钢结构防火涂料分类及其与油漆相容性的测试方法

钢结构防火涂料分类及其与油漆相容性的测试方法摘要钢结构防火涂料的施工涉及到重大生命和财产安全问题一直以来，有关部门和公众对钢结构防火都十分重视本文针对以上关注点，以GB14907-2018《钢结构防火涂料》为依据，并依据相关标准提出一套测试防火涂料与油漆相容性的方案关键词钢结构防火涂料；相容性；测试方法；类型；Classification offire retardantcoatings forsteel structuresand testmethodsfor theircompatibility withpaintsHan WeilunChinaConstruction EighthEngineering BureauLtd.Shanghai200000Abstractthe constructionof fireproofcoating forsteel structureis relatedto the safetyof lifeand property.All along,the relevantdepartments andthe publicattachgreat importancetothefire preventionof steel structure.In viewof theaboveconcerns,based onGB14907-2018”fire retardantcoatings forsteel structures,andaccording tothe relevantstandards,this paperputs forwarda setof schemeto testthecompatibility offire retardantcoatings andpaints.Key wordsfire retardantcoating forsteelstructure;Compatibility;Test method;Type;

1、概述钢结构防火涂料是用来提高钢结构耐火极限的特种涂料随着我国建筑业的发展，采用钢结构的建筑也随之不断增加钢材虽然是不能燃烧的材料，但是在火灾的高温下，其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低，一般在15分钟左右就会丧失承重能力而垮塌，80年代初国外钢结构防火涂料产品就已在中国的诸多工程上应用，如北京最早的“五星级”酒店之一“北京西苑饭店”应用钢结构防火涂料发展到现在，基本上已形成了多品种、系列化的局面溶剂型、水溶性、厚涂型、薄涂型和近年发展起来的超薄型、室外和室内用等多种钢结构防火涂料先后在工程项目中获得广泛应用无论采取何种方法都应具备一下几点

（1）安全无毒；

（2）易于与钢构件结合；

（3）在预期的耐火极限内科有效的保护钢结构；

（4）在钢构件受火后发生变形时，防火保护材料应不被破坏而仍能发挥原有的保护作用；

（5）经济合理

2、防火涂料的分类

2.1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850mm的涂料，这类防火涂料的耐火极〜限可达

0.53h在火灾中涂层不膨胀，依靠草料的不燃性、低导热性或涂层中材料〜的吸热性，延缓钢材的升温，保护钢构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

2.2薄涂型钢结构防火涂料涂层厚度在37mm的钢结构防火涂料称为薄涂型防火涂料该类涂料受火时能〜膨胀发泡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，一般使用在耐火极限要求不超过2h的建筑钢结构上

2.3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、刷涂或辐涂施工，一般使用在要求耐火极限2h以内的建筑钢结构上

3、钢结构防火涂料与油漆相容性的浅析

3.1概述钢结构防火涂料要起到一定防腐作用，避免产生锈蚀导致的经济的损失和潜在安全隐患因此，工程上钢结构都必须进行有效的防腐处理目前绝大多数钢结构防火涂料品种都没有兼具防腐功能，因此，研究出防火性能好、同时兼具防腐保护等性能的钢结构防火涂料，具有非常重要的意义另一方面，探讨已成型的防腐涂装体统中防涂料与防锈漆的相容性极为必要

3.2机理分析从结果上分析，防火涂料与防锈油漆相容性存在三种状态，如图下所示，在完全不相容时，防火涂料在完全不浸润的油漆表面收缩，产生的疏松结合界面，当与到外界环境骤变时，较易引起界面层间空气的收缩或膨胀，引起钢结构外层开裂或起泡，同时因防火层与防锈层间作用力过小，还会导致表面涂层脱落防火涂料与防锈油漆更多的是部分相容状态，如b所示，表面基团不亲不憎，导致内部的各种小分子助剂和不同分子链的主要成分在界面处产生了完全相容区，逐渐相容区，逐渐不相容区，完全不相容区的渐变层区实际上，形成的渐变层区要比图中的“汉堡”结构更加复杂，因此产生的不同图层整体性要比完全不相容的情况好很多在一些条件下，渐变或共混层的两种功能材料可能起不到协同作用，即渐变层越厚，外部防火层和底层防锈层就越薄，作用越弱在实际使用中，施工方和验收方一定是希望渐变层越小越好除此之外，渐变层越多，层间作用力取决千短板层，因此层间作用力并不稳定当防火涂层与防锈涂层接合处有小分子互相渗透、大分子链段缠结时，导致接合处存在极强的附着力和较强的化学键结合，并且因为两种材料完全相容，并不会区分出渐变区，或产生的渐变区极薄，此种情况为完全相容

3.3相容性测试方法探讨GB14907-2018要求的指标，比较详细的概括了防火涂料在涂层强度、涂层和界面粘结性、涂层在各种严苛条件下是否产生变质、老化因此在基于标准考察上述情况时，评价防火涂料的相容性需考察以下几种性能L涂刷后系统的耐火性能；

2.耐酸、耐碱、耐水性；

3.粘结试验另需将粘结破坏形式体现在实验记录和报告中；

4.涂层附着力实验，应用考核较严的划圈法；

5.初期干燥抗裂性；

6.耐冷热循环性

4、结语新修订的钢结构防火涂料标准以相关科研成果为基础，参考借鉴国外方法，操作性更强，标准的适用场合、涂料产品的质量考核更科学合理，同时也给产品的不断改进和促进竞争留下了发展空间虽然新标对防火涂料与油漆相容性并没有明确的指标，也没有明确的方法，但是基于上文分析涂刷完毕，养护结束后，评价试件的相容性其本身需考察的性能有三点L材料整体的耐火性和腐蚀性能是否满足使用要求；

2.防火涂层和防腐涂层接合是否紧密，致密；

3.防火涂层和防腐涂层在保持上述使用要求后，是否有足够的作用力长期保持涂刷完毕如果需要更好的效果还可以做对比试件，将无底涂直接刷防火涂料的试件和有底涂的试件进行对比参考文献［1］覃文清，李风.钢结构防火涂料现状及发展趋势【J】新型建筑材料，1998-05-01［2］覃文清，李风.钢结构的防火保护【C］展望新世纪消防学术研讨会论文集,

2001.［3］覃文清.钢结构防火涂料的现状和研究及应用【C】首届国际（西安）涂料、涂装、表面工程高层论坛论文集，

2005.。