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钢结构防火涂料存在的问题分析

发布时间:2022-04-22 10:05:00

钢结构作为现代建筑的主要形式,以其稳定性好、抗震性能好、施工速度快、建筑工业化程度高、空间利用率高等优点,广泛应用于各类大型空间工业厂房和民用建筑中。然而,钢结构建筑的耐火性能差也十分明显。虽然钢结构是一种不可燃材料,但它是一种良好的导热材料,并且非常容易导热。当钢的温度超过300℃时,屈服点和极限强度显著降低。当温度达到600℃时,强度几乎等于零,不能满足建筑耐火要求。目前,提高钢结构耐火性能常用的方法有:在钢结构表面喷涂防火涂料;外涂层采用现浇混凝土;钢构件中的充水(水套)、屏蔽等。其中,提高耐火极限最常用的方法是在钢结构上喷涂防火涂料。分析了钢结构防火涂料使用中存在的问题及对策,阐述了防火涂料的发展趋势。

1、 目前钢结构防火涂料存在的主要问题

(1) 涂料的安全性和耐久性

当前用于钢结构的膨胀型防火涂料在发生火灾时可能释放有毒有害气体,如氨、HCN、卤化、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯和溴。如果这些气体的释放浓度超过人体的容许极限,将对火灾现场的疏散人员和救援消防员造成极大的身体伤害。

厚型防火涂料由于自重大、装饰性差,仅适用于部分外观要求较低的室外钢结构。在现实生活中,薄型和超薄型钢结构防火涂料得到了广泛的应用,尤其是超薄型防火涂料。然而,这两种涂料使用的主要原材料聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇的耐水性较差,随着环境和时间的变化,存在溶解、分解、降解和老化等问题。因此,这些涂料的耐火性能会随着时间的推移而下降。目前,还没有科学的方法来评价防火涂料的耐久性。

(2) 生产技术水平低,产品质量参差不齐

国内大部分钢结构防火涂料生产企业规模较小,生产过程自动化水平不高。一些企业仍然在手工车间生产。许多产品的配方和工艺相似。防火涂料专用原材料研究不够,原材料检测控制不够,生产过程中检测手段不完善,导致产品质量参差不齐。目前,市场上的防火涂料可以说是“良莠不齐”,比较混乱。为了降低成本,降低原材料等级,改变配方,将其他制造商的涂料送检并获得批准。此外,市场销售环节缺乏监管,非法生产的产品以合格产品的品牌流入市场。

(3) 检测机构的执行标准不严格

目前,在工程竣工验收前,消防部门一般要求施工单位或施工单位委托中介机构对防火涂料进行检测,但检测部门往往存在利益冲突,管理松懈,并且没有严格遵守标准要求。抽检点、数量、涂料品种、涂料厚度等方面存在误差,有的甚至出具虚假报告,反而导致消防监督机构在验收过程中“误导”。

(4) 施工质量不高

目前,钢结构施工单位资质认定没有市场准入制度。只要有钢结构施工许可证,即可承接钢结构防火涂料工程。施工队伍的素质参差不齐。多数未经岗位培训,对喷涂工艺不了解,随意估算涂层厚度,不按程序操作,导致施工质量差。这主要体现在:

二是品种选择不当。薄涂层,尤其是超薄涂层,通常用于耐火要求超过2H的钢结构。其技术性能只能满足室外使用的室内膨胀型防火涂料,失去了防火功能。目前市场上的防火涂料种类较多,可分为B类(薄型)和H类(厚型)。从理论上讲,如果在基材表面涂覆防火涂料,其耐火性将大大提高,并且受保护基材不会受到火焰的攻击。但事实上,由于防火涂料的组成、理化性能和防火阻燃性能指标的不同,其应用对象也不同,应用范围也有一定的局限性。一般来说,B类薄型涂料适用于结构外露、荷载要求严格的钢结构建筑,如展厅、大型超市等公共场所;H类厚防火涂料适用于隐蔽工程不影响建筑整体美观的生产厂房或仓库。

三是少数建设单位利用建设单位对工程防火工作重视不够、现场施工质量检查手段缺乏、监督力度不够、工程验收标准不严格等优势。他们在施工中弄虚作假,特别是涂装前的防锈处理,经常在刷底层时减少工序,在防火工程中使用劣质产品,或施工单位采取“避天渡海”的形式将劣质高价产品喷涂在钢结构表面,使其成为“金玉外黑”。

2、 措施与对策

(1) 加强宣传教育,提高思想认识。钢结构工程火灾危险的原因很多,但一个很重要的原因是思想认识不到位,轻视防火,对违章施工抱有侥幸心理。消防部门以报纸、广播、传单等形式广泛开展防火宣传,组织设计、施工单位开展消防技术规范和法律法规培训,提高设计施工人员的专业理论水平和执法意识。

(2) 正确选择防火涂料。目前市场上的防火涂料种类繁多,防火性能也各不相同。因此,有必要充分考察各种防火涂料的性能,掌握其性能,根据基材涂料的正常使用条件和火灾环境条件,正确选择防火涂料的品种。薄型、超薄型或厚型防火涂料不能毫无区别地用于所有钢结构的防火。必须根据受保护建筑物的火灾危险性、环境条件、生产工艺和防护价值等综合考虑,充分发挥防火涂料的防火效能。

(3) 加强监督管理,控制产品的生产和销售。销售产品出厂前必须有国家检测机构合格的耐火性能和理化性能检测报告,并附有使用说明书,注明技术性能、生产批号、贮存期和使用范围。消防监督部门应对每批防火涂料出厂前的质量进行抽样检查,检查其包装、标签和说明书是否符合规定要求。各防火涂料经营单位采购时应向生产厂家索取产品说明书等资料,销售时应向用户提供产品说明书等资料,并实行挂牌制度,注明生产厂家、技术性能、产品检测机构、适用范围等,消防监督部门应跟踪监督,定期或不定期抽查产品质量、营销人员专业知识掌握情况及售后服务情况。对违规生产不合格产品、危害公共安全的,以及无证、无证经营者,要依法从严处理。对销售假冒伪劣产品的,要会同工商、质量监督等有关部门依法坚决打击,维护广大用户和群众的利益。

(4) 加强对施工现场和检测机构的监督。在消防部门出具的审计意见中,应明确要求防火涂料施工单位必须具备相应的施工资质方可承接工程,并对施工现场进行跟踪监督。例如,在喷涂防火涂料之前,要求施工单位首先清除表面的锈迹,并根据使用要求确定防锈处理。钢结构表面的杂物应清除干净,接缝处的缝隙应用防火涂料或其他阻燃材料填塞,封堵后方可施工。施工期间应保持空气循环。雨天或钢构件表面有结露时不宜作业。由于防火涂料工程施工速度快,加强对施工现场的监督检查十分重要。通过施工现场检查,掌握施工队伍的基本情况、工程进度、质量以及产品是否合格。只有通过现场检查监督,才能发现隐患,及时督促隐患整改,避免不必要的损失。此外,加强对消防中介检测单位的管理,正确引导行业自律意识,严格理解检测规范和要求,对虚假报告或重大错误的检测单位进行处罚,直至其资质被取消。

(5) 严格验收标准,确保工程质量。在业主提出验收要求前,消防部门应首先要求业主提供中介检验机构的检验报告和施工记录,包括隐蔽工程记录。同时,消防部门在现场验收过程中应按要求进行分类验收。

3、 钢结构防火涂料的发展趋势

(1) 超薄型是防火涂料的发展趋势

国内防火涂料的研究始于20世纪50年代,始于钢结构防火涂料。20世纪70年代有小规模生产。早期钢结构防火涂料主要是水泥基厚涂料。这种涂料在燃烧初期可以降低火焰的传播速度,但一旦火焰强烈,就会失去其功能,防火效果较差。主要用于防火等级要求较低的场合。20世纪80年代以来,以高分子材料为基础的超薄型防火涂料得到了迅速发展,使防火涂料的研究进入了一个新的时代。目前,我国研制成功的防火涂料有厚水泥基防火涂料、溶剂基和水基薄层膨胀型防火涂料和装饰型防火涂料。

从发展趋势来看,超薄型钢结构防火涂料最终将取代厚薄型防火涂料。为确保超薄型钢结构防火涂料的健康发展,正在制定新的防火涂料国家标准。超薄型钢结构防火涂料的涂层厚度一般在2mm左右,既满足防火要求,又具有良好的装饰效果。目前,我国已研制出超薄型(2mm厚)钢结构防火涂料,耐火极限超过2h,达到国际先进水平。

(2) 开发水性防火防腐涂料具有重要意义

目前,国内钢结构防火涂料主要是溶剂型产品。在生产、建设和使用过程中,大量有毒溶剂挥发,造成环境污染。虽然国内一些单位正在开展水性防火涂料的研究,但没有全面考虑防火和防腐问题。因此,开发具有防火和防腐双重功能的水性涂料不仅具有理论价值,而且具有现实意义。