鋼結構厚型防火涂裝受震動后脫落的防治

侯夫生++李芳

摘 要：鋼結構構件在振動荷載影響下，其表面的防火涂層特別是厚涂層防火涂料容易受振動脫落，使防火涂料失去防火的功能，甚至有可能造成墜落傷人的安全事故。因此，對涂裝在此類鋼構件表面的防火涂料除要求具有輕質、附著力強等外，還要求有附加的鋼絲網片錨固措施。下文以工程實際為例，提出如何成功通過工藝防脫層，保證防火涂料施工質量的做法。

關鍵詞：振動荷載 脫落 涂裝工藝 質量控制

前言

刷涂或噴涂在鋼結構表面的鋼結構防火涂料，起防火隔熱作用，防止鋼材在火災中迅速升溫而降低強度，避免鋼結構喪失承載能力而導致建筑物垮塌。鋼結構防火涂料按使用場所可分為室內鋼結構防火涂料和室外鋼結構防火涂料。室內鋼結構防火涂料用于建筑物室內或隱蔽工程的鋼結構表面；室外鋼結構防火涂料用于建筑物室外或露天工程的鋼結構表面。按照防火涂料使用厚度可分為，超薄型鋼結構防火涂料：涂層厚度小于或等于3mm；薄型鋼結構防火涂料：涂層厚度大于3mm且小于或等于7mm；厚型鋼結構防火涂料：涂層厚度大于7mm且小于或等于45mm。一般薄型和超薄型防火涂料耐火極限不超過2h主要用于室外和露天鋼結構工程，而厚型防火涂料耐火極限超過2h，主要用于室內防火標準比較高的鋼結構表面。厚型防火涂料因其自身的材料特點和施工工藝以及厚度原因導致其與鋼結構表面的附著力較差，以及厚度原因導致其與鋼結構表面的附著力較差，特別是在振動環境下或公共環境下，厚涂型防火涂料有脫落的風險。本文介紹一種在防火涂料表面加鋼絲網的做法，既能防止涂料脫落，施工又方便，同時造價低廉，是一種經濟實用的做法。

1、防火涂裝中鋼絲網及其固定連接構造設計

1.1 鋼絲網的設置位置鋼絲網設置位置要考慮到兩方面內容，一是要保證鋼絲網與防火涂料能有效結合，二是要注意到火災發生時，高溫對鋼絲網的破壞作用。基于這兩方面原因，鋼絲網設置宜位于防火涂料層厚度的1/3處，并位于靠鋼構件側面，即梁的防火層鋼絲網位于離鋼梁面6mm處，鋼柱的防火層鋼絲網位于離鋼柱面10mm處。

1.2 鋼絲網的固定和連接防火層內的鋼絲網固定和位置控制采用鋁合金保溫釘固定。鋼絲網片之間的連接，長度方向搭接寬度宜為150mm，且不能小于10mm；寬度方向搭接寬度宜為100mm，最小搭接寬度不能小于80mm，在搭接處至少要有一排保溫釘固定，且搭接位置應避開轉角部位。

2、涂裝工藝

2.1 鋼材表面預處理

鋼構件加工完成后，第一層雙組份環氧磷酸鋅底漆（EP-66）一般在鋼結構加工廠內噴涂完成。現場鋼結構安裝完成后，對底漆破損部位和焊縫位置以及高強螺栓連接部位進行補漆處理。在使用防火涂料之前，清除鋼材表面的油污、油脂、鐵銹、混凝土渣等任何可能影響涂料表面結合力的物質。

2.2 涂料現場拌制

防火涂料應在噴涂現場現用現配，如果發現涂料的內容物出現凝結，則不能使用。配料應嚴格按照實驗室的配比數據進行配制，并做書面記錄。現場必須用專門的攪拌機器進行涂料拌合物的攪拌，如石膏型攪拌機或者是特別用于黏性防火涂料的連續攪拌機。攪拌程序：首先在攪拌機里加入適量的水，再加入適當比例的防火涂料，連續攪拌至徹底均勻，并且混合物呈現乳脂色就可以使用了。拌合物的比例是否合乎標準要求需通過現場標準體積的拌合物重量來控制。

2.3 防火涂料的噴涂

2.3.1 防火涂料可以直接噴涂到鋼材表面上，不同類型的防火涂料，每遍噴涂成型的厚度不同。因而，根據設計采用的防火涂料類型、耐火極限以及相應厚度要求，計算所需噴涂遍數。根據專業廠家的技術規范，不同防火涂料使用相應的氣泵、噴嘴和噴嘴罩，以保證噴出的防火涂料的黏著度、密度和感觀度滿足要求。

結合層（表面打底）施工在涂抹防火層前必須用打底料打底。打底料采用手提式噴槍噴涂，用凹凸斗式噴槍，空氣壓力為0.6～0.8MPa噴槍口直徑宜為6～10mm噴槍垂直于被涂裝構件表面，距離以40～60cm為宜。噴涂厚度為2～3mm，底層噴涂應基本均勻，厚度一致。

2.3.2防火涂層分層涂抹本工程中防火涂料涂層厚度總控制：鋼柱為26.0mm，梁為16.0mm。施工時分層噴涂成型，首層噴涂厚度為2～3mm，隨后每次抹涂厚度以5～6mm為宜。施工時涂層厚薄均勻，不漏刷，并在每道涂層干后方可進行下一道工序施工，每次涂刷施工后，都進行檢查，如發現流墜、空鼓、開裂、起殼等現象需清除后補涂；漏涂和涂層厚度過薄時需重新補涂；在補涂層干燥后，再進行下一層全面涂刷。雨天、空氣濕度大于85%，或構件表面有結露、表面過于潮濕時，不宜進行涂層作業。

2.3.3 防火層厚度控制防火涂層應控制每層厚度，在每層施工前檢查上一層以及前面施工總厚度，采用測針法檢查測量，以便在當前施工時進行調節；防火涂層施工時，要預防薄層貼補，即防火涂層除首層結合層外，每層施工厚度不得小于3mm，薄層貼補容易出現空殼、起皮、粘結力不足、脫落等質量弊病，影響防火涂層質量。在接近設計厚度時，要合理安排分層施工厚度，做到分層均勻、每層厚度合理，預防薄層貼補現象。

2.3.4施工方法大面積施工宜采用機械噴涂，保證涂層厚度均勻，附著力強。小面積的修補以及噴涂設備不能觸及部位，可以采用手工涂抹。作平臺可以根據現場實際情況以及施工便利條件，適當地選用腳手架或升降設備。

2.4 鋼絲網片安裝

防火層內的金屬網固定和位置控制采用鋁合金保溫釘固定，金屬網附設宜由2～3人操作，由上往下附設，金屬網長度方向搭接寬度宜為150mm，且不能小于100mm；寬度方向搭接寬度為100mm，最小搭接寬度不能小于80mm，在搭接處至少要有一排保溫釘固定，搭接位置應避開轉角部位。

要求安裝鋼絲網片的鋼構件，必須確定其上的防火涂料已經噴涂完畢并達到設計厚度要求，鋼絲網片的搭接處不能有縫隙。

3、質量檢查

防火涂料噴涂完成后，分別在達到24h及1個月時，抽點檢查防火涂料涂層厚度及粘結力。厚度檢查利用厚度儀，粘結力檢查通過拉拔試驗。應根據不同防火類型、不同厚度以及構件的不同部位，在監理工程師指定的部位進行，并做好記錄。

4、結論和建議

4.1 結論

這種涂層厚度為8～50mm的厚型防火涂料，在火災中涂層受熱不膨脹，依靠材料的不燃性、低導熱性或涂層中材料的吸熱性，延緩鋼材的升溫，保護鋼構件。與其他類型的鋼結構防火涂料相比，除了具有水溶性防火涂料的一些優點之外，由于它從基料到大多數添加劑都是無機物，因此成本低廉。該類鋼結構防火涂料施工一般采用噴涂，多應用在耐火極限要求2h以上的室內鋼結構上。重大工業與民用建筑工程設計壽命長，除了地震波對建筑造成的沖擊波外，在人為使用中，各種家具和物品的搬運、二次裝修等都對建筑構件局部產生撞擊性作用，采用外掛鋼絲網厚涂層防火技術后，能有效提高防火涂層的抗沖擊力，保護防火涂層的完整性，保證建筑物的安全性與耐久性。

4.2 建議

4.2.1施工過程的質量控制是保證防火涂料正常發揮防火功能的關鍵因素。

4.2.2由于厚型防火涂料涂層厚，外觀裝飾性相對較差，研制更美觀的耐火性和耐候性好的超薄型防火涂料是今后發展的方向。

4.2.3由于防火涂料施工階段中交叉施工比較多，如何合理地安排工序，減少其他工序對防火涂料的影響和破壞是施工管理者應該仔細考慮的問題。

參考文獻

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