1.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
鋼結(jié)構(gòu)作為高層建筑結(jié)構(gòu)的一種形式,以其強(qiáng)度高、質(zhì)量輕,并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特點(diǎn),在建筑業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,尤其在超高層及大跨度建筑等方面顯示出強(qiáng)大的生命力。截止1990年底,世界上高200m以上的100棟超高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)占了79%。改革開放以來,隨著國際間技術(shù)交流與合作的加強(qiáng),鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)在我國得到了蓬勃發(fā)展,高層和超高層建筑迅速增長。據(jù)1995年的統(tǒng)計(jì)資料,我國建成的100幢超高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)占37%,多數(shù)是近幾年興建的。隨著我國城市規(guī)模的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在我國建筑業(yè)的應(yīng)用具有非常廣闊的前景。但由于鋼結(jié)構(gòu)自身不燃,鋼結(jié)構(gòu)的防火隔熱保護(hù)問題曾一度被人們忽視。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料報(bào)道及有關(guān)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,鋼結(jié)構(gòu)建筑的耐火性能較磚石結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)差。鋼材的機(jī)械強(qiáng)度隨溫度的升高而降低,在5000℃左右,其強(qiáng)度下降到40%～50%,鋼材的力學(xué)性能,諸如屈服點(diǎn)、抗壓強(qiáng)度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降,很快失去支撐能力,導(dǎo)致建筑物垮塌。因此,對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)勢在必行。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料刷涂或噴涂在鋼結(jié)構(gòu)表面,起防火隔熱作用,防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度,避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導(dǎo)致建筑物垮塌。早在20世紀(jì)70年代,國外對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和應(yīng)用就展開了積極的工作并取得了較好的成就,至今仍是方興未艾。80年代初國外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料就進(jìn)入中國市場,在工程上應(yīng)用。從80年代初,我國也開始研制鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,至今已有許多優(yōu)良品種廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。
2.厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火漆是指涂層厚度在8～50mm的涂料,這類防火涂料的耐火極限可達(dá)0.5～3h。在火災(zāi)中涂層不膨脹,依靠材料的不燃性、低導(dǎo)熱性或涂層中材料的吸熱性,延緩鋼材的升溫,保護(hù)鋼件。這類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料采用合適的粘結(jié)劑,再配以無機(jī)輕質(zhì)材料、增強(qiáng)材料。與其他類型的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比,除了具有水溶性防火涂料的一些優(yōu)點(diǎn)之外,由于它從基料到大多數(shù)添加劑都是無機(jī)物,因此成本低廉。該類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工一般采用噴涂,多應(yīng)用在耐火極限要求2h以上的室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)上。但這類產(chǎn)品由于涂層厚,外觀裝飾性相對較差。]
3.薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
涂層厚度在3～7mm的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料稱為薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。該類涂料受火時能膨脹發(fā)泡,以膨脹發(fā)泡所形成的耐火隔熱層延緩鋼材的升溫,保護(hù)鋼構(gòu)件。這類鋼結(jié)構(gòu)涂料一般是用合適的乳膠聚合物作基料,再配以阻燃劑、添加劑等組成。對這類防火涂料,要求選用的乳液聚合物必須對鋼基材具有良好附著力、耐久性和耐水性。常用作這類防火涂料基料的乳液聚合物有苯乙烯改性的丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、偏氯乙烯乳液等。對于用水性乳液作基料的防火涂料,阻燃添加劑、顏料及填料是分散到水中的,因而水實(shí)際上起分散載體的作用,為了使粒狀的各種添加劑能更好地分散,還加入分散劑,如常用的六偏磷酸鈉等。該類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在生產(chǎn)過程中一般都分為3步:第一步先將各種阻燃添加劑分散在水中,然后研磨成規(guī)定細(xì)度的漿料;第二步再用基料(乳液)進(jìn)行配漆;第三步在漿料中配以無機(jī)輕質(zhì)材料、增強(qiáng)材料等攪拌均勻。該涂料一般分為底層(隔熱層)和面層(裝飾層),其裝飾性比厚涂型好,施工采用噴涂,一般使用在耐火極限要求不超過2h的建筑鋼結(jié)構(gòu)上。
4.超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指涂層厚度不超過3mm的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,這類防火涂料受火時膨脹發(fā)泡,形成致密的防火隔熱層,是近幾年發(fā)展起來的新品種。它可采用噴涂、刷涂或輥涂施工,一般使用在要求耐火極限2h以內(nèi)的建筑鋼結(jié)構(gòu)上。與厚涂型和薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比,超薄型膨脹鋼結(jié)構(gòu)防火涂料黏度更細(xì)、涂層更薄、施工方便、裝飾性更好。在滿足防火要求的同時又能滿足高裝飾性要求,特別是對裸露的鋼結(jié)構(gòu),這類涂料是目前備受用戶青睞的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。公安部消防科研所研制出的“SCB”(溶劑型)和“SCA”(水性)超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,涂層厚度分別為2.69mm和1.6mm,耐火極限分別為147min和63min;“LF”(溶劑型)和“L6”(溶劑型)超薄鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,涂層厚度分別為2mm和3mm,耐火極限分別為94min和90min;德國Herberts公司的“WatetBase”38320型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(水性),涂層厚度為2.63mm,耐火極限為63min;38091型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(溶劑型),涂層厚度為2.42mm,耐火極限為124min;英國“Nullifire”鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(溶劑型),涂層厚度為2.24mm,耐火時間為106min;江蘇蘭陵公司的“SF”(溶劑型)和“ECB”(水性)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,涂層厚度為2.07mm和1.6mm,耐火極限分別為150min和44min。總而言之,由于國內(nèi)研究超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的時間還較短,對涂膜的防火性能及理化性能研究雖然進(jìn)展較快,但是要提出效果優(yōu)異的適合于室外應(yīng)用的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,還需要在其耐候性方面作進(jìn)一步研究。
國外的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料已向著超薄、超耐候性能、裝飾性能優(yōu)良的方向發(fā)展,并參照歐洲老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了耐候性實(shí)驗(yàn),耐候性能優(yōu)良,其涂膜的耐候性能滿足室外使用的要求。