关于钢结构工程防火涂料质量控制的思考

    王志红

    摘 要：随着建筑行业的蓬勃发展，现代结构设计理论不断完善，各类创新工造工序简便、体艺、材料及设备层出不穷。钢结构凭借其制量轻、强度高、成本低等优势特征，备受业内人士的推崇。基于此，本文结合实际工程案例，围绕钢结构防火涂料质量控制展开深度探究。

    关键词：现代结构设计理论；钢结构；防火涂料质量控制

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.106

    1 简述钢结构防火涂料的基本原理与分类

    根据钢结构防火涂料的组成成分、性能特征及适用范围，可将其划分为厚涂型和薄涂型两个类别。参考国家现行的钢结构防火涂料限定标准可知：超薄型钢结构的防火涂料层厚度应小于3毫米；薄型钢结构的防火涂料层厚度应大于3毫米且小于7毫米；超厚型钢结构防火涂料层厚度大于7毫米且小于45毫米。按照钢结构防火涂料的适用范围可分为室内型与室外型两种。

    1.1 按照抑制燃烧的原理分类

    钢结构防火涂料按照阻燃作用原理、涂层受热后的自然状态变化可分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料两类。

    在遇到明火时，膨胀型防火涂料涂层会迅速发泡，形成一定厚度的泡沫层。泡沫层不仅可以隔绝空气，而且其质地疏松且耐热性能优越，可抑制燃烧，延缓热量传递，起到保护基底材料的作用。同时涂层膨胀发泡过程中，由于体积膨胀等物理变化与碳化、脱水等化学反应也会消耗一定的热量，进而降低热传递效率，强化隔热效果。

    非膨胀型防火涂料在专业领域又被称之为隔热涂料。此类涂料在遇到明火时，由于涂层物理性能稳定，几乎不会发生体积变化，并形成一层密度极大的釉面保护层，充分阻隔氧气，进而抑制燃烧。基于隔热涂料所形成的釉面保护层具有热导系数大、隔热效果差等特征，在实际应用环节，需要增加涂层厚度，保证防火隔热效果达到理想水平。

    1.2 按涂料所用的分散介质属性分类

    根据防火涂料所用的分散介质可将其分为水性防火涂料与溶剂型防火涂料。水性防火涂料以水为分散介质，基料由具有水溶性物理特征的高分子聚合树脂等构成，其生产加工与使用过程是完全无毒无害的。溶剂型防火涂料的分散介质是有机溶剂，由于其生化活性较强，极易发生燃烧或爆炸，并且不完全燃烧的产物还会污染空气环境，这在一定程度上也限制了溶剂型防火涂料的推广应用。相比之下，水性防火涂料在环保性方面更为优越，但由于其总体防火隔热效果稳定性不及溶剂型防火涂料，使得其实际推广应用受到限制。

    2 钢结构防火涂料施工的重难点

    2.1 实际工程案例

    以某一线城市的某钢结构商贸大厦工程为例，其总体建筑面积达到32874平方米，其中，地上建筑面积约为22574平方米，地下建筑面积10245平方米。地上主体建筑共7层，部分特殊裙楼达到8层，地下共2层。据相关统计结果显示，楼钢梁防火土层面积约为23000平方米，其中梁底面积达到3600平方米，梁侧面积为19300平方米。该工程采用超厚型钢梁防火涂料，达到一级防火等级。经专业测算可知，钢梁耐火极限可达到3小时，钢柱耐火极限可达到4小时。该工程钢梁防火涂料施工于2008年交付竣工，随着使用年限的延长，梁底或梁侧的防火涂料脱落问题日益恶化。经专业技术人员现场勘察后得知，涂料脱离面较为光滑，且脱落的涂料层质地很脆，这充分说明涂料与钢梁的粘结程度不达标。

    经专业机构鉴定后，将导致防火涂料层出现脱落的原因归结为如下几点：

    （1）防火涂料质量缺陷。防火涂料的胶黏剂质量不达标，耐受性较差，极易受到外界环境的影响出现老化，进而引起粘结强度下降，诱发局部脱落。

    （2）施工工艺不规范。由于防火涂料涂层较厚，体量重，且粘结剂性能不稳定，待涂层干燥后，质地变脆，与钢材的应力变化差异增加，导致涂层膨胀，成片脱落。另外，在施工过程中，未在钢梁基材表面涂刷厚度均匀的界面过渡层，导致防火涂料与钢结构的粘结性出现问题。

    （3）涂料选用不合理。根据钢结构防火涂料材料选择标准可知，超厚型防火涂料的粘结强度要超过0.04兆帕，但经测算，该工程的此项指标未达到标准要求。

    2.2 严密监控防火涂料施工

    通过深度剖析此工程案例可知，要提高钢结构防火涂料施工质量，应当着重把控如下几方面关键要素：

    （1）与具备专业资质且信誉度高的施工建设单位建立长期合作关系。纵观国内各工程监理单位的发展概况可知，多数基层监理人员专业技能水平良莠不齐，且综合素质较差，无法满足工作需求。此外，工程监理还存在基础工作落实不到位，为谋取私利包庇施工单位等问题，使得防火涂料施工质量差强人意。

    （2）优选符合国家标准规范的施工材料，严格把控材料质量。防火涂料在进入施工现场前，质检人员要严格检查商品防火性能鉴定证书、有效期限等。

    （3）在防火涂料施工过程中，积极做好钢结构表面清理工作，避免遗漏点位。针对强腐蚀性施工环境，需优先选择性能优越的防火涂料。

    （4）防火涂料施工前，需检测防火涂料与底层防锈漆的相容性指标，并出具正规的检测书面報告，确保底漆与钢结构防火涂料的配套性与相容性符合标准要求。

    （5）在钢结构防火涂料施工设计过程中，要综合考量防火涂料的性能、施工、验收等环节的技术标准规范。若采用厚涂型防火涂料，需在防火涂料涂层中设置与钢梁相连的钢丝网。若钢梁采用厚涂型防火涂料，应进一步增加涂层厚度。

    （6）严格把控施工重点环节，积极落实质量验收工作。在整个防火涂料施工过程中，基层清理属于较为典型的重点环节。先要确保防火涂料与底层防锈漆的相容性，之后，清理底层防锈漆表面的油污与灰尘，在验收合格后喷涂防火涂料。

    （7）秉承传统粗放式施工，积极落实成品保护工作。

    （8）严格遵守标准规范执行施工质量验收，并着重把控如下几方面技术指标：

    ①外观：涂层均匀、完整，没有遗漏点位；②涂层厚度：符合工程设计方案与质量验收标准；③粘结强度至少达到0.04兆帕；④抗压强度至少达到0.3兆帕。

    （9）整合收集相关施工技术资料，主要包括产品质量认证报告、材料进场验收记录、施工组织设计方案、消防安全审核证明等。

    3 结语

    综上，钢结构防火涂料凭借其工序简便、防火隔热效果优越等特征，被广泛推广应用。针对此，我们应当深度剖析钢结构防火涂料使用及质量验收等环节存在的问题，不断加大重视力度，逐步优化改进。这样才能推进钢结构防火涂料的良性发展，获得更大的经济效益。

    参考文献：

    [1]郭亚飞.钢结构防火涂料施工质量控制的探讨[J].山西建筑，

    2017（31）.