钢结构防火涂料施工.doc

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钢结构防火涂料施工

发布者：

诚美涂料网发布时间：

2009-5-2311:

12:

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本工艺标准适用于钢结构防火涂料施工工艺。

一、钢结构防火涂料施工概况

钢结构作为一种新兴的涂料工艺，具有强度高、自重轻、安装方便及施工不受季节变化影响等优点，适用于大跨度结构如体育馆、厂房、库房时具有非凡的优势，在奥运体育场馆的建设中必将绽放异彩。

人们采用对钢结构进行防火保护来提高它的耐火极限，最常用的方法就是在其表面涂装钢结构防火涂料。

钢结构防火涂料的产品质量关乎建筑的百年大计，并且其施工水平的优劣也将直接影响钢结构的耐火性能。

二、钢结构防火涂料施工质量控制指标分析

1、钢结构防火涂料的分类与技术要求

我国现行标准规范GB14907–2002《钢结构防火涂料》，对钢结构防火涂料的分类和质量要求作出了明确的规定。

钢结构防火涂料按使用场所可分为：

a）室内钢结构防火涂料：

用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面；

b）室外钢结构防火涂料：

用于建筑物室外或露天工程的钢结构表面。

钢结构防火涂料按使用厚度可分为：

a） 超薄型钢结构防火涂料：

涂层厚度小于或等于3mm；

b） 薄型钢结构防火涂料：

涂层厚度大于3mm且小于或等于7mm；

c） 厚型钢结构防火涂料：

涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm。

室内钢结构防火涂料的技术性能应符合表1的规定。

表1 室内钢结构防火涂料的技术性能

序号检验项目技术指标缺陷分类

NCBNBNH 

1在容器中的状态经搅拌后呈均匀细腻状态，无结块经搅拌后呈均匀液态或稠厚流体状态体，无结块经搅拌后呈均匀稠厚流体状态，无结块C

2干燥时间（表干）/h≤8≤12≤24C

3外观与颜色涂层干燥后，外观与颜色同样品相比应无明显差别涂层干燥后，外观与颜色同样品相比应无明显差别–C

4初期干燥抗裂性不应出现裂纹允许出现1～3条裂纹，其宽度应≤0.5mm允许出现1～3条裂纹，其宽度应≤1mmC

5粘结强度/MPa≥0.20≥0.15≥0.04B

6抗压强度/MPa––≥0.3C

7干密度/（kg/m3）––≤500C

8耐水性/h≥24涂层应无起层、发泡、脱落现象≥24涂层应无起层、发泡、脱落现象≥24涂层应无起层、发泡、脱落现象B

9耐冷热循环性/次≥15涂层应无开裂、剥落、起泡现象≥15涂层应无开裂、剥落、起泡现象≥15涂层应无开裂、剥落、起泡现象B

10耐火性能涂层厚度（不大于）/mm2.00±0.205.0±0.525±2A

耐火极限（不低于）/h（以I36b或I40b标准工字钢梁作基材）1.01.02.0

室外钢结构防火涂料的技术性能应符合表2的规定。

表2 室外钢结构防火涂料的技术性能

序号检验项目技术指标缺陷分类

WCBWBWH 

1在容器中的状态经搅拌后呈均匀细腻状态，无结块经搅拌后呈均匀液态或稠厚流体状态体，无结块经搅拌后呈均匀稠厚流体状态，无结块C

2干燥时间（表干）/h≤8≤12≤24C

3外观与颜色涂层干燥后，外观与颜色同样品相比应无明显差别涂层干燥后，外观与颜色同样品相比应无明显差别–C

4初期干燥抗裂性不应出现裂纹允许出现1～3条裂纹，其宽度应≤0.5mm允许出现1～3条裂纹，其宽度应≤1mmC

5粘结强度/MPa≥0.20≥0.15≥0.04B

6抗压强度/MPa––≥0.5C

7干密度/（kg/m3）––≤650C

8耐曝热性/h≥720涂层应无起层、脱落、空鼓、开裂现象≥720涂层应无起层、脱落、空鼓、开裂现象≥720涂层应无起层、脱落、空鼓、开裂现象B

9耐湿热性/h≥504涂层应无起层、脱落现象≥504涂层应无起层、脱落现象≥504涂层应无起层、脱落现象B

10耐冻融循环性/次≥15涂层应无开裂、脱落、起泡现象≥15涂层应无开裂、脱落、起泡现象≥15涂层应无开裂、脱落、起泡现象B

11耐酸性/h≥360涂层应无开裂、脱落、起泡现象≥15涂层应无开裂、脱落、起泡现象≥15涂层应无开裂、脱落、起泡现象B

12耐碱性/h≥360涂层应无开裂、脱落、起泡现象≥360涂层应无开裂、脱落、起泡现象≥360涂层应无开裂、脱落、起泡现象B

13耐盐雾腐蚀性/次≥30涂层应无起泡、明显的变质、软化现象≥30涂层应无起泡、明显的变质、软化现象≥30涂层应无起泡、明显的变质、软化现象B

10耐火性能涂层厚度（不大于）/mm2.00±0.205.0±0.525±2A

耐火极限（不低于）/h（以I36b或I40b标准工字钢梁作基材）1.01.02.0

2.钢结构防火涂料施工质量控制指标分析

从表1和表2中可以看出，钢结构防火涂料的质量，从施工质量控制的角度来看，可以划分为如下几个方面：

（1）施工前的涂料外观：

在容器中的状态；

（2）施工后的物理机械性能：

干燥时间、外观与颜色、初期干燥抗裂性、粘结强度、抗压强度、干密度等；

（3）施工后涂料的耐久性能：

耐水性、耐冷热循环性、耐曝热性、耐湿热性、耐冻融循环性、耐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性等；

（4）施工后涂料的耐火性能：

涂层厚度和耐火极限。

其中在施工现场可以进行的检验项目包括：

在容器中的状态、外观与颜色、初期干燥抗裂性、涂层厚度。

其它物理机械性能、耐久性能和耐火性能则不能在施工现场进行检验，只能在试验室进行检验。

根据GB14907–2002《钢结构防火涂料》，钢结构防火涂料除耐火性能（不合格属A，不允许出现）外，理化性能尚有严重缺陷（B）和轻缺陷（C），当室内防火涂料的B≤1且B+C≤3，室外防火涂料的B≤2且B+C≤4时，也可综合判定该产品质量合格。

对于钢结构防火涂料而言，最为重要的技术性能为耐火性能。

钢结构防火涂料的耐火极限是根据试验室的检测结果得出的。

在涂料的产品质量稳定的条件下，每个涂层厚度对应一个耐火极限的检测数据。

因此，从施工现场质量控制的角度考虑，涂层厚度对于保证钢结构防火涂料的耐火时间极为重要，也是一个在施工现场快速检测钢结构防火涂料施工质量的关键性能指标。

三、钢结构防火涂料涂层厚度与耐火极限

钢结构防火涂料的质量受多种因素的影响。

不同的生产厂家，由于原材料、生产工艺、配方等因素，其产品质量是不同的。

相同的生产厂家、相同类型的不同批次的产品，其产品质量也存在差异。

如表3所示。

表3、北京某厂家钢结构防火涂料耐火极限检测数据

涂料名称产品批次编号涂层厚度（mm）耐火极限（min）

超薄型钢结构防火涂料CB–12.68>120

CB–21.80>90

CB–31.50>90

CB–42.53112

CB–52.5761

CB–60.68>30

CB–71.1833

薄型钢结构防火涂料B–14.68>160

B–28.20141

B–34.80120

B–44.80120

B–53.39>90

B–63.5087

B–74.70110

B–81.20>32

厚型钢结构防火涂料H–130.0212

H–230.8130

H–326.0>180

H–437.0>180

H–530.0180

H–638.7182

H–720.0>120

H–817.898

由表3可以看出，相同类型不同批次的防火涂料，其涂层厚度与耐火极限的相关性不大。

从理论上讲，同一批次的防火涂料，在一定范围内，涂层厚度与耐火极限之间的函数应该是相关的。

但由于钢结构防火涂料的耐火极限与涂层厚度是在试验室条件下测出的，与施工现场的技术条件存在较大差异，目前尚不具备对施工中的喷涂厚度进行换算的技术条件。

为了进行验证，我们选择了同一生产批次的厚型钢结构防火涂料按不同的喷涂厚度进行了耐火极限的试验检测。

其结果列于表4。

从中可以看出，耐火极限是随着涂层厚度的增加而增加的，但由于本专题经费有限，不能进行更多的试验，因此，不能确定涂层厚度与耐火极限的相关性大小。

表4、某厚型钢结构防火涂料耐火极限

试验编号涂层厚度（mm）耐火极限（min）

HT–115115

HT–225205

HT–330210

从以上分析，我们认为，钢结构防火涂料的耐火极限与检测时的涂层厚度是唯一对应的，施工时的实际喷涂厚度不能进行换算，必须根据耐火极限的检测数据确定。

在施工现场进行质量检测时，涂层厚度是否满足设计要求应以该批次耐火极限的检测数据为依据。

四、钢结构防火涂料涂层厚度检测

作为钢结构防火涂料耐火性能的技术指标，涂层厚度是唯一可以在施工现场进行检测的项目。

钢构件涂层厚度的测量在受火面沿构件长度方向每米不少于2个测点，取所有测点的平均值作为该构件的涂层厚度。

涂层厚度是否符合设计要求的判定依据是：

涂层厚度应满足涂料检验报告的厚度要求，且该检验报告的耐火极限应不低于被涂构件的设计耐火极限。

为了对施工中钢结构防火涂料的实际喷涂厚度进行质量分析，我们在施工现场进行了实测，并对数据进行了分析。

详见表5、表6和表7。

从表5可以看出，各构件钢的钢结构防火涂料涂层的平均厚度均大于耐火极限检测时的涂层平均厚度，满足设计要求。

如果考虑试验室技术条件与施工现场的差异，在85%保证率的前提下，也都基本满足要求。

从表6可以看出，各钢构件的钢结构防火涂料涂层的平均厚度均大于耐火极限检测时的涂层平均厚度，满足设计要求。

如果考虑试验室技术条件与施工现场的差异，在85%保证率的前提下，也都满足要求。

从表7可以看出，各钢构件的钢结构防火涂料涂层的平均厚度均大于耐火极限检测时的涂层平均厚度，满足设计要求。

如果考虑试验室技术条件与施工现场的差异，在85%保证率的前提下，则只有9个钢构件的涂层厚度满足要求，合格率只有43%，超过半数的构件不能满足设计要求。

因此，在施工现场进行钢结构防火涂料涂层厚度的检测时，是否需要考虑所测数据的标准差，还需要大量的试验论证，才能得出科学的结论。

表5、某工程厚型钢结构防火涂料涂层厚度检测数据    （单位：

mm）

设计要求构件编号测点数平均值标准差平均值–标准差

设计要求：

耐火极限为3h检测结果：

当涂层平均厚度为30mm时，耐火极限大于3.0hG3–12037.662.7634.90

G3–22038.352.4435.90

G3–32040.132.3237.80

G3–42039.392.9636.44

G3–52039.244.0135.23

G3–62039.372.7936.58

G3–72038.663.7634.90

G3–82039.452.7136.75

G3–92042.033.6838.35

G3–102039.142.2736.86

设计要求：

耐火极限为2h检测结果：

当涂层平均厚度为20.09mm时，耐火极限为2.05hG2–15024.323.7220.59

G2–25024.362.7321.63

G2–35024.662.8621.80

G2–45025.662.8022.86

G2–55024.772.3422.43

G2–65029.803.6026.20

G2