目前我国广泛采用的钢构件防火措施主要有防火涂料法和构造防火两种类型。构造防火方法主要是发泡防火漆法和外包防火层等方法。对于外露的钢结构构件,如楼梯等多用涂料和漆料,采用10~40mm厚的涂料,耐火极限可达1.5~3h,而发泡漆的耐火时间一般为0.5h。对隐藏的构件,珍珠岩防火喷涂或采用防火板是经济有效的方法,30~40mm厚的喷涂可实现1.5h的耐火极限,并兼有的防腐能力。暴露钢构件一般采用耐腐蚀涂料或油漆防腐,由底漆和面漆组成。目前防腐涂料的有效期为10~20年,所以要定期重新涂刷。镀锌压型钢板本身具有防腐能力,在用于楼盖时可借助于防火涂料解决防腐问题,但用于屋面和外墙面时还要涂以有机涂料,增加其耐久年限。
1 .钢结构防火涂料法
钢结构防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。目前,我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类,即薄型(B类,包括超薄型)和厚型(H类)。薄型涂层厚度在7mm以下,在火灾时能吸热膨胀发泡,形成泡沫状炭化隔热层,从而阻止热量向钢结构传递,延缓钢结构温升,起到防火保护作用。其主要优点是:涂层薄,对钢结构负荷轻,装饰性较好,对小面积复杂形状的钢结构表面的工比厚型要容易;厚型涂层厚度为8-50mm,涂层受热不发泡,依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升,起到防火保护作用。两者具有不同的性能特点,分别适用于不同场合,但是,无论那种产品均应通过检测机构检测合格,方可选用。
钢结构防火涂料的按以下规则选用:
室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构,当规定耐火极限在1.5h及以下时,宜选用薄涂型钢结构防火涂料。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1.5h以上时,应选用厚涂型钢结构防火涂料。
露天钢结构,应选用适合室外用的钢结构防火涂料,用于保护钢结构的防火涂料应不含石棉,不用苯类溶剂,在施工干燥后应没有刺激性气味;不腐蚀钢材,在预定的使用期内须保持其性能。
确定钢结构防火涂料涂层厚度可按照有关规范对钢结构不同构件耐火极限的要求,根据标准耐火实验数据选定相应的涂层厚度。根据标准耐火试验数据,按照计算方法确定涂层的厚度。
2. 发泡防火漆法
防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。防火漆与一般油漆相比,在物理性能方面基本一样,不同的是它干燥以后,漆膜本身不易燃烧,遇火时,能推迟火焰延烧到涂漆的可燃物上,具有防火性能。据试验:将一般油漆与防火漆分别涂在木板上,干燥后,用同样的火焰烘烤,涂一般油漆的木板,不到2分钟就和油漆一道焦灼;而涂非膨胀惰气型防火漆的木板,2分钟后仅出现阴燃现象,静置30秒后立即熄灭;涂膨胀惰气型防火漆的木板,即使烘烤15分钟,连阴燃现象也未出现。由此可见,用防火漆涂于物体表面,一旦发生火灾,的确能在定时间里阻止火势蔓延,保护物体表面,从而为灭火战斗取宝贵的时间。
钢结构防火漆施工工艺:
A、将钢结构表面除锈后,刷涂一层铁红或红丹底漆,底层完全干燥后方可进行下一工序。B、使用前将涂料搅拌均匀,基材表面清除干净,无油污、无尘土。C、采用刷涂或喷涂,涂膜均匀,若涂料过稠可用专用稀料稀释。间隔6小时后刷第二遍,湿涂覆量≥500g/平方米。D、涂料未用完,须将桶盖重新封严。
钢结构防火漆施工注意事项:
A、涂料所用溶剂为挥发性易燃物,施工时注意通风,严禁火种并采取必要的消防措施;B、涂料未实干前,禁止与水接触。
3.外包防火层法
外包防火层法就是在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型,也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强,以限制收缩裂缝,并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层,砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆,也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板,采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。
外包防火层法通常应用于钢柱,其做法有:金属网抹50#砂浆保护,厚度为8mm,耐火极限达到0.8h;用加气混凝土作保护层,厚度为40mm时耐火极限为1.0h,当厚度为80mm时,耐火极限能够达到2.33h;用200#混凝土作保护层,保护层厚度为100mm时耐火极限能够达到2.85h;用普通粘土砖作保护层,厚度为120mm时耐火极限能够达到2.85h;用陶粒混凝土作保护层,保护层厚度为80mm时耐火极限能够达到3.0h。随着技术发展,用防火板作保护层技术越来越完善,应用越来越广。防火板钢结构防火保护主要用于耐火等级为一、二级的建筑物的钢柱、梁、楼板和屋顶承重构件,设备的承重钢框架、支架、裙座等钢构件进行包覆和屏蔽,以阻隔火焰和热量,降低钢结构的升温速率,将钢结构的耐火极限由0.25h提升到设计规范规定的耐火极限。其安装方法可采用粘结剂或钢件(如铁钉、铁箍)固定在钢构件上,在做包覆保护之前钢构件应先作防锈去污处理,并涂刷防锈漆。