鋼結構防火涂料存在的若干問題淺析

鋼結構防火涂料存在的若干問題淺析

　　論文導讀：本文對目前鋼結構防火涂料存在的問題進行了細致分析，提出了相應對策，并對鋼結構防火涂料的發展趨勢進行闡述。

　　關鍵詞：鋼結構，防火涂料，問題

　　鋼結構作為現代建筑的主要形式，因具有穩定性好、抗震性能好、施工快捷、建筑工業化程度高、空間利用率大等優點，而被大量應用于各類大空間工業廠房及民用建筑中。但鋼結構建筑抗火性能差的特點也非常明顯。雖然鋼結構是一種不燃燒材料，但卻是熱的良導體，極易傳導熱量。鋼材在溫度超過300度以后，屈服點和極限強度顯著下降，達到600度時強度幾乎等于零，無法滿足建筑耐火極限的要求。目前，我們通常使用的提高鋼結構耐火極限的方法有：鋼結構表面噴涂防火涂料;用現澆混凝土作外包層;鋼構件內充水(水套)、屏蔽等。其中，采用鋼結構防火涂料對鋼結構進行噴涂保護是目前應用最廣泛的提高耐火極限的方法。筆者結合鋼結構防火涂料在使用中存在的一些問題和對策進行了分析，并闡述了防火涂料的發展趨勢。

　　一、目前鋼結構防火涂料存在的主要問題

　　(一)涂料自身的安全性和耐久性

　　1、安全性

　　目前的膨脹型鋼結構防火涂料遇火有可能釋放出氨、HCN、鹵化、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害氣體。如果這些氣體的釋放濃度超過了人體承受極限，便會對火場中的疏散人員和救援的消防人員造成極大的身體危害。

　　2、耐久性

　　厚型防火涂料自重大、裝飾性差的缺點，使其只能應用于某些對外觀要求不高的室外鋼結構。在現實中廣泛應用的是薄型和超薄型鋼結構防火涂料，特別是超薄型。但這兩類涂料所使用的主要原料聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇的耐水性不良，存在著隨環境、時間的變化會溶出、分解、降解和老化等問題，因此，此類涂料的防火性能必定會隨著時間的推移有所下降，而目前還沒有找出一種科學的評定防火涂料耐久性的方法。

　　(二)生產工藝技術水平低，產品質量參差不齊

　　國內多數鋼結構防火涂料生產企業的規模不大，生產工藝流程自動化水平不高，有部分企業還是手工作坊式生產，不少產品的配方工藝大同小異，對專用于防火涂料的原料研究不夠，對原材料的檢測、控制不夠，生產過程的檢測手段不全，導致產品質量良莠不齊。目前，市場上防火涂料可以說是“魚龍混雜”，比較混亂，少數廠家為了減少成本，降低原材料等級，改變配方，用其他廠家的涂料送檢領取批文，而且市場銷售環節缺少監管，生產出來的產品打著合格產品的牌子違法流入了市場。

　　(三)檢測機構執行標準不嚴格

　　目前消防部門在對工程竣工驗收前一般要求施工單位或建設單位委托中介機構對防火涂料進行檢測，但檢測部門往往受利益沖突，把關不嚴，沒有嚴格按照標準要求，在抽檢點、數量、涂料品種、涂料厚度方面存在一些誤差，有的甚至出一些假報告，反而導致在驗收過程中對消防監督機構起“誤導”作用。

　　(四)施工質量不高

　　目前，對鋼結構施工單位資質認定無市場準入制度，只要有鋼結構施工許可證便可承接鋼結構防火涂料工程，施工隊伍人員素質參差不齊，多數未經上崗培訓，不懂噴涂技術，隨意估算涂層厚度，不按程序作業，施工質量差。主要表現在：

　　一是防火處理方法不當，達不到防火要求。雖然防火涂料可用噴涂、抹涂、輥涂、刮涂或刷涂等方法進行施工處理，但目前大多數施工單位不論是薄涂型(超厚型)還是厚涂型防火涂料，在施工時均采用刷涂方法對鋼結構表面進行防火處理。實際上，為了美觀和效果，薄型與厚型防火涂料在防火處理方法上具有一定區別，一般情況下，薄涂型防火涂料的底涂層(或主涂層)宜采用重力或噴槍噴涂，其壓力約為0.4Mpa，局部修補和小面積施工，可用手工抹涂。面層裝飾涂料可用剛涂、噴涂或滾涂;厚涂型防火涂料宜采用壓送式噴涂機噴涂，壓力為0.4—0.6Mpa，噴涂施工應嚴格分次完成，必須在前一遍干燥或固化后，方可再涂后一遍。

　　二是品種選用不當，往往把薄涂型，尤其是超薄型涂料用于要求2h以上耐火極限鋼結構上，把技術性能僅能滿足室內的膨脹型防火涂料用于室外，失去防火保護作用。目前市場銷售的防火涂料多種多樣，總體上可分為B類(薄型)和H類(厚型)。從理論上說，將防火涂料覆于基材表面，其耐火性能即大為提高，被保護基材就不會受火焰的侵襲。但事實上，因防火涂料的組份、理化性能及防火阻燃性能指標不同，其適用對象也不同，適用范圍有一定的局限性。一般情況下，B類薄型涂料可適用于結構需要暴露、荷載量要求苛刻的鋼結構建筑，如展覽館、大型超市等公共場所;H類厚型防火涂料可適用于隱蔽工程、不影響建筑整體美觀的生產廠房或庫房。

　　三是少數施工單位利用建設單位對工程防火重視不夠，缺少現場施工質量檢測手段，監管不到位，工程驗收沒有嚴格標準等不足，在施工中作假，以次充好，特別是對涂層前防銹處理，底層刷涂時往往減少作業工序，并將劣質產品用在防火工程上，或者施工單位利用“瞞天過海”形式，在鋼結構的表層噴涂質次價高的產品，使其“金玉其外，敗絮其中”。

　　二、措施和對策

　　(一)加強宣傳教育，提高思想認識。鋼結構工程火險隱患的成因是多方面的，但很重要的一個原因是思想認識不到位，輕視火災預防，對違規施工存在僥幸心理。消防部門應利用報紙、廣播、傳單等形式廣泛開展防火宣傳，組織設計、施工單位進行消防技術規范及法律法規的培訓，提高設計、施工人員的業務理論水平和執法守法意識。

　　(二)正確選用防火涂料品種。目前市場上防火阻燃涂料的品種繁多，其防火性能也不盡相同。因此，必須充分調研防火涂料各品種的作用，把握其性能，并根據基材涂層正常使用條件及火災環境條件等正確選擇防火涂料的品種。不能把薄型、超薄型或厚型防火涂料不加區別就用于所有的鋼結構防火保護上，一定要按照被保護建筑火災危險性、環境條件、生產工藝、保護價值等方面加以綜合考慮，真正發揮防火涂料的防火效能。

　　(三)強化監督管理，把好產品生產、銷售關。銷售的產品必須有國家檢測機構檢測合格的耐火性能和理化性能檢測報告，才能出廠銷售，并應附有使用說明書，標明技術性能、制造批號、貯存期限、適用范圍。消防監督部門應對每批防火涂料進行出廠前的質量抽檢，并檢驗其包裝、標貼、說明等是否符合規定要求。凡是防火涂料的經營單位，進貨時須向廠家索取產品說明書等資料，銷售時向用戶提供產品說明書等資料，并實行掛牌經營制度，標明產品的生產廠家、技術性能、產品檢測機構、適用范圍等內容。消防監督部門應跟蹤監督，定期或不定期抽查產品質量、營銷人員專業知識的掌握程度及售后服務等情況。對違反規定生產不合格產品，危害公共安全者或對無照、無牌經營者，要依法嚴格處理，對銷售假冒偽劣產品者，要會同工商、質監等有關部門依法堅決予以打擊，維護廣大用戶和群眾的利益。

　　(四)加強對施工現場、檢測機構的監督力度。消防部門在出具審核意見書中應明確要求防火涂料施工單位須具有相應施工資質才能承接工程，同時對施工現場要進行跟蹤監督服務。比如在刷涂防火涂料前，要求施工單位先進行表面除銹，并根據使用要求確定防銹處理，鋼結構表面的雜物應清除干凈，其連接處的縫隙應用防火涂料或其它防火材料填補，堵平后方可施工。施工時應保持空氣流通，雨天或鋼構件表面有結露時，不宜作業。因為防火涂料工程施工較快，加強對施工現場的監督檢查，顯得十分重要。通過施工現場檢查，可以掌握施工隊伍基本情況、工程進度、質量好壞，產品是否合格。也只有實地檢查督促，才能發現隱患，及時督促整改隱患，避免不必要的損失。另外，加強對消防中介檢測單位的管理力度，正確引導行業自律意識，嚴明檢測規范與要求，對出假報告或誤差較大的檢測單位，要給予相應的處罰，直至取消其資質。

　　(五)嚴格驗收標準，確保工程質量。消防部門在建設單位申請驗收要求前，首先應要求其提供中介檢測機構的檢測報告及施工記錄，包括隱蔽工程記錄等，同時消防部門在現場驗收過程中要按照要求進行分類驗收。

　　三、鋼結構防火涂料的發展趨勢

　　(一)超薄型化是防火涂料的發展趨勢

　　國內防火涂料的研究始于20世紀50年代，并首先從鋼結構防火涂料入手，70年代即有小規模生產。早期的鋼結構防火涂料主要為水泥基厚質涂料，這類涂料在燃燒初期可降低火焰的傳播速度，但一旦火勢旺盛即失去作用，防火效果較差，主要用于防火等級要求較低的場合。80年代以來開始研制以高分子材料為基料的薄型和超薄型防火涂料，使防火涂料的研究進入一個全新的時代。目前國內已經開發成功的防火涂料包括厚質型水泥基防火涂料、溶劑型和水性的薄型膨脹型防火涂料以及飾面型防火涂料等。

　　從發展趨勢看，超薄型鋼結構防火涂料必將最終替代厚質型和薄型防火涂料。有關防火涂料新的國家標準也正在制定之中，以保證超薄型鋼結構防火涂料的健康發展。超薄型鋼結構防火涂料涂層厚度一般為2mm左右，在滿足防火要求的同時，又具有較好的裝飾效果。目前我國已研制出耐火極限超過2h的超薄型(厚度2mm)鋼結構防火涂料，達到國際先進水平。

　　(二)發展水性防火防腐蝕涂料意義重大

　　至今為止，國內鋼結構防火涂料主要為溶劑型產品，在生產、施工和應用中均有大量有毒溶劑揮發，對環境造成污染。國內雖有單位正在開展水性防火涂料的研究，但均未將防火與防腐問題綜合考慮。因此研制具有防火和防腐雙重功能的水性涂料不僅具有理論價值，而且具有現實意義。

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