论依据。在钢结构防火涂料防火性能的检测，尤其是工程验收现场检测方面， 标准规定外的检测技术，特别是多种技术联用，很可能会在防火涂料防火性能检测方面得到广泛的应用。
参考文献
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[4]刘军军.防火涂料的现状及发展趋势[J].消防技术与产品信息,2004 (11):28-31.
论文作者:居冬华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/17
标签：钢结构论文; 防火涂料论文; 耐火论文; 荷载论文; 钢结构防火涂料论文; 涂料论文; 加载论文; 《基层建设》2018年第20期论文;