海港大氣區環境中鋼結構防火涂料施工質量的研究與應用

【摘要】鋼材具有高強輕質等特點，故被廣泛應用于各個施工領域。文章所涉及的“游輪”為裝飾性建筑工程，主要采用鋼框架結構形式，位于濰坊白浪河河道內。鋼結構防火涂料在海港大氣環境中施工時，受環境影響因素較大，比如空氣濕度、空氣中氯離子含量、空氣中粉塵含量等。通過研究其含量的大小來控制防火涂料的施工質量。

【關鍵詞】鋼結構防火涂料；濕度；氯離子含量；粉塵

1、前言

現代化高層及大型建筑物的框架大多數采用鋼結構形式，雖然作為承重構件的鋼材具有強度高、自重輕、負荷能力大、抗震性能好、易施工、無污染、可循環利用等優點，但是其導熱系數大，一旦遇到火災，在10-15min內其溫度可升至700℃，遠遠超過了其自身的臨界溫度。此時，因鋼材的屈服強度急劇下降至常溫態的40%左右而失去承載力，會引起建筑物垮塌。所以對于鋼結構防火涂料在海港大氣區環境中的研究與應用顯得十分必要。

2、工程概況

“游輪”建筑工程建筑面積8949.11m2（外圍甲板按一半計算），共四層，一二層層高為4.5m，三四層層高為4m，建筑高度17m（四層頂到一層甲板）。為鋼框架結構，鋼結構總重量為1004.9t，外圍圍護結構部分為150mm厚蒸壓輕質加氣混凝土板，保溫層為50mm厚巖棉，內部隔墻部分為200mm厚或100mm厚蒸壓輕質加氣混凝土板。鋼結構柱采用箱型柱，其中箱型柱截面尺寸為600am×600mm×50mm及600am×600am×30mm兩種。

3、施工環境存在的問題

由于工程位于濰坊白浪河河道內，下游為入海口，距離海邊直線距離約1.4Km，距離四周鹽池距離為650m。根據以往的施工經驗，氯離子會結合空氣中的水分對鋼結構的銹蝕形成危害。

粉塵、空氣濕度對鋼結構防火涂料的涂裝質量影響較大，經常會出現粘結不牢或者開裂等現象。根據需要，我們對海港大氣環境與正常條件下的三個指標進行對比，下表為施工前某六次的測試數據。

對影響指標數據進行數學統計分析，得到影響因素對比柱狀圖。

4、施工難點介紹

鋼結構防火涂料采用室內超薄型鋼結構防火涂料，柱的耐火極限不應小于2.0小時，鋼梁的耐火極限不應小于1.5小時。針對海港大氣環境下鋼結構防火涂料的施工，應重點控制粉塵、空氣濕度、氯離子濃度等重要參數。由于各項參數的影響在短時間能難以被發現，所以在施工過程中只能采用實時監測來控制各參數的指標。只有達到正常的施工環境條件下，才能進行施工。

5、施工過程中采取的相應措施

5.1前期施工準備

5.1.1人員準備

對現場施工人員進行安全及技術交底，在實施過程中對人員合理分工，建立現場管理制度，重點監控關鍵施工環節。

5.1.2材料準備

對鋼結構生產廠家進行了考察，并對生產箱型柱的鋼板進行了試驗委托，確保了原材料的質量。施工的主要材料如下表：

在跟蹤過程中，廠家已完成箱型柱的生產任務，主要對箱型柱的生產質量進行檢查。

5.1.3機械準備

機械設備主要以租賃為主，租賃前對設備的性能、參數等進行詳細了解。25t汽車吊滿足現場使用要求，具體的機械使用情況見下表。

5.2施工工藝流程

5.2.1施工工藝流程

作業準備→防火涂料送檢合格→防火涂料配制、攪拌→空壓機進行粉塵清理→第一遍噴涂→24小時后進行第二遍噴涂→施工同上步驟，共完成四遍噴涂→查找遺漏點，進行補涂→檢查驗收。

5.2.2作業準備

在防火涂料施工前，應按照《鋼結構防火涂料GB14907-2002》中環境濕度的要求進行空氣濕度檢測，濕度的檢測標準為50%-80%，施工過程中采用干濕度測試儀進行濕度測試，下圖表為施工前對濕度進行檢測的數據。

5.2.3防火涂料的配制、攪拌

5.2.3.1防火涂料在施工前應進行委托檢測，施工使用的防火涂料檢測合格

后方可使用。

5.2.3.2粉狀涂料應隨用隨配，以ST1-A型為例，配合比如下：

5.2.3.3涂裝前，按粉料：乳液=1.0：（1.0-1.2）的比例混合攪拌均勻，于現場慢速攪拌成適于施工稠度的漿料（少量時可采用手工工具拌和），使之呈無結塊稠流體狀態。

5.2.3.4稀稠度應根據涂裝方式而定，以方便施工、不流淌、粘結牢固為宜。

5.2.3.5漿料應隨用隨配，配好的漿料應在1h內用完，避免因放置時間過長而固化浪費。

5.2.3.6攪拌時先將涂料倒入混合機加水攪拌2min后，再加膠粘劑及鋼防膠充分攪拌5-8min，使稠度達到可噴程度。

5.2.4粉塵清理

由于施工區域四周均為礦石堆場，并且車輛較多，粉塵污染較為嚴重，為了更好的保證施工質量，在施工前使用空壓機對鋼結構表面進行粉塵清理。施工前后使用粉塵測試儀對空氣中的粉塵數據進行實時監控。根據以往經驗及現場多次試驗確定粉塵濃度不得大于150 mg/m³，當高于標準值時必須進行粉塵清理。下圖表為施工過程中的測試數據。

5.2.5氯離子濃度檢測

為了更好的保證施工質量，防止海風中氯離子結合潮濕的空氣對鋼結構造成腐蝕，在施工過程中隨時對氯離子進行檢測，一般標準為不大于1000ppm。施工時采用氯離子檢測儀進行現場檢測，下圖表為空氣中氯離子每隔10分鐘的檢測數據。

5.2.6噴涂施工

5l 216.1噴涂方式可以采用噴涂、刷涂或兩種相結合的方法進行施工。采用噴涂方式涂裝時，用凹凸斗式噴槍，空氣壓力為0.6～0.8mPa，噴槍口直徑宜為2～4mm。噴槍垂直于被涂裝構件表面，以40～60cm為宜。

5.2.6.2噴涂施工第一遍不亦過厚，待干后再進行下一遍施工，以不流淌為宜，直到達到標準規定厚度。

5.2.6.3根據設計厚度要求，需進行四遍施工，每道施工厚度應控制在0.5mm左右，每道間隔24h，待前一道基本干燥后再進行后一道施工。

5.2.6.4噴涂時的施工環境溫度應在5℃以上，相對濕度不能大于85%。在溫度低于5℃時應采取外圍封閉，加溫措施，施工前后24小時保持5℃以上為宜。

6、效果檢查及成果介紹

6.1效果檢查

在進行了四遍噴涂施工后，首先對外觀進行檢查，無漏涂、色差等明顯缺陷，對防火涂料厚度使用漆膜測厚儀進行隨機抽查，檢測標準厚度為1800μm—2000μm。實測數據如下圖表。檢查結果符合設計及相關規范要求。

6.2成果介紹

通過現場施工過程，我們不難發現海港大氣環境下，影響防火涂料的施工質量主要有三個方面，即濕度、氯離子含量、粉塵。各自的濃度控制標準見下表，三者在施工過程中大致影響程度的大小見雷達圖。

結語：

海港大氣環境下鋼結構防火涂料施工質量尤為重要，過程中主要加強對氯離子濃度、濕度、粉塵含量三個指標的控制，確保施工環境的適宜性，對于三個指標的標準值可供今后類似環境中的鋼結構防火涂料施工參考使用。