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1、钢结构防火保护工程的质量控制点钢结构防火保护工程的质量控制点 - 结构理论结构理论建筑物设计一旦采用了钢结构作为其结构型式，其防火保护问题便接锺而来。到目前为止，被业内人士认可的办法仍然是对钢结构的受火面进行覆盖或涂覆涂料，形成保护层，起到隔热的作用，降低火灾时温度传向钢结构的速度，延长其承载时间，从而给人以逃生、抢救财产、扑救火灾的机会。钢结构防火涂料自 80 年代初问世以来，以其耐火时间长、易于施工等性能优势很快取代了传统的用水泥包裹的防火保护工艺而被广泛应用。特别是超薄型钢结构防火涂料自 95 年问世后，对钢网架结构的防火保护，以其不可替代的优势已成为目前钢网架防火保护的首选产品。从第一
2、代钢结构防火涂料应用于北京亚运会主场馆的钢结构防火保护至今已经过去了二十年。在这二十年里，钢结构防火涂料经历了从室内型到室外型的发展过程和从厚型、薄型，直到超薄型的发展过程。在消防建审中，应用防火涂料对钢结构进行防火保护这一措施已被确认并被越来越多的建设单位所接受和采用。但是，如何评价涂料本身的质量和施工质量，也就是如何检查、验收钢结构防火涂料保护工程，却一直困扰着建设单位和消防监督部门。下面就这个问题谈几点看法。钢结构防火涂料（以下简称防火涂料）的技术指标即型式检验项目与产品出厂检验项目差别较大，以出厂检验是否合格来判定防火涂料的质量是否达到技术指标的要求有一定的局限性。GB14907-94
3、钢结构防火涂料通用技术条件规定的防火涂料性能指标、出厂检验项目表一。从表一所列出的检验项目中可以看出，考察涂料耐久性的项目如粘结强度、抗弯性、抗震性、耐冻融循环性和考察涂料耐火性的项目如热导率、耐火性能等指标，或因试验装置大型、复杂，或因试验的技术条件要求高不易达到而均未要求为出厂检验项目。在这些不作为出厂检验的项目中，尤其以耐火性能、粘结强度和耐冻融循环性为表征涂料的内在质量特性的指标。国家防火建筑材料质量监督检验中心编制的钢结构防火涂料检验实施细则1999 规定耐火性能为 A 类缺陷，粘结强度未达到规定值的 70%为 B 类缺陷，耐冻融循环性小于规定值的 50%为 B 类缺陷。缺陷分类表见
4、表二。细则综合判定 7.2 条还规定 A=0 或 B2 或 B+C3 时综合判定产品合格。在表 1 所规定的 13 项性能指标中只有 6 项规定为强制性出厂检验项目，所以即便是出厂检验合格，也完全有可能不满足 A=0 或 B2 或 B+C3 这一综合判定指标。而客户（顾客）一般不具备以上指标的检验能力，多采用验证的方式确认涂料的质量。也有顾客采用现场抽样送国家检测中心检测以确认涂料质量的，但这样做所花费的成本（时间、费用）较高，仅大型工程或国家重点投资项目采用。由此可见，若仅以出厂检验合格来确认涂料质量无论是顾客还是消防监督部门，都承担着较大的质量风险。表一 防火涂料性能指标、出厂检验项目项
5、目 指 标 出厂检验项目B 类 H 类在容器中的状态 经搅拌后呈均匀液态或稠厚流体，无结块 经搅拌后呈均匀稠厚流体，无结块 干燥时间，表干，h 12 24 初期干燥抗裂性 一般不应出现裂纹，如有 13 条裂纹，其宽度应不大于 0.5mm 一般不应出现裂纹，如有 13 条裂纹，其宽度应不大于 1mm 外观与颜色 外观与颜色同样品相比，应无明显差别 粘结强度，MPa 0.15 0.04抗压强度，MPa / 0.3干密度，Kg/m3 / 500 热导率，W/(mK) / 0.116抗震性 挠曲 L/200,涂层不起层、脱落 /抗弯醒 挠曲 L/100,涂层不起层、脱落 /耐水性，h 24 24 耐冻
6、融循环性，次 15 15耐火性能 涂层厚度， mm 3.0 5.5 7.0 8 15 20 30 40 50耐火极限不低于，h 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0防火涂料检验项目的确定、试验方法的设计以及试验条件的界定均为模拟性质的，通过对这些项目的检验，能很好地解决每次试验结论的可比性，但却不能保证在使用中的实用性。如耐火试验所规定的炉内压力、温升，试件，载荷，支撑方式等条件，对不同类型的建筑结构形式和不同情形的火灾则相去甚远。钢结构防火涂料一经施工，首先体现出来的是其耐侯性、耐久性，若耐侯性、耐久性不好，又何谈耐火性能呢。标准所规定的检验项目充分体现了这
7、一点，如初期干燥抗裂性、粘结强度、抗压强度、抗震性、抗弯性、耐水性、耐冻融循环性等检验指标均为控制涂料的耐侯性、耐久性而设计。即便是这样，涂层脱落的情况也时有发生。因此，笔者认为钢结构防火涂料的质量不能通过实验室检验而得到完全的验证。表二 缺陷分类表检验项目 缺陷分类A 类 B 类 C 类耐火极限 规定厚度的涂覆钢梁的耐火极限未达到表 1 的要求 / /在容器中的状态 严重分离、凝结、无法施工 有影响施工的块 状物 搅拌后不均匀，但可以施工干燥时间 / 大于规定值的 50% 大于规定值初期干燥抗裂性 B 类 / 裂纹宽度大于 1.0 裂纹宽度大于 0.5H 类 / 裂纹宽度大于 2.0 裂纹宽
8、度大于 1.0外观与颜色 / / 厂方提供外观颜色有明显差异干密度 / 大于规定值的 50% 大于规定值抗压强度 / 未达到规定值的 50% 未达规定值抗震性 / 涂层起层、脱落的面积大于 42 涂层起层、脱落的面积大于 12抗弯性 / 涂层起层、脱落的面积大于 42 涂层起层、脱落的面积大于 12粘结强度 / 未达到规定值的 70% 未达规定值耐水性 / 小于规定值的 50% 小于规定值耐冻融循环性 / 小于规定值的 50% 小于规定值热导率 / 大于规定值的 50% 大于规定值据悉 GB14907-94钢结构防火涂料通用技术条件修订工作已完成，修订稿首先将钢结构防火涂料按其使用场所分为室内
9、、室外型，再按其使用厚度分为超薄型、薄型和厚型，其次针对不同类型的防火涂料对其检验项目进行了调整，进一步解决了通过实验室检验的方法来验证防火涂料内在质量的问题。就解决钢结构的防火保护而言，防火涂料只是半成品，必须得通过涂覆施工将涂料涂覆在被保护钢结构的表面，形成耐火隔热保护层，才能实现防火涂料的功能。如果涂覆施工过程不能得到有效的控制，钢结构仍得不到合格的保护涂层。不同类型的防火涂料由于其生产工艺的不同而对施工条件的要求和施工工艺的要求也不同。我国幅员辽阔，不同地区的气候条件存在相当大的差别。在进行涂料施工以前若不能对被施工涂料的技术特性有较为深刻的了解，对当地气候如温度、湿度、风力、施工期间是否多雨等条件有所了解而盲目施工，形成的涂层就不能达到预期的质量要求。比如超薄型钢结构防火涂料多以溶剂油为稀释剂，绝对不可以在每一次涂刷后涂层表面有可能结露的情况下施工。如果在涂层表面有水分时进行下一次涂刷，涂层的内聚力将受到严重破坏。严重时，涂层会象雪花一样一片片地脱落。而且遇到这样的情况很难进行返工，因为要将涂层从钢结构上彻底清除也是非常困难的。再则，被保护的钢结构展开面积大而且或高空，或隐蔽，都具有一定的施工难度和检验、验收难度。因此，要求钢结构防火保护工程的施工队伍一定要经过专业培训并具有较高的管理水平，才能得到高质量的耐火隔热保护涂层。
