摘要：阐述钢结构防火保护的重要性，介绍了目前常用的超薄型钢结构防火涂料的组成、作用原理，并采用热分析、 XRD 对涂料的作用过程进行了分析。



　　关键词：钢结构;防火涂料;火灾危险性;热分析



　　1 前 言



　　现代建筑已经告别了过去“秦砖汉瓦”的时代向着钢结构的“钢筋铁骨”迈进，钢结构已在建筑工程中发挥着独特且日益重要的作用。



　　普通建筑用钢在全负荷的情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为 540 ℃ 左右。



　　一般在( 300 ～ 400 )℃时，其强度开始迅速下降;到 500 ℃ 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，低于建筑结构所要求的屈服强度，也就是低于建筑结构的承载许用应力。


　　我国 20 世纪 90 年代初对裸露钢梁的耐火极限进行了验证，确认了 I36b 、 I40b 标准工字钢梁的耐火极限分别为 15min 、 16min (见图 1 ，其中 B 为标准升温曲线; C 为实际升温曲线; D 为钢梁形变曲线)。因此，若用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体，一旦发生火灾，则建筑物会迅速坍塌，对人民的生命和财产安全造成严重的损失。



　　2 超薄型钢结构防火涂料



　　2.1 钢结构防火的意义



　　一是可以延长钢结构到达临界温度的过程，减轻钢结构在火灾中的破坏，避免钢结构在火灾中局部或者整体倒塌造成灭火和人员疏散的困难以及人员伤亡;二是可以减少火灾后钢结构的修复费用，缩短灾后结构功能恢复周期，减少间接经济损失。



　　国家现行建筑设计防火规范：国家标准《高层民用建筑设计防火规范》 GB 50045-95(1997 年版 ) 、《建筑设计防火规范》 GBJ16-87 、《建筑室内装修设计防火规范》 GB 50222-95 对钢结构的耐火极限要求见表 1 。



　　目前，钢结构的防火保护有多种方法，这些方法主要有：钢结构防火涂料保护、防火板保护、混凝土防火保护、柔性卷材防火保护、耐火钢、结构内通水冷却等。选择钢结构的防火措施时，应考虑下列因素：钢结构所处部位，需防护的构件性质;钢结构采取防护措施后结构增加的重量及占用的空间;防护材料的可靠性;施工难易程度和经济性。



　　这其中以钢结构防火涂料保护方法应用范围最为广阔，效率最高，包括超薄型、薄型、厚型，而这其中超薄型钢结构防火涂料的用量几乎占全部防火涂料的 90% 。



　　2.2 超薄型钢结构防火涂料



　　超薄型钢结构防火涂料为膨胀型防火涂料，该类钢结构防火涂料涂层超薄(小于 3mm )，一般为溶剂型体系，具有优越的粘结强度、耐候耐水性好、流平性好、装饰性好等特点;在受火时缓慢膨胀发泡形成致密坚硬的防火隔热层，该防火层具有很强的耐火冲击性，延缓了钢材的温升，有效地保护钢构件。



　　超薄膨胀型钢结构防火涂料施工可采用喷涂、刷涂或辊涂，一般使用在耐火极限要求在 2h 以内的建筑钢结构上。



　　目前国内外，出现了耐火性能达到或超过 2h 的超薄型钢结构防火涂料新品种。各种轻钢结构、网架等多采用该类型防火涂料进行防火保护。由于该类防火涂料涂层超薄，工程中使用量较厚型、薄型钢结构防火涂料大大减少，从而降低了工程总费用，又使钢结构得到了有效的防火保护，是目前市场上大力推广的品种。



　　作为膨胀型防火涂料，通常含有成膜剂、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、无机颜填料等。