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1、钢结构防火涂料的应用与发展目 录摘要1前言21.国内外钢结构防火涂料应用与发展的情况31.1国外动向31.1.1国外钢结构建筑涂料的发展情况31.1.2国外钢结构建筑涂料的产业结构41.1.3国外钢结构建筑涂料的产品结构41.1.4国外钢结构建筑涂料的新品种51.1.5国外钢结构涂料生产的新技术61.1.6国外钢结构建筑涂料研究的新领域61.1.7国外钢结构建筑涂料的发展趋势71.2国内动向71.2.1企业状况与分布71.2.2 钢结构建筑涂料工业的技术水平81.2.3工艺装备水平91.2.4科技发展水平91.2.5 我国钢结构建筑涂料的市场前景91.2.6我国钢结构建筑涂料企业所面临的形势1
2、01.2.6.1市场竞争日益加剧101.2.6.2科技研究工作薄弱111.2.6.3国产原材料、助剂短缺121.2.7我国钢结构建筑涂料科技的发展131.2.7.1向水性化发展131.2.7.2向功能化发展131.3对我国钢结构建筑涂料发展的几点建议141.3.1 探索加速低成本扩张之路141.3.2完善国家现行标准和解决存在的问题151.3.3完善钢结构建筑涂料施工应用技术规程151.3.4发挥钢结构建筑涂料行业协会作用162阻燃技术的应用与发展162.1阻燃技术的展望172.2阻燃剂的新进展172.3膨胀型钢结构防火涂料的探讨182.4钢结构防火涂料的选用与施工182.5小结203.钢结构
3、防火涂料应用与处理措施203.1建筑物钢结构的防火处理措施213.2防火涂料的工作原理和分类223.3钢结构的防火保护方式233.4钢结构防火涂料的选用规定233.5钢结构防火的方法233.5.1外包防火层法233.5.2浇筑混凝土砌筑砖块法243.5.3充水法243.5.4轻质防火厚板包覆法253.5.5复合保护法253.6钢结构防火涂料的应用现状253.7钢结构防火涂料发展263.8钢结构防火涂料的耐久性及使用管理283.8.1 钢结构防火涂料的耐久性283.8.2钢结构防火涂料的使用管理283.9钢结构防火涂料的施工质量293.9.1钢结构防火涂料施工质量主要存在的问题293.9.2钢结
4、构防火涂料的施工注意事项293.10小结30参考文献31致谢32ii阳泉职业技术学院-毕业论文摘要早在20世纪70年代，国外对钢结构防火涂料的研究和应用就展开了积极的工作并取得了较好的成就，至今仍是方兴未艾。上世纪80年代初，国外钢结构防火涂料就进入中国市场，在工程上应用。从20世纪80年代初开始，我国也开始研制钢结构防火涂料，至今已有许多优良品种广泛应用于各行各业，本文针对近年来钢结构在建筑工程中广泛被应用的实际,分别论述了钢结构防火涂料的性能和适用性还有目前存在的问题及对策，并指出了其应用与发展的方向。关键词：钢结构 ，钢结构防火，防火涂料 。 前言钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震
5、、抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要，还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷，因此钢材受到了建筑行业的青睐，单层、多层、摩天大楼，厂房、库房、候车室、候机厅等采用钢材都很普遍。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点、抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。钢结构通常在450650温度中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。要使钢结构材料在实际应用中克服防
6、火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。建筑防火是消防科学技术的一个重要领域，而防火涂料又是防火建筑材料中的重要组成部分。防火涂料是指涂装在物体表面，可防止火灾发生，阻止火势蔓延传播或隔离火源，延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料。按用途和使用对象的不同可分为：饰面型防火涂料、电缆防火涂料、钢结构防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料等。我
7、国防火涂料的发展，较国外工业发达国家晚1520年，虽然起步晚，但发展速度较快。尤其是钢结构防火涂料，从品种类型、技术性能、应用效果和标准化程度上看，已接近或达到国际先进水平。近几年，其需求量成倍增长，这与钢结构建筑的迅速发展是分不开的。钢结构作为高层建筑结构的一种形式，以其强度高、质量轻，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点，在建筑业中得到广泛应用，尤其在超高层及大跨度建筑等方面显示出强大的生命力。截至1990年底，世界上高200米以上的100栋超高层建筑中钢结构占了79%。改革开放以来，随着国际间技术交流与合作的加强，钢结构应用技术在我国得到了蓬勃发展，高层和超高层建筑迅速增长。据19
8、95年的统计资料，我国建成的100幢超高层建筑中钢结构占37%，多数是近几年兴建的。随着我国城市规模的发展，钢结构在我国建筑业的应用具有非常广阔的前景。但由于钢结构自身不燃，钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明，钢结构建筑的耐火性能较砖石结构和钢筋混凝土结构差。钢材的机械强度随温度的升高而降低，在5000左右，其强度下降到40%50%，钢材的力学性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降，很快失去支撑能力，导致建筑物垮塌。因此，对钢结构进行保护势在必行。钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面，起防火隔热作用，防止钢材在火
9、灾中迅速升温而降低强度，避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。早在20世纪70年代，国外对钢结构防火涂料的研究和应用就展开了积极的工作并取得了较好的成就，至今仍是方兴未艾。上世纪80年代初，国外钢结构防火涂料就进入中国市场，在工程上应用。从20世纪80年代初开始，我国也开始研制钢结构防火涂料，至今已有许多优良品种广泛应用于各行各业。随着我国城镇建设开发力度的进一步加大，钢结构因其钢性和塑性都比较优良，将被广泛应用在建筑中。因此，必须进一步深入研究钢结构防火涂料性能，根据不同需要、不同功能，提高钢结构耐火极限，增强建筑物抗御火灾能力，确保国家和人民群众生命财产安全。1.国内外钢结构防火涂料应用
10、与发展的情况1.1国外动向1.1.1国外钢结构建筑涂料的发展情况近年来，国外建筑涂料从产品品种、规模应用、质量水平以及研究水平上，都有了很大的发展，已经成为涂料中产量最大的品种。发展较快的地区主要分布在美国、日本、西欧及亚太地区。美国是涂料工业发达国家，建筑涂料占涂料总量的50。在外墙装饰材料中，建筑涂料占45；在内墙装饰材料中，建筑涂料占60。在美国，80的建筑物外墙用各种优雅的调和色涂料装饰，住宅小区和别墅基本上以涂料装饰为主，一栋建筑物常用1-2种色彩的涂料，使建筑物显得丰富多彩、生机盎然，而室内常用单色涂料。日本是世界涂料生产大国，涂料年产量居世界第二位，仅次于美国，建筑涂料产量占涂料
11、总产量的30。在日本，建筑涂料使用非常广泛，不仅限于内外墙壁、顶棚、地面，还包括门窗、走廊、楼梯扶手、水箱、屋面防水等建筑物所有的附属金属构件和木质件。西欧像德国、瑞士等国家，80的外墙使用涂料装饰，意大利、西班牙等地中海沿岸国家，66的外墙用涂料装饰。西欧的建筑涂料使用量占涂料总量的39。亚太地区近几年来建筑涂料发展迅速，一些国家的政府从美化环境出发，颁布了相关政策法规，为建筑涂料的消费量迅速增长提供了有利的支持。1.1.2国外钢结构建筑涂料的产业结构世界涂料工业的显著特点是，世界级大公司通过其战略购并、合作合资、合理布局涂料的生产与市场，形成市场一体化的规模效应，使涂料工业向集团化、规模化
12、、专业化的方向发展，从而达到全球合理化经营的目的。如荷兰的阿克苏公司与瑞典的Nobel公司合并组建的AtzO-Nobel公司， 成为世界上最大的公司之一； 美国的宣威公司以8.3亿美元收购TM赫顿公司，又相继收购了智利和巴西的各一家公司。美国最大的10家（涂料）公司的年产量占美国涂料总量的70以上， 而宣威公司一家的年产量即在100万吨以上，足见其生产集中的程度。而这种收购、兼并、整合正加快其步伐成为一种趋势，这种发展趋势的后果就是大企业的优势产品更具有垄断和竞争性。据统计，世界10家最大的涂料公司的产量占世界涂料总量的1/3， 而市场占有率则达到60，这种趋势正向发展中国家延伸。1.1.3国
13、外钢结构建筑涂料的产品结构国外建筑涂料种类丰富，有有机的水性涂料和溶剂类涂料，也有无机涂料。就有机涂料的成膜物而言，油脂涂料天然树脂涂料、酚醛树脂涂料、沥青涂料等为低档涂料。醇酸、氨基、硝基、过氯乙烯等树脂、聚脂、环氧丙烯酸树脂、聚氯酯、有机硅橡胶等树脂类涂料即合成树脂涂料为高档涂料。高低档涂料的比例通常是反映涂料工业发展水平的尺度美国、日本、西欧等发达国家和地区，合成树脂涂料的比例都在90以上。美国建筑涂料以成膜物分类，主要由丙烯酸系列、聚醋酸乙烯系列两大类树脂构成，也有少量的环氧树脂和聚氨酯涂料。外墙涂料丙烯酸类树脂涂料占60左右，聚醋酸乙烯类树脂涂料占30左右，其它树脂如聚氨酯、环氧树脂
14、系列涂料等约占10左右。日本建筑涂料不仅质量高，而且种类多，外墙涂料主要有属平滑涂装型的无光泽漆、厚质丙烯酸乳液涂料、有光泽的氯乙烯树脂涂料、环氧树脂涂料、丙烯酸树脂涂料、双组分聚氨酯涂料、有机硅丙烯酸橡胶涂料、含氟树脂涂料、仿瓷涂装型的高弹性丙烯酸橡胶涂料、水性环氧树脂涂料、丙烯酸乳胶涂料。内墙涂料主要有丙烯酸乳胶涂料、弹性丙烯酸乳胶涂料、氯乙烯树脂涂料、环氧树脂涂料等。地面涂料主要有双组分环氧树脂漆、厚质涂料、双组分聚氨酯厚质树脂弹性涂料、丙烯酸树脂涂料、弹性氯乙烯树脂和环氧树脂涂料。日本的建筑涂料以苯乙烯丙烯酸、醋酸乙烯丙烯酸树脂及纯丙烯酸树脂为主。近年来，聚氨酯涂料作为中高档建筑涂料在
15、日本使用量大增。欧洲各国建筑涂料也以丙烯酸类树脂涂料为主，尤其在外墙涂料上占绝大部分。 英国的ICI、德国的BASF和DINOVA等公司生产的建筑涂料中，丙烯酸树脂占相当大的比重。德国KEIM公司的无机建筑涂料，在欧洲也占有一定的市场。1.1.4国外钢结构建筑涂料的新品种丙烯酸奎树脂涂料 日本钟渊化学工业公司采用硅酮为交联剂对丙烯酸进行改性，其耐候性可与含氟树脂涂料相媲美， 而成本只有含氟树脂涂料的1/3，是很有发展前景的品种，可广泛用作各种墙面石板、木板的装饰涂料耐候性氟树脂涂料 美国最先研制开发了氟树脂涂料，用偏氟乙烯树脂开发氟树脂涂料，用于建筑方面取得良好的效果。氟树脂涂料与其他合成树脂作料相比，具有优良的耐候性、耐久性、耐污染性、耐化学品性，尤其用于建筑物的外部装饰有其他涂料无法相比的优点。20世纪80年代后，日本的旭硝子（株）研制开发出常温固化氟树脂涂料，经改进后，其系列产品已开始投入到欧美及亚太地区。该涂料适宜做超高层建筑的复层装饰保护涂料以及超高层钢结构和跨海桥梁等装饰保护涂料。水性
