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压瓦机钢结构防火涂料的防火隔热原理及应用

1概述
经济和-的发展，推动了建筑业的发展，大型建筑，如展览馆、候机楼、大型商场及工业厂房等不断增多，采用钢结构的建筑也随之不断增加。由于钢材自身不燃，因此双层彩钢压瓦机钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们所忽视。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远较砖石结构和钢筋混凝土结构为差。钢材的机械强度是温度的函数。一般来说，可以认为钢材的机械强度随温度的升高而降低。当钢材的温度升高到某一值，而使其失去支撑能力，这一温度值定义为该钢材的临界温度。一般常用建筑钢材的临界温度为540℃。对于建筑物火灾，火场温度大多在800～1200之间，在火灾发生的10min内，火场温度即可高达700℃以上。对裸露的钢构件，在这样的火灾温度下，也只有几分钟其温度就可上升到500℃而达到其临界值，进而失去承载能力，导致建筑物垮塌。因此，对钢结构进行防火保护势在必行。对钢结构进行防火保护有多种多样的形式和措施，其中使用防火涂料是一种比较理想的方法。钢结构防火涂料喷涂在钢构件表面，起防火隔热保护作用，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70年代，国外对钢结构防火涂料的研究和应用就开展了积极的工作并取得了较好的成效。80年代初，国外钢结构防火涂料进入我国市场得到应用。

随着我国建筑业的不断发展，各种建筑象雨后春笋，日益增多，各部门对使用钢结构防火涂料作钢材防火保护的要求也日益增加，钢结构防火涂料的研究、生产及推广应用正逐渐进入-。
2钢结构防火涂料的类型
钢结构防火涂料的类型可用不同的方法来定义：从其所用的溶剂来分，可分为溶剂型和水基型防火涂料；从其防火机理来分，可分为膨胀型和非膨胀型防火涂料；从它的使用范围来分，可分为室内和室外防火涂料。室内钢结构防火涂料应用于工业厂房与建筑物的室内钢结构；室外钢结构防火涂料则应用于石化企业和建筑物室外裸露钢结构，要求其耐水、耐候等理化性能适应室外条件。钢结构防火涂料的耐火性能以涂覆钢构件的涂层厚度和相应耐火极限来表示。根据GB14907-94，钢结构防火涂料的耐火性能应满足的规定。
3钢结构防火涂料的防火隔热原理
对膨胀型钢结构防火涂料而言，涂覆在钢构件上的防火涂料受火时膨胀发泡形成泡沫层，因为泡沫层质地疏松，具有良好的隔热性，其热导率很低，延滞了热量传向被保护的基材的速度；琉璃瓦压瓦机在涂层膨胀发泡产生泡沫层的过程中，因吸热反应而消耗大量的热量；涂料中的有些组分遇火发生反应而生成不燃气体，有利于降低体系的温度，对钢材起到高效的防火隔热保护。非膨胀型防火涂料受火时，涂层基本上不发生体积变化，而依靠构成涂层的材料自身的低导热性和隔热性对钢构件起屏障和防止热辐射作用，避免火焰和高温直接进攻钢构件。要达到高等级耐火性能，这类涂料一般涂层较厚。
4钢结构防火涂料的研究和应用
80年代初，-四川消防科研所在国内率先开展了钢结构防火隔热保护技术系统研究工作，研制出一系列钢结构防火涂料产品，并在很多重要工程上成功地获得应用。此后在钢结构防火涂料产品性能标准、工程应用技术等方面进行了研究，制定了钢结构防火涂料产品通用技术条件、工程应用规范等技术法规文件，进一步推动、促进和规范了钢结构防火涂料的研究及工程应用工作。
目前，国内钢结构防火涂料的研究正向系列化、多品种的方向发展。钢结构防火涂料除了要求它具有防火隔热这个特殊性能之外，还要求适应使用要求的物理力学性能指标。而涂料的性能主要由涂料的基料所决定。因此，研制钢结构防火涂料的过程，一般是首先确定基料。基料确定的原则主要有下面几点：第一，基料在高温下((800一1000℃)与钢材有较强的粘合强度，并且有利于或至少是不影响防火涂料体系的防火隔热效果；第二，选用的基料除使涂料具有良好的理化性能外，还应对金属无腐蚀性；第三，选用的基料应考虑经济性。根据这些原则，在基料确定之后，要对组成防火体系的物质及-添加剂进行选择。首先应考虑原料能否与基料和-成分匹配，另外，考虑经济性、火灾时基本不产生毒气和浓烟，以及隔热性、容重、发泡率等性能。在主要成分确定之后，最后进行基料、相关原料、各种添加剂之间的合理配比等方面的研究。
所谓厚涂型钢结构防火涂料，是指涂层厚度在8-50mm的涂料，又叫全自动压瓦机钢结构防火隔热喷涂涂料。这类涂料形成的涂层在火灾中不膨胀，依靠材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的温升，保护钢件，耐火极限可达0.5一3h。与-类型的钢结构防火涂料相比，它除了具有水溶性防火涂料的一些优点之外，由于基料及多数添加剂都是无机物，因此它还具有成本低廉的特点。
可用于该类钢结构防火涂料的基料有碱金属硅酸盐类、磷酸盐类等。硅酸盐类涂料所得的涂层不耐水，不防潮，耐候性差，且易出现开裂、脱粉等不良现象。因此，如果采用硅酸钠作为钢结构防火涂料的基料，其关键技术之一，是需对其进行改性。目前解决这个问题的途径大多采用氟硅酸盐、硼酸盐、有机高分子聚合物等对其改性。
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