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鋼結構防火涂料的介紹及前景

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鋼結構防火涂料的介紹及前景

發布日期:2021-08-24 作者:www.richellethomasphd.com 點擊:

鋼結構防火涂料的介紹

鋼結構防火涂料是指施涂于建筑物和構筑物的鋼結構表面,能形成耐火隔熱保護層以及提高鋼結構耐火極限的涂料。

鋼結構防火涂料按使用場所可分為

1)室內鋼結構防火涂料,可用于建筑物室內或隱蔽工程的鋼結構表面。


2)室外鋼結構防火涂料,可用于建筑物室外或露天工程的鋼結構表面。鋼結構防火涂料按使用厚度可分為:
3)超薄型鋼結構防火涂料,涂層厚度小于或等于3mm。
4)薄型鋼結構防火涂料,涂層厚度大于3mm且小于或等于7mm。
5)厚型鋼結構防火涂料,涂層厚度大于7mm且小于或等于45mm。
鋼結構防火涂料施工質量控制
1.施工前的涂料外觀:在容器中的狀態;
2.施工后的物理機械性能:干燥時間、外觀與顏色、初期干燥抗裂性、粘結強度、抗壓強度、干密度等;
3.施工后涂料的耐久性能:耐水性、耐冷熱循環性、耐曝熱性、耐濕熱性、耐凍融循環性、耐酸性、耐堿性、耐鹽霧腐蝕性等;
4.施工后涂料的耐火性能:涂層厚度和耐火極限。
鋼結構防火涂料
鋼結構防火涂料驗收方法
1.目測法:檢測涂料品種、顏色膠裂縫等情況。
2.工具檢測法:用測厚針或卡尺檢測涂層厚度,用0.75-1kg榔頭輕擊涂層其強度和空鼓現象,用1m直尺檢測涂層平直度。
鋼結構防火涂料驗收標準
1.涂層厚度應符合設計要求,如厚度低于原訂標準,必須大于原訂標準的85%,且厚度不足部位的連續面積長度不大于1m,并在5m范圍內不再出現類似情況。
2.涂層應完全閉合,不應露底、漏涂。
3.涂層不宜出現裂縫,如有個別裂縫其寬度不應大于1mm。
4.涂層與鋼基材之間和各涂層之間應粘結牢固,無空鼓、脫皮和松散等情況。
5.涂層表面應無乳突,有外觀要求的部位,母線不直度和失園度充許偏差不應大于8mm。
鋼結構防火涂料
鋼結構防火涂料驗收總結
1.在施工現場可以對鋼結構防火涂料進行的檢驗項目包括:在容器中的狀態、外觀與顏色、初期干燥抗裂性、涂層厚度。
2.耐火性能是鋼結構防火涂料最為重要的技術性能,涂層厚度是在施工現場快速檢測鋼結構防火涂料施工質量的關鍵性能指標。
3.施工時鋼結構防火涂料的實際噴涂厚度不能進行換算,必須根據耐火極限的檢測數據確定。
4.在施工現場進行質量檢測時,涂層厚度是否滿足設計要求應以該批次鋼結構防火涂料耐火極限的檢測數據為依據。
5.在施工現場進行涂層厚度檢測時,應以單個構件所有測點的平均值作為該構件的涂層厚度。涂層厚度是否符合設計要求的判定依據是:涂層厚度應滿足涂料檢驗報告的厚度要求,且該檢驗報告的耐火極限應不低于被涂構件的設計耐火極限。
6.厚型和薄型鋼結構防火涂料可以考慮試驗室技術條件與施工現場的差異,并取85%的保證率進行涂層厚度計算。而超薄型鋼結構防火涂料的計算是否可以取85%的保證率進行涂層厚度計算,還需要大量的試驗論證,才能得出科學的結論。

我國現行標準規范GB14907–2002《鋼結構防火涂料》,對鋼結構防火涂料的分類和質量要求作出了明確的規定。國家消防產品質量監督檢驗機構對超薄型、薄型、厚型鋼結構防火涂料產品,分別進行2±0.2mm、5±0.2 mm和25±2mm三個標準涂層厚度的型式檢驗,將檢驗結果(涂層厚度和耐火性能試驗時間)作為該產品型式認可證書的產品名稱和規格型號的證書內容。

鋼結構防火涂料分類
鋼結構防火涂料按使用場所可分為:
a) 室內鋼結構防火涂料:用于建筑物室內或隱蔽工程的鋼結構表面; 
b) 室外鋼結構防火涂料:用于建筑物室外或露天工程的鋼結構表面。 
鋼結構防火涂料按使用厚度可分為:
a) 超薄型鋼結構防火涂料:涂層厚度小于或等于3 mm; 
b) 薄型鋼結構防火涂料:涂層厚度大于3 mm且小于或等于7 mm; 
c) 厚型鋼結構防火涂料:涂層厚度大于7 mm且小于或等于45 mm。

鋼結構防火涂料涂層厚度和耐火極限
鋼結構防火涂料的質量受多種因素的影響。不同的生產廠家,由于原材料、生產工藝、配方等因素,其產品質量是不同的。相同的生產廠家、相同類型的不同批次的產品,其產品質量也存在差異。如表3所示。  表3、某廠家鋼結構防火涂料耐火極限檢測數據 涂料名稱 產品批次編號 涂層厚度(mm) 耐火極限(min) 
超薄型鋼結構防火涂料 CB – 1 2.68 > 120
CB – 2 1.80 > 90
CB – 3 1.50 > 90 
CB – 4 2.53 112
CB – 5 2.57 61 
CB – 6 0.68 > 30 
CB – 7 1.18 33
薄型鋼結構防火涂料 B – 1 4.68 > 160 
B – 2 8.20 141 
B – 3 4.80 120
B – 4 4.80 120 
B – 5 3.39 > 90
B – 6 3.50 87 
B – 7 4.70 110 
B – 8 1.20 > 32 
厚型鋼結構防火涂料 H – 1 30.0 212
H – 2 30.8 130
H – 3 26.0 > 180 
H – 4 37.0 > 180 
H – 5 30.0 180
H – 6 38.7 182 
H – 7 20.0 > 120 
H – 8 17.8 98
由表3可以看出,相同類型不同批次的防火涂料,其涂層厚度與耐火極限的相關性不大。從理論上講,同一批次的防火涂料,在一定范圍內,涂層厚度與耐火極限之間的函數應該是相關的。但由于鋼結構防火涂料的耐火極限與涂層厚度是在試驗室條件下測出的,與施工現場的技術條件存在較大差異,目前尚不具備對施工中的噴涂厚度進行換算的技術條件。為了進行驗證,我們選擇了同一生產批次的厚型鋼結構防火涂料按不同的噴涂厚度進行了耐火極限的試驗檢測。其結果列于表4。從中可以看出,耐火極限是隨著涂層厚度的增加而增加的,但由于本專題經費有限,不能進行更多的試驗,因此,不能確定涂層厚度與耐火極限的相關性大小。  
表4、某厚型鋼結構防火涂料耐火極限 試驗編號 涂層厚度(mm) 耐火極限(min) HT – 1 15 115 
HT – 2 25 205 
HT – 3 30 210 
從以上分析認為,鋼結構防火涂料的耐火極限與檢測時的涂層厚度是唯一對應的,施工時的實際噴涂厚度不能進行換算,
必須根據耐火極限的檢測數據確定。在施工現場進行質量檢測時,涂層厚度是否滿足設計要求應以該批次耐火極限的檢測數據為依據。
鋼結構防火涂料涂層厚度和耐火極限的關系
按照GB9978建筑升溫曲線的標準的話有如下關系 
1.5h   2.0h   2.5h  3.0h 
11mm   15mm   19mm  23mm 
按照BSEN1363-2:1999烴類火災升溫曲線有如下關系
1.5h   2.0h    2.5h 
15mm   24mm    32mm  
鋼結構防火涂料使用厚度計算方法
在設計防火保護涂層和噴涂施工時,根據標準試驗得出的某一耐火極限的保護層厚度,確定不同規格鋼構件達到相同耐火極限所需的同種防火涂料的保護層厚度,可參照下列經驗公式計算:   
 式中T1——待噴防火涂層厚度(mm); 
T2——標準試驗時的涂層厚度(mm);
 W1——待噴鋼梁重量(kg/m);  
W2——標準試驗時的鋼梁重量(kg/m);  
D1——待噴鋼梁防火涂層接觸面周長(mm);
D2——標準試驗時鋼梁防火涂層接觸面周長(mm);
 K——系數。對鋼梁,K=1;對相應樓層鋼柱的保護層厚度,宜乘以系數K,設K=1.25。  
公式的限定條件為:W/D≥22,T≥9mm,耐火極限t≥1h。

參考資料:GB14907–2002《鋼結構防火涂料》公安部消防產品合格評定中心消防類產品認可實施規則

據一項最新研究結果顯示,2019年全球膨脹型防火涂料市場規模達到9.85億美元,2020—2026期間年復合增長率約4.8%以上。

膨脹型涂料遇火時,會激發膨脹層化學反應、體積膨脹,廣泛應用于汽車制造業、油氣工業、建筑業等行業的防火解決方案。研究指出,高效、高質量的防火、防腐解決方案的需求越來越多,從而推動膨脹型防火涂料市場的發展。
鋼結構防火涂料
隨著頁巖氣開發投資力度的加大,業內人士也越來越重視該產業的可持續性發展以及安全生產,因此,對高質量、輕薄涂層的需求也在增加,這也是助推膨脹型防火涂料發展的因素之一。
汽車和石化行業對原油、天然氣需求推動了油氣開采業的發展,同時也刺激了膨脹型防火涂料的需求。防火涂料的品質要求也越來越高,以滿足嚴格的防火安全標準,這些對于膨脹型防火涂料的市場起到有利的促進作用。
鋼結構防火涂料
膨脹型防火涂料涉及水性和溶劑型品種。建筑領域翻新建設呈現越來越頻繁的趨勢,對于內部建筑結構,環氧類防火涂料較受歡迎,而且,其品種逐漸多樣化,以滿足建筑的具體應用要求。分析認為,環氧膨脹型防火涂料未來幾年的年復合增長率為4.5%以上,這類涂料具有較高的熱穩定性、快速響應、涂層外觀平整、簡潔等特點,廣泛應用于各種鋼結構上,如框架、橫梁、柱子等。再加上建筑領域實施嚴格的安全法規及高品質材料的配套使用要求等因素的影響,膨脹型涂料市場增長趨勢向好。

膨脹型防火涂料從應用角度分為耐烴類防火涂料和耐纖維類防火涂料,其中,耐烴類膨脹型涂料具有良好的熱穩定性和耐化學品性,廣泛用來降低因油氣泄漏導致的火災風險,涂裝這類涂料以提高作業人員的人身安全,而且,相關法規也推動了這類涂料的應用,有利于其市場發展。

研究表明,耐烴類膨脹型防火涂料市場規模到2026年預計將超過6.95億美元。這類涂料遇火時能形成牢固的隔熱碳層,從而有效保護鋼結構基材升溫過快,減緩火勢蔓延。這類涂料在陸地和近海油氣生產設施應用較多。

在其應用領域,壓縮天然氣、電動汽車的需求在增加,而且,關于安全性能的重視程度也在提高,這些有助于膨脹型涂料的發展。分析指出,到2026年,膨脹型涂料在汽車領域的需求規模將超過1.05億美元。這類涂料主要應用于汽車發動機蓋及底部,以抑制車輛部件過熱、腐蝕、燃氣泄漏、電池火花等各種危害因素發生。

鋼結構防火涂料
高層建筑越來越多,同時也必須符合高層建筑嚴格的防火法規。業界因此需要為現代建筑研發高質量、高性能的解決方案。膨脹型涂料順勢而為,其市場預期非常樂觀。
鋼結構防火涂料


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關鍵詞:鋼結構防火涂料,涂料廠家,RPC蓋板

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