建筑鋼結構工程防腐、防火涂料的應用

胡曉玄

（浙江 東陽 322100）

建筑鋼結構工程防腐、防火涂料的應用

胡曉玄

（浙江 東陽 322100）

隨著鋼結構工程在建筑上的廣泛應用，鋼結構的防腐、防火保護問題也在建筑工程中被日益重視。作為鋼結構工程的設計、施工人員，必須對防腐、防火涂料的類別、性質、適用性等有相當的了解，以便高建筑鋼結構的使用性能。

鋼結構；防腐涂料；防火涂料；相容性

隨著我國基本建設的快速發展，以鋼結構材料為承重構件的建筑越來越多。鋼結構不僅具有輕質高強、抗震性能好等優點，還具有造型美觀、施工方便、建設工期短等特點。所以在大跨、高層的建筑領域應用越來越廣泛。但是，鋼結構建筑與鋼筋混凝土建筑結構相比，具有一些自身的缺點，主要表現為：容易受所處環境的影響,特別是在易于發生鋼結構電化學腐蝕的一些大型化工企業的鋼結構廠房中，使用壽命縮短；另外防火災能力較低，在發生火災時，導致結構強度的快速下降，造成結構破壞的跨塌事故。所以，鋼結構的防腐與防火設計施工就顯得特別重要。

鋼結構防腐又防火的情況下，正常順序是：除銹、防腐底漆、防腐中間漆、防火面漆。有防火涂料時，理論上可以不涂防銹中間漆及面漆，而只在涂防銹底漆后涂防火涂料。考慮到防火涂料表面不夠平整，如有一定裝飾要求，防火涂料可涂在中間漆與面漆之間或底漆與中間漆之間。防火涂料與接觸到的各層防銹涂料之間都不應產生化學反應。

1 防腐涂料

防腐涂料都具有良好的絕緣性，能阻止鐵離子的運動，故使腐蝕電流不易產生，起到保護鋼材的作用。

常用的傳統防腐涂料有油脂漆、天然樹脂漆、酚醛漆、醇酸漆等。其優點是耐候性好，涂刷性好，價格比較便宜；缺點是機械性能較差，水膨脹性大，不耐堿，不能打磨。可用于室內外作底漆和面漆。

常用的高性能防腐涂料有環氧富鋅底漆 、環氧云鐵防銹漆 、聚氨酯面漆（芳香族） 、聚氨酯面漆（脂肪族）、無機富鋅底漆、環氧樹脂漆等。其優點是耐高溫、耐磨、耐水、耐熱、耐溶性好。有良好的絕緣性，附著力好。缺點是漆膜光澤較差，不能在寒、濕條件下施工。

目前，傳統醇酸樹脂、酚醛樹脂防腐涂料具有價格低廉的優勢，在防腐涂裝工程中被大多數單位采用，但因為它們存在的各種性能缺陷，加上各種高性能防腐涂料被研發并逐步得到應用，鋼結構工程專業人士及單位對高性能產品也逐步介入了解和接受，傳統油脂漆、天然樹脂漆、酚醛、醇酸等油脂漆的用量在防腐涂料總產量所占比例一直呈下降趨勢，但和發達國家相比，仍然存在一定差距。

不管是從產品的性能、還是從防腐綜合經濟效益出發，高性能防腐涂料和傳統常規的防腐涂料相比，都具有無法比擬的優勢。選用不同種類的防腐涂料，對企業效益的影響是十分突出的。油漆要定期維修，維修過程中還有可能需要停產，將會造成很大的經濟損失。以及頻繁維修，用漆總量大，溶劑揮發量大造成的環境污染和能源的浪費等！

隨著不斷改進、不斷完善的防腐涂料技術，各種高性能防腐涂料也越來越廣泛地應用在鋼結構建筑業中，重防腐涂料代替一般防腐涂料，高檔防腐涂料代替低檔防腐涂料，這也有利于企業降低防腐費用，提高經濟效益，也是社會發展的必然趨勢。

1.1 建筑鋼結構構件底漆涂層施工時必須滿足以下要求

（1）鋼材表面必須除銹和防銹處理都符合要求，材料表明雜物清除干凈后方可涂漆施工。

（2）底層一般噴2～3遍，每遍噴涂厚度不可超過2.5mm，在前一遍涂料干燥前不可噴涂下一遍

（3）噴涂過程中應確保涂層完全閉合，輪廓清晰。

（4）噴涂操作者要隨身攜帶測厚針檢測涂層厚度，同時確保噴涂層厚度達到設計規定值。

（5）如果設計要求涂層表面要平整光滑時，應對最后一遍涂層作抹平處理，確保外表面均勻平整。

1.2 建筑鋼結構構件面漆涂層施工時必須滿足以下要求

（1）只有底層厚度符合設計規定值，并且涂層基本干燥后，才可施工面層。

（2）面層一般要涂飾1～2次，并且應將底層全部覆蓋，涂料用量為0.5～1kg/m2。

（3）面層應該顏色均勻，接槎平整。

建筑鋼結構構件禁止涂裝的部位：地腳螺栓和底板、高強螺栓摩擦接合面、與混凝土緊貼或埋入混凝土的部位、機械安裝所需的加工面、密封的內表面、現場待焊接的部位、通過組裝緊密接合的部位、設計上注明不涂漆的部位。

2 防火涂料

鋼構件雖然是非燃燒體，但未保護的鋼柱、鋼梁等承重構件的耐火極限僅為0.25h，為滿足規范規定的1～3h的耐火極限要求，必須施加防火保護。

鋼結構防火涂料按所用粘結劑的不同可分為有機類型和無機類型防火涂料兩大類。有機類型防火涂料又分為膨脹型和非膨脹型。

鋼結構防火涂料按其涂層厚度及性能特點可分為：

B類:膨脹型防火涂料。涂層厚度小于等于3mm的為超薄型防火涂料，涂層厚度大于3mm且小于等于7mm的為薄型防火涂料。B類防火涂料可將鋼結構的耐火極限由0.25h提高到2h左右。有一定裝飾效果，高溫時膨脹增厚耐火隔熱。缺點是施工時氣味較大，涂層易老化。室內裸露鋼結構、輕型鋼屋蓋及有裝飾要求的鋼結構，宜選用該種防火涂料。

H類：非膨脹型防火涂料，又稱為后涂型防火涂料。涂層厚度一般大于7mm且小于等于45mm。粒狀表面，密度較小，熱導率低。H類防火涂料可將鋼結構的耐火極限由0.25h提高到1.5～4h。室內隱蔽鋼結構、高層全鋼結構及多層廠房鋼結構，當規定其耐火極限在1.5h以上時，宜選用這種防火涂料。厚涂型防火涂料一般不燃、無毒，具有耐老化、耐久性，適用于永久性建筑。

B類與H類防火原理的區別：薄型通過遇火膨脹隔熱、產生惰性氣體滅火，屬于膨脹性防火涂料。厚型不膨脹靠自身隔熱原理防火，屬于非膨脹型防火涂料。

鋼結構防火涂料的命名以漢語拼音字母的縮寫為代號，N和W分別代表室內和室外，CB、B和H分別代表超薄型、薄型、厚型三類。例如：室內超薄型鋼結構防火涂料（NCB）、

室外超薄型鋼結構防火涂料（WCB）、室內厚型鋼結構防火涂料（NH）、室內薄型鋼結構防火涂料（NB）、室外薄型鋼結構防火涂料（WB）。鋼結構防火涂料應在實干后無刺激性氣味，不腐蝕鋼材；在預定的使用期內須保持其性能。

在實際工程中，超薄型防火涂料膨脹發泡所發泡沫會被熱流帶走，一般用玻璃纖維網格布做支撐，厚型鋼結構防火涂料一般用鋼絲網。如果超薄型防火涂料膨脹發泡所發泡沫容易被熱流帶走的話，說明體系不是很合理，泡沫層的致密性不夠。膨脹型防火涂料的體系必須使膨脹后的碳化泡沫體系有相當的強度，這才是防火涂料的關鍵技術，聚合度實際意義不大。膨脹后的碳化層如果不具備一定的強度和附著強度，是很難抵御火場中熱流的沖擊，這是一個綜合的技術關鍵，需要在這兩者之間找到平衡。

做薄型和超薄型的防火涂料，目前的規范要求2小時以下（包括2小時）才可以，防火要求在2個小時以上的構件必須做厚型防火，而且國內基本上沒有能達到3小時極限的超薄型防火涂料的產品（國外的有）。

厚涂型防火涂料因含有真珠巖,蛭石等輕體隔熱材料,因而涂層的表面粗糙和松軟,在表面摸灰整平確實是一個好辦法，但一定要考慮涂層開裂的問題,處理合理在表面噴涂氟碳涂料是可行的，但厚型防火涂料作完之后涂裝氟碳面漆，這好比是老太太臉上抹粉，厚型涂料具有較好的防火效能，但其粘結強度、附著力等技術指標很低，是一個相對松軟的基體，表面粗糙，在這樣的表面上費九牛二虎之力批灰打磨做面漆，即使做好了，由于他們的膨脹系數不同，在鋼結構經歷一個冬夏縮脹之后也會產生裂紋而脫落，更何況形成了一個外硬內軟的體系。厚型涂料的美化最好的方法就是外包鋁塑板，隱蔽起來。

3防火涂料與防腐涂料的相容性

防火涂料與防腐涂料的相容性指防火涂料與接觸到的各層防銹涂料之間都不應產生化學反應。如果防銹涂料與防火涂料不配套，將直接影響防火涂料的防火性能。如有一定的裝飾要求，防火涂料可涂在中間漆與面漆之間或底漆與中間漆之間。

相容性要考慮到與其相接觸的涂層，如正規情況：富鋅底漆+環氧云鐵+防火涂料+面漆，則需要與防火涂層做相容測試的是：云鐵中間漆+防火涂料；防火涂料+面漆，這兩項必須做；還要做個綜合涂層配套測試，主要指標是綜合涂層的附著力測試。

[1]鋼結構的防火與防腐保護[J].山西建筑,2007,33(4).

[2]鋼結構防火防腐涂料用防腐樹脂的研究[J].新型建筑材料，2009,36(8).

[3]淺析我國鋼結構建筑的防火與防腐[J].中國房地產業,2011(6).

TU39l

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1671-3362（2013）09-0003-02