薄型防火涂料,为什么不让用在非常重要的钢结构上?
coc_25563282
2024年04月26日 15:16:50
只看楼主

大家好,我是双无余。 上篇文章有聊到“室外钢楼梯涂防火涂料”的问题,大家留言很多,看后颇有收获。总结下来,有两个不同的观点: 不需要涂 不能为了”防火”而防火,室外疏散楼梯,应是避免让建筑内部的火烧到楼梯,如果已经烧到了,那要重新考虑是否可以作为疏散楼梯用了。需要涂 室外疏散楼梯采用难燃或者不燃材料,依然需要满足耐火等级对应的耐火时限的要求。最低0.25小时,不涂防火涂料,钢结构都是很难满足的,尤其是钢梁、钢柱,自身的耐火极限大约也就15分钟左右。

大家好,我是双无余。 上篇文章有聊到“室外钢楼梯涂防火涂料”的问题,大家留言很多,看后颇有收获。总结下来,有两个不同的观点:

不需要涂

不能为了”防火”而防火,室外疏散楼梯,应是避免让建筑内部的火烧到楼梯,如果已经烧到了,那要重新考虑是否可以作为疏散楼梯用了。

需要涂

室外疏散楼梯采用难燃或者不燃材料,依然需要满足耐火等级对应的耐火时限的要求。最低0.25小时,不涂防火涂料,钢结构都是很难满足的,尤其是钢梁、钢柱,自身的耐火极限大约也就15分钟左右。
如果涂防火涂料,真的要长期发挥防火作用,就需要在涂料过了使用年限后,重新评估补涂,   室外薄型防火涂料的使用年限也就10~15年

薄型防火涂料

所谓薄型防火涂料,就是涂层厚度不大于7mm,靠受热后的膨胀来防火。一般1mm厚的涂层,在受热影响后,会膨胀到约50mm。
这个名称,是以前规范用的,现在跟国际接轨后,改名叫膨胀型防火涂料(intumescent paint)。大家交流还是习惯用“     型、薄型、超薄型 ”的说法。
膨胀型防火涂料的防火原理图@FlameOFF
膨胀型防火涂料最长能达到的耐火时限是2小时、甚至是3小时,   但是规范规定不宜超过1.5小时。 重要的钢结构构件,耐火极限一般都要2个小时及以上。
超过就要用非膨胀型防火涂料。为什么呢?
规范给出的原因是:耐老化问题可能较为突出,膨胀型大量应用开始于90年代,这一问题还没有引起足够的重视。
另一方面也可能是因为产品质量的可靠稳定性问题,还没有足以让国标规范认可。
在协会标准中已经提出,超过1.5小时的钢构件,可以用环氧类膨胀型钢结构防火涂料,同时也跟国标一样,指出了“非环氧类”涂料出现“老化”的问题,5 年内,耐火极限会衰减 21.7%(试验表明)。
膨胀型防火涂料常见的应用类型   @FlameOFF  
环氧类钢结构防火涂料由于具有优良的粘结性能、耐候性能及防火性能,因此不对使用场所进行限制。

使用条件

对于膨胀型防火涂料,到底涂多厚,可根据涂层的等效热阻直接确定。
那等效热阻怎么算,规范给出了计算公式,根据标准耐火试验得到的钢构件实测升温曲线。

R i =   ( t 0 T s ? T s 0 + 0.2 ) 2 ? 0.044 5 × 1 0 ? 5 ?   V F i


其中:     ——开始时钢试件的温度,可取 20℃;
 ——钢试件的平均温度(℃),取 540℃;
 ——钢试件的平均温度达到 540℃的时间;
 ——有防火保护钢试件的截面形状系数。
涂覆A型号防火涂料时试件计算温度与实验结果对比@参考论文
A型号膨胀防火涂料的热阻随时间的变化@参考论文

怎么涂

膨胀型防火涂料应与防腐底漆、防腐面漆相容。
防腐涂料、防火涂料由里及外的顺序依次为:

注意什么

为了保证膨胀型防火涂料膨胀不受影响,防腐面漆不应过硬,构件外部应留有足够的膨胀空间,也不应包裹防火毡等。
钢结构表面的膨胀防火涂料被烧以后的变化@coatingspaint
在设计中一般规定构件的耐火极限和等效热阻,不规定涂层的厚度。   防火涂层厚度会   以型   式检验报告或型式试验报告载明的厚度为准。同时,   规范有规定最小厚度不应小于1.5mm。  

小结

薄型防火涂料在国外应用,已经非常普遍了,施工更方便,成本更低一些。
Trends in structural fire protection@steelconstruction
上面的统计图中可以看到,   薄型防火涂料应用占比已经75%  了。
从规范条文限制的顾虑原因可以看出,国内钢结构的薄型防火涂料市场发展空间还很大。
参考资料:
GB 51249-2017 建筑钢结构防火技术规范
T/CECS 24—2020 钢结构防火涂料应用技术规程
GB 14907-2018 钢结构防火涂料
膨胀型钢结构防火涂料分段等效热阻的确定,王霁等

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lixiaojiao234
2024年10月24日 10:24:45
2楼

请问,如果不考虑老化问题,耐火极限2h以上是否可以采用薄型防火材料?或者超薄型?超薄型溶剂挥发,对身体和环境有影响,应用上如何权衡?总承包工程的话,从材料造价和施工成本上,怎么选取比较经济?(在柱2.5h、梁1.5h的情况下)

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