[施工方案] 防火涂料及施工工艺

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防火涂料

防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。

防火涂料涂覆在基材表面，除具有阻燃作用以外，还具有防锈、防水、防腐、耐磨、耐热以及涂层坚韧性、着色性、黏附性、易干性和一定的光泽等性能。

燃烧是一种快速的有火焰发生的剧烈的氧化反应，反应非常复杂，燃烧的产生和进行必须同时具备三个条件，即可燃物质、助燃剂(如空气、氧气或氧化剂)和火源(如高温或火焰)。为了阻止燃烧的进行，必须切断燃烧过程中的三要素中的任何一个，例如降低温度、隔绝空气或可燃物。

防火涂料的防火机理大致可归纳为以下五点：

(1)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。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

(5)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。

防火涂料分类：

饰面防火涂料；木材防火涂料；钢结构防火涂料。


产品有：YZL—858木材防火涂料，钢结构防火涂料SB-3 ，钢结构防火涂料BTCB-1 ，钢结构防火涂料SB-2，BT-66防火涂料用高性能配套面漆，STI-A厚型钢结构防火涂料，STI-B露天钢结构防火涂料（无网型），STI-B露天钢结构防火涂料（带网型），A60—1改性氨基膨胀防火涂料等。

  

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5.饰面型防火涂料

除了钢结构防火涂料，饰面型防火涂料、电缆防火涂料等也飞速发展。饰面型防火涂料是一种集装饰和防火为一体的新型涂料品种，当它涂覆于可燃基材上时，平时可起一定的装饰作用；一旦火灾发生时，则具有阻止火势蔓延，从而达到保护可燃基材的目的。正是因为它的这种特殊用途，所以国外工业发达国家早在20世纪20年代就出现了防火涂料。这种涂料的发展经过了两个阶段。初期出现的是以硅酸盐水玻璃为粘结剂的无机防火涂料，此类防火涂料自身不燃烧，遇火时能形成空芯泡层，对可燃基材有一定的保护作用，缺点是隔热性能和耐候性能较差，易产生泛白、龟裂和脱落。

这类钢结构涂料一般是用合适的乳胶聚合物作基料，再配以阻燃剂、添加剂等组成。对这类防火涂料，要求选用的乳液聚合物必须对钢基材具有良好附着力、耐久性和耐水性。常用作这类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。对于用水性乳液作基料的防火涂料，阻燃添加剂、颜料及填料是分散到水中的，因而水实际上起分散载体的作用，为了使粒状的各种添加剂能更好地分散，还加入分散剂，如常用的六偏磷酸钠等。该类钢结构防火涂料在生产过程中一般都分为3步：第一步先将各种阻燃添加剂分散在水中，然后研磨成规定细度的浆料；第二步再用基料（乳液）进行配漆；第三步在浆料中配以无机轻质材料、增强材料等搅拌均匀。该涂料一般分为底层（隔热层）和面层（装饰层），其装饰性比厚涂型好，施工采用喷涂，一般使用在耐火极限要求不超过2h的建筑钢结构上。

4.超薄型钢结构防火涂料

超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度不超过3mm的钢结构防火涂料，这类防火涂料受火时膨胀发泡，形成致密的防火隔热层，是近几年发展起来的新品种。它可采用喷涂、刷涂或辊涂施工，一般使用在要求耐火极限2h以内的建筑钢结构上。与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比，超薄型膨胀钢结构防火涂料黏度更细、涂层更薄、施工方便、装饰性更好。在满足防火要求的同时又能满足高装饰性要求，特别是对裸露的钢结构，这类涂料是目前备受用户青睐的钢结构防火涂料。公安部消防科研所研制出的“SCB”（溶剂型）和“SCA”（水性）超薄膨胀型钢结构防火涂料，涂层厚度分别为2.69mm和1.6mm，耐火极限分别为147min和63min；“LF”（溶剂型）和“L6”（溶剂型）超薄钢结构防火涂料，涂层厚度分别为2mm和3mm，耐火极限分别为94min和90min；德国Herberts公司的“WatetBase”38320型钢结构防火涂料（水性），涂层厚度为2.63mm，耐火极限为63min；38091型钢结构防火涂料（溶剂型），涂层厚度为2.42mm，耐火极限为124min；英国“Nullifire”钢结构防火涂料（溶剂型），涂层厚度为2.24mm，耐火时间为106min；江苏兰陵公司的“SF”（溶剂型）和“ECB”（水性）超薄型钢结构防火涂料，涂层厚度为2.07mm和1.6mm，耐火极限分别为150min和44min。

总而言之，由于国内研究超薄型钢结构防火涂料的时间还较短，对涂膜的防火性能及理化性能研究虽然进展较快，但是要提出效果优异的适合于室外应用的超薄型钢结构防火涂料，还需要在其耐候性方面作进一步研究。国外的钢结构防火涂料已向着超薄、超耐候性能、装饰性能优良的方向发展，并参照欧洲老化试验标准方法进行了耐候性实验，耐候性能优良，其涂膜的耐候性能满足室外使用的要求。所以为了赶上或超过国外同类产品，满足市场的需要，研制和开发高耐候性的室外超薄型钢结构防火涂料是今后发展的方向。

5.饰面型防火涂料

除了钢结构防火涂料，饰面型防火涂料、电缆防火涂料等也飞速发展。饰面型防火涂料是一种集装饰和防火为一体的新型涂料品种，当它涂覆于可燃基材上时，平时可起一定的装饰作用；一旦火灾发生时，则具有阻止火势蔓延，从而达到保护可燃基材的目的。正是因为它的这种特殊用途，所以国外工业发达国家早在20世纪20年代就出现了防火涂料。这种涂料的发展经过了两个阶段。初期出现的是以硅酸盐水玻璃为粘结剂的无机防火涂料，此类防火涂料自身不燃烧，遇火时能形成空芯泡层，对可燃基材有一定的保护作用，缺点是隔热性能和耐候性能较差，易产生泛白、龟裂和脱落。

但是，应用较多的预应力钢筋混凝土空心楼板的耐火性能很差，其原因是：预应力钢筋的温度达2000℃时，屈服点开始下降，3000℃时，预应力几乎全部消失，蠕变加快，致使预应力板的强度、刚度迅速降低，从而板中的挠度变化加快，板下面出现裂缝，预应力钢筋直接受到高温作用，其刚度和强度进一步下降，混凝土在高温下性能也在改变，板下的混凝土受热膨胀方向与板受拉方向一致，助长了板中挠度的变化。混凝土在3000℃时，强度开始下降，5000℃强度降低一半左右，8000℃强度几乎丧失。在建筑火灾中，这类楼板均在0.5h左右即断裂垮塌。

预应力混凝土空心板广泛用于现代建筑物中作为承重的楼板，由于它的耐火性差，成为贯彻建筑设计防火规范的一个难题。为了提高预应力楼板的耐火极限，人们首先采取了增加钢筋混凝土保护层厚度的办法，但效果不很明显，反而增加了楼板的质量并占用了有效空间。借鉴钢结构防火涂料用于保护钢结构的原理，我国从20世纪80年代中期起，逐步研究和生产预应力混凝土楼板防火涂料，较广泛地用于保护预应力楼板，喷涂在预应力楼板配筋一面，遭遇火时，涂层有效地阻隔火焰和热量，降低热量向混凝土及其内部预应力钢筋的传递速度，以推迟其升温的时间，从而提高预应力楼板的耐火极限，达到防火保护的目的。

8.结语

随着我国城镇建设开发力度的进一步加大，钢结构因其钢性和塑性都比较优良，将被广泛应用在大型展览、体育中心及高层建筑中。因此，必须进一步深入研究钢结构防火涂料性能，根据不同需要、不同功能，提高钢结构耐火极限，增强建筑物抗御火灾能力，确保国家和人民群众生命财产安全。

防火涂料施工工艺
薄型防火涂料（水性）具体施工方法

一、施工前准备
1. 待涂表面的处理
（1）在施工之前，应将支承构件表面处理干净(包括除锈、清除焊渣及其它污物)。
（2）检查钢结构表面有无漏刷防锈底漆的现象，及时修补。
2. 防火涂料的储存
涂料的储存:经检验合格的涂料，应存放在干燥通风的仓库内。应将涂料摆放整齐，防止风吹雨淋、阳光暴晒，如结块变质的涂料，不得使用。
二、防火涂料的施工
1. 采用喷涂方式。
2. 涂装施工：施工前必须将防火涂料搅拌均匀方可施工，如涂料太稠可加入少量水，直至适合喷涂为止。喷涂第一遍涂料是其厚度不应超过3mm为宜，当第一遍基本干燥后再喷涂下一道，直至达到规定厚度。
三、施工中注意事项：
1. 防火涂料在运输存放过程中要防雨防潮。
2. 防火涂料当出现固化、结块时不得使用。刚施工完的涂层应防止雨水冲淋。
3. 若涂料在使用中若变稠时（不属时间过长硬化）可再加入少量水搅匀后再用。
4. 涂料喷涂后，宜用塑料布或其它物品遮挡，以免强风直吹和暴晒，造成涂层开裂。
5. 不需喷涂抹涂的部位，要在喷涂前盖住，一旦造成污染，应马上清洗干净。
6. 喷涂工具停止使用后，应马上清洗干净，以备再用。
7. 施工温度：施工期间，以及施工后24之内，施工周围环境及钢构件温度均应保持在5℃以上为宜。若不能满足此温度条件时，应另采取其它特殊措施，防止涂层受冻。当风速大于5m/s，或雨天和构件表面有结露时，不宜作业。
8. 防火涂料初期强度较低，容易碰坏。因此，喷涂应在相关钢结构施工完后再进行，防止强烈震动和碰撞。
9. 施工时若有上、下立体交叉作业，应注意安全。特别是在脚手架上的操作人员要加倍小心，操作人员必须戴好防护用具，系好安全带后方可操作。

六、防火涂料的施工检验

1. 材料供应质量在符合国标的前提下，执行企标，具体如下：
2. 采购部按原材料的技术要求采购。
3. 负责制定原材料的技术标准及主要原材料、辅助原材料分类，并提交给管理部作为采购的依据，负责对原材料样品及进厂原材料的质量检验。
4.防火涂料施工过程中质量的技术保障措施
4.1构防火涂料出厂时，产品符合成品标准规定，并附有出厂合格证明。
4.2本钢结构防火涂料不锈蚀钢材，并可以同钢结构上现有的防锈漆配合使用，涂料成分不含有石棉，溶剂不含有苯类。涂层实干后不会有刺激性气味，燃烧时不产生浓烟和有害人体健康的气味。在预定的是使用期间能保持其性能。
4.3施工现场项目部设有专职质检员，对每道工序进行检测。涂层表面达到均匀、平整程度。
4.4两个工段设有兼职质检员，针对所管理的班组进行质量掌握和控制，施工合格后，报专职质检员进行质量检测。
4.5喷涂工掌握自己喷涂的部位和区域的检测；喷涂时确保涂层完全闭和，轮廓清晰，面层均匀一致，保证施工质量。
4.6以钢结构防火涂料的施工工艺及验收规范为标准进行施工和验收。



建筑防火是消防科学技术的一个重要领域，而防火涂料又是防火建筑材料中的重要组成部分。防火涂料是指涂装在物体表面，可防止火灾发生，阻止火势蔓延传播或隔离火源，延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料。按用途和使用对象的不同可分为：饰面型防火涂料、电缆防火涂料、钢结构防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料等。我国防火涂料的发展，较国外工业发达国家晚15～20年，虽然起步晚，但发展速度较快。

尤其是钢结构防火涂料，从品种类型、技术性能、应用效果和标准化程度上看，已接近或达到国际先进水平。近几年，其需求量成倍增长，这与钢结构建筑的迅速发展是分不开的。

1.钢结构防火涂料

钢结构作为高层建筑结构的一种形式，以其强度高、质量轻，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点，在建筑业中得到广泛应用，尤其在超高层及大跨度建筑等方面显示出强大的生命力。截止1990年底，世界上高200m以上的100栋超高层建筑中钢结构占了79％。改革开放以来，随着国际间技术交流与合作的加强，钢结构应用技术在我国得到了蓬勃发展，高层和超高层建筑迅速增长。据1995年的统计资料，我国建成的100幢超高层建筑中钢结构占37％，多数是近几年兴建的。

随着我国城市规模的发展，钢结构在我国建筑业的应用具有非常广阔的前景。但由于钢结构自身不燃，钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明，钢结构建筑的耐火性能较砖石结构和钢筋混凝土结构差。钢材的机械强度随温度的升高而降低，在5000℃左右，其强度下降到40％～50％，钢材的力学性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降，很快失去支撑能力，导致建筑物垮塌。因此，对钢结构进行保护势在必行。钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面，起防火隔热作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度，避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。

早在20世纪70年代，国外对钢结构防火涂料的研究和应用就展开了积极的工作并取得了较好的成就，至今仍是方兴未艾。80年代初国外钢结构防火涂料就进入中国市场，在工程上应用。从80年代初，我国也开始研制钢结构防火涂料，至今已有许多优良品种广泛应用于各行各业。

2.厚涂型钢结构防火涂料

厚涂型钢结构防火涂料是指涂层厚度在8～50mm的涂料，这类防火涂料的耐火极限可达0.5～3h。在火灾中涂层不膨胀，依靠材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的升温，保护钢件。这类钢结构防火涂料采用合适的粘结剂，再配以无机轻质材料、增强材料。与其他类型的钢结构防火涂料相比，除了具有水溶性防火涂料的一些优点之外，由于它从基料到大多数添加剂都是无机物，因此成本低廉。该类钢结构防火涂料施工一般采用喷涂，多应用在耐火极限要求2h以上的室内钢结构上。但这类产品由于涂层厚，外观装饰性相对较差。

3.薄涂型钢结构防火涂料

涂层厚度在3～7mm的钢结构防火涂料称为薄涂型钢结构防火涂料。该类涂料受火时能膨胀发泡，以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的升温，保护钢构件。

这类钢结构涂料一般是用合适的乳胶聚合物作基料，再配以阻燃剂、添加剂等组成。对这类防火涂料，要求选用的乳液聚合物必须对钢基材具有良好附着力、耐久性和耐水性。常用作这类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。对于用水性乳液作基料的防火涂料，阻燃添加剂、颜料及填料是分散到水中的，因而水实际上起分散载体的作用，为了使粒状的各种添加剂能更好地分散，还加入分散剂，如常用的六偏磷酸钠等。该类钢结构防火涂料在生产过程中一般都分为3步：第一步先将各种阻燃添加剂分散在水中，然后研磨成规定细度的浆料；第二步再用基料（乳液）进行配漆；第三步在浆料中配以无机轻质材料、增强材料等搅拌均匀。该涂料一般分为底层（隔热层）和面层（装饰层），其装饰性比厚涂型好，施工采用喷涂，一般使用在耐火极限要求不超过2h的建筑钢结构上。

4.超薄型钢结构防火涂料

超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度不超过3mm的钢结构防火涂料，这类防火涂料受火时膨胀发泡，形成致密的防火隔热层，是近几年发展起来的新品种。它可采用喷涂、刷涂或辊涂施工，一般使用在要求耐火极限2h以内的建筑钢结构上。与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比，超薄型膨胀钢结构防火涂料黏度更细、涂层更薄、施工方便、装饰性更好。在满足防火要求的同时又能满足高装饰性要求，特别是对裸露的钢结构，这类涂料是目前备受用户青睐的钢结构防火涂料。公安部消防科研所研制出的“SCB”（溶剂型）和“SCA”（水性）超薄膨胀型钢结构防火涂料，涂层厚度分别为2.69mm和1.6mm，耐火极限分别为147min和63min；“LF”（溶剂型）和“L6”（溶剂型）超薄钢结构防火涂料，涂层厚度分别为2mm和3mm，耐火极限分别为94min和90min；德国Herberts公司的“WatetBase”38320型钢结构防火涂料（水性），涂层厚度为2.63mm，耐火极限为63min；38091型钢结构防火涂料（溶剂型），涂层厚度为2.42mm，耐火极限为124min；英国“Nullifire”钢结构防火涂料（溶剂型），涂层厚度为2.24mm，耐火时间为106min；江苏兰陵公司的“SF”（溶剂型）和“ECB”（水性）超薄型钢结构防火涂料，涂层厚度为2.07mm和1.6mm，耐火极限分别为150min和44min。

总而言之，由于国内研究超薄型钢结构防火涂料的时间还较短，对涂膜的防火性能及理化性能研究虽然进展较快，但是要提出效果优异的适合于室外应用的超薄型钢结构防火涂料，还需要在其耐候性方面作进一步研究。国外的钢结构防火涂料已向着超薄、超耐候性能、装饰性能优良的方向发展，并参照欧洲老化试验标准方法进行了耐候性实验，耐候性能优良，其涂膜的耐候性能满足室外使用的要求。所以为了赶上或超过国外同类产品，满足市场的需要，研制和开发高耐候性的室外超薄型钢结构防火涂料是今后发展的方向。