鋼結構防火涂料涂層竣工驗收檢測依據(jù)的可操作性

郭 峰

（山西國新城市燃氣有限公司，山西 太原 030000）

1 鋼結構防火涂料涂層厚度分類的合規(guī)性

2018 年發(fā)布的GB 14907 是現(xiàn)行鋼結構防火涂料的認證性規(guī)范，是其他防火涂料的引用規(guī)范。防火涂料按厚度分成超薄型、薄形和厚涂型。2002 版GB 14907 將防火按照厚度進行了分類，分成≤3 mm 厚度的防火涂料為超薄型、3 mm 以上7 mm 以內(nèi)的薄涂層型、7 mm 以上45 mm 以下的厚涂層型3 種。該規(guī)范已被現(xiàn)行的2018 版《鋼結構防火涂料》替代。新規(guī)范結合防火涂料發(fā)生火災時的保護對象、使用場所、防火涂料的分散介質(zhì)和機理進行歸類，取消了按涂層厚度的歸類。依據(jù)新規(guī)范第5.15 條要求，膨脹型涂層厚度≥1.5 mm，非膨脹型涂層厚度≥15 mm，該條款與2002 版要求的超薄涂層、薄涂層、厚涂層有很大區(qū)別。別的與防火涂料涂層厚度有關的規(guī)范有：

1）2017 年發(fā)布的GB 51249，其編制參照的依據(jù)為已作廢的2002 版GB14907，因與現(xiàn)行的2018 版《鋼結構防火涂料》有區(qū)別，因此不建議執(zhí)行GB51249的厚度分類標準。

2）GB 50205—2020《鋼結構防火涂料》參考的文獻也是GB 14907《鋼結構防火涂料》，理論上引用的規(guī)范應是新版本《鋼結構防火涂料》。但GB 50205 第13.44 條有關于超薄型防火涂的裂紋要求，該涂料名詞與GB 14907—2018 存在顯著分歧。依照兩部規(guī)范的規(guī)定，在具體執(zhí)行條文過程中如何執(zhí)行，就只能結合實際情況而定了。

3）2020 版T/CECS 24 的防火涂料分類要求嚴格執(zhí)行了2018 版GB 14907 相應條款的內(nèi)容。

經(jīng)個人工作經(jīng)驗總結，涂層厚度歸類以現(xiàn)行版鋼結構防火涂料認證性規(guī)范GB 14907 為首要依據(jù)，將防火涂料分成膨脹型和非膨脹型。查驗時應保證膨脹型涂層厚度不得低于1.5 mm，非膨脹型涂層厚度不得低于15 mm。即使由于某些外在因素（比如設計圖紙要求使用超薄型防火涂料）必須將防火涂料按照厚度進行劃分，也應保證超薄型防火涂料厚度不得小于1.5 mm，即1.5 mm＜超薄型≤3 mm，厚涂型涂層厚度不得小于15 mm。

2 鋼結構防火涂料外觀查驗時規(guī)范條款的可操作性

鋼結構外觀檢測分成主控項目查驗和一般項目查驗，其中涉及一般項目查驗時的檢測要求，所有規(guī)范條文都基本一致，沒有實質(zhì)的不可操作性。有關主控項目鋼結構防火涂料裂紋和薄厚的查驗，各標準條款存在不一致性，具有一定的不可操作性。本節(jié)重點討論鋼結構防火涂料裂紋查驗標準的適用范圍。

鋼結構防火涂料在施工完后，如果涂層存在裂紋會直接影響到涂層的耐火性能和耐久性能。在實踐過程中對于竣工后的鋼結構防火涂料構件很難避免其出現(xiàn)裂紋，為了保持涂層的使用壽命，只能降低裂紋數(shù)量及寬度。為此，各類標準對裂紋都進行了嚴格要求。

首先就膨脹型防火涂料涂層的裂紋適用規(guī)范進行探討。鋼結構膨脹型防火涂料外觀檢測的相應規(guī)范如下所示：

1）現(xiàn)行的GB 50205 第13.4.4 條要求超薄型的涂層不能發(fā)生裂紋;薄涂型防火涂料表層裂紋總寬不能超過0.5 mm；

2）GB 51249 第9.3.3 條要求膨脹型防火涂料表層裂紋總寬不能超過0.5 mm，1 m 長范圍內(nèi)不能超過一條；當涂層厚度在3 mm 以內(nèi)時，不應超過0.1 mm；

3）現(xiàn)行版T/CECS 24 第4.6.3 對涂層裂紋數(shù)提出了要求，該條款要求不允許防火涂料涂層出現(xiàn)貫穿性裂紋；膨脹型防火涂料涂層的裂紋寬度應嚴格控制在0.5 mm 內(nèi)，并且任意1 m 內(nèi)不允許超出1 條；對于厚度為3 mm 內(nèi)（包含3 mm）的涂層厚度，其裂紋寬度應嚴格控制在0.1 mm 內(nèi)。依據(jù)標準的適用性，新版GB 50205 應為當下最適用的標準。因為他是質(zhì)量驗收標準，又是所有鋼結構防火涂料中最新發(fā)布的規(guī)范，因此其內(nèi)容應當嚴格遵守。但該規(guī)范內(nèi)列出了超薄型、薄涂型，卻沒給出厚度要求，該專業(yè)術語與鋼結構認證性標準2018 版GB 14907 關于膨脹型防火涂料的定義有明顯沖突，因此在檢測中一定要查看防火涂料型式檢驗報告關于涂料類別的劃分。由于2020 版GB 50205 未注明裂紋檢驗的可行性操作方法，因此需與另外3 部標準融合應用。盡管GB51249 是國家標準，可T/CECS 24 在實際應用時更具備可操作性，同時T/CECS 24 也包含了GB 50205 相關內(nèi)容的全部規(guī)定。

其次，就非膨脹型防火涂料進行探討。有關鋼結構非膨脹型防火涂料外觀檢測的標準和條款如下所示：

1）GB 50205 第13.4.4 條款要求防火涂料厚涂型涂層的表面裂紋寬度應控制在1 mm 范圍內(nèi)；

2）GB 51249 第9.3.3 條規(guī)定了非膨脹型防火涂料噴涂表面裂紋不能超過1 mm，并且長度1 m 內(nèi)不能超過3 條；

3）T/CECS 24-2020 第4.6.3 要求非膨脹型防火涂料涂層裂紋寬度不能超過0.5 mm，在任意300 mm×150 mm 范疇內(nèi)裂紋總數(shù)不允許超過3 條。因為標準的強制和適用性，非膨脹型防火涂料的裂紋查驗仍應優(yōu)先選擇應用現(xiàn)行版GB 50205，但由于其在實際檢測過程中不具備可操作性，而GB 51249 對非膨脹型防火涂料的查驗規(guī)定基本包括GB 50205 的相關內(nèi)容。因而，非膨脹型防火材料的裂紋查驗應優(yōu)先使用GB 51249 的相關條文規(guī)定。對于"T/CECS 24 關于裂紋的條款要求與兩部國標有沖突，因此個人不建議使用。

再次，就抽檢數(shù)量進行探討。涉及到國標關于鋼結構防火涂料裂紋檢測的抽檢數(shù)量都是按照同類構件數(shù)抽查10%，并且均不應少于3 件進行抽樣。但現(xiàn)行版T/CECS 24 在國標基礎上增加了抽檢構件的檢測點數(shù)，要求每件構件不少于5 處。根據(jù)標準的強制和適用范圍，應優(yōu)先選擇實行國家標準，但T/CECS 24 的第5.1.7 條更具有可執(zhí)行性，本條款也匯總了其他兩部國標的內(nèi)容。因此在抽檢數(shù)量方面?zhèn)€人建議執(zhí)行現(xiàn)行版T/CECS 24。

最后，就鋼結構防火涂料的貫穿性裂紋進行強調(diào)。盡管國家標準中對鋼結構防火涂料中的貫穿性裂紋沒有具體規(guī)定，但現(xiàn)行版T/CECS 24 要求防火涂料涂層不得出現(xiàn)貫穿性裂紋。考慮到貫穿性裂紋涉及到水平、豎直、斜向三種狀況，無論哪一種狀況產(chǎn)生，都將引起建筑構件防火涂料的耐久性、阻燃性和抗壓強度嚴重降低。因而，個人認為是該標準雖然不是強制性標準，但該條文在實踐過程中必須采用。

在實際查驗過程中，所有防火涂料都絕對不允許出現(xiàn)任何貫穿性裂紋，對于膨脹型防火涂料裂紋的檢測應當將現(xiàn)行版的GB 50205 和T/CECS 24 作為主要參考依據(jù)。概括為膨脹型涂層的裂紋寬度不能超過0.5 mm，且任意1 m 長范圍內(nèi)不能超出1 條；超薄型涂層表面絕不允許出現(xiàn)任何裂紋；非膨脹型防火涂料的裂紋寬度不允許超過1 mm，且任意1 m 長度內(nèi)的裂紋總數(shù)都不允許超出3 條。對于抽檢查驗數(shù)量，建議參考現(xiàn)行版T/CECS 24 第5.1.7 條的要求執(zhí)行。即抽查基數(shù)按照同類型構件的10%，并且不少于3 件，每件至少查驗5 處。

3 鋼結構防火涂料厚度檢測規(guī)范的可操作性

由于鋼結構防火涂料涂層的厚度對防火涂料的防護效果有直接影響，在實際應用中必須對防火涂料的涂層厚度作出嚴格要求，因此GB 50205 將其第13.4.3 列為強制性執(zhí)行條款，其余標準只有在該條款內(nèi)容未進行詳細論述或有缺失內(nèi)容的前提下作為參照，與該條文有沖突內(nèi)容的規(guī)范都應當按照該條文執(zhí)行，本節(jié)只對該條文未明確地方進行論述。

規(guī)范要求膨脹型（超薄型、薄涂型）防火涂料和厚涂型防火涂料的涂層厚度和隔熱性能應當符合現(xiàn)行的國家標準規(guī)定，并且需保證涂層厚度不小于0.2 mm。在應用過程中選用厚涂層防火涂料時，應保證80%及以上的涂層總面積符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定，并且需保證涂層的最薄處厚度不小于設計方案規(guī)定的85%。個人覺得，作為鋼結構防火涂料認證性規(guī)范，此處涂層厚度應執(zhí)行現(xiàn)行版GB 14907，該標準要求的是鋼結構的膨脹型涂層厚度不應低于1.5 mm，鋼結構的非膨脹型涂層厚度不應低于15 mm。即使現(xiàn)場使用的是超薄型或厚涂型防火涂料，其涂層厚度也分別都不應低于1.5 mm 和15 mm。關于抽檢數(shù)量方面，現(xiàn)行GB 50205 要求按照建筑同一類型構件總數(shù)抽查10%，并且同一類型的構件抽檢數(shù)量不應少于3 件，本規(guī)范附錄E 對厚涂型防火涂料涂層厚度測定的點位數(shù)量也有非常明確的要求，具有可操作性。但薄涂層厚度檢測，GB 50205 內(nèi)只要求了構件抽檢數(shù)量，未要求點位數(shù)量，在實際操作過程中很難具有操作性。因此個人建議其抽檢數(shù)量可參考GB 51249 第9.3.2 條規(guī)定，按照建筑同一類型構件總數(shù)抽查10%，并且同一類型的構件抽檢數(shù)量不應少于3 件，抽查的每件構件都必須選取5 個不同的涂層部位進行查驗。

在實際檢測中，防火涂料厚度的查驗應嚴格執(zhí)行國標GB 50205 條款的要求，厚涂層抽檢數(shù)量按照本規(guī)范執(zhí)行，但規(guī)范內(nèi)超薄涂層和厚涂層的厚度應執(zhí)行GB 14907 要求。薄涂層抽檢數(shù)量應參照國標GB 51249 執(zhí)行。

4 膨脹型防火涂料膨脹倍數(shù)的可操作性

膨脹型防火涂料的膨脹倍數(shù)是防火涂料膨脹后厚度與膨脹前厚度的比值，也叫又膨脹率。膨脹型鋼結構防火涂料材料成分包含許多有機物質(zhì)，比如催化劑等。涂層遇火后，涂料中的有機物會產(chǎn)生一系列反應，從而使涂層快速膨脹，產(chǎn)生緊密的蜂巢狀碳質(zhì)泡沫，形成隔熱層，進而達到防火保護的目的。因此，膨脹型防火涂料在竣工檢測中是否能膨脹是現(xiàn)場檢測中的重要一項內(nèi)容，但國家標準并未對膨脹型防火涂料的膨脹倍數(shù)作出具體規(guī)定，只有GB 51249 第5.3.3的條文說明簡單進行了表述。但由于該檢測項目很重要，因此，個人觀點是檢測過程中一定要檢測膨脹倍數(shù)。另外，在實際檢測過程中需要考慮影響膨脹倍數(shù)因素，分別是膨脹型防火涂料的老化性和膨脹型防火涂料施工順序的正確性。

1）膨脹型防火涂料的老化性。制作膨脹型防火涂料主要材料是有機高分子材料，工程施工結束后，伴隨著時間的增加，涂層中的一些有機化合物會逐漸產(chǎn)生分解、降解等不可逆的反應，從而出現(xiàn)涂層粉化、脫落，進而使涂層老化，膨脹性能顯著降低。盡管在我國并未明文規(guī)定膨脹型防火涂料使用的有效期限，但依據(jù)規(guī)范內(nèi)得描述，膨脹型防火涂料5 年內(nèi)的耐火極限衰減可達21.7%。因此，工程竣工后，應及時組織消防驗收，以保證消防驗收過程中，膨脹型防火涂料能達到自身應有的膨脹倍數(shù)。

2）膨脹型防火涂料施工順序。因為膨脹型防火涂料和防腐涂料的制作材料都包含有大量的有機材料，當它們一起使用時可能會產(chǎn)生反應，從而給膨脹型防火涂料的發(fā)泡情況帶來嚴重影響。因此，施工時要嚴格參考GB 51249 的第4.1.3 中第5 條的條文說明，說明中要求當膨脹型防火涂料與防腐油漆共同使用的時候，施工順序應當按照先涂防腐底漆，然后涂防腐中間漆，最后涂防火涂料。如果構件需要涂防腐面漆，則應當在防火涂料涂完后，再涂防腐面漆。施工過程中應掌控好防腐底漆和中間漆的厚度，避免由于防腐底漆和中間漆的高溫變性導致防火涂層的脫落，也要避免因防腐面漆涂的過厚、過硬而導致膨脹型防火涂料的發(fā)泡膨脹倍數(shù)受影響。

實際應用中，應遵循國標GB51249 第5.3.3 條款得條文說明要求進行膨脹倍數(shù)檢測。在現(xiàn)場檢測過程首先記錄防火涂料的施涂厚度，然后再用火焰噴槍噴燒防火涂層，測量膨脹后的厚度。如果有條件，最后要計算膨脹倍數(shù)。在現(xiàn)場檢測過程中發(fā)現(xiàn)涂料無法膨脹或膨脹倍數(shù)不達標，則可能原因是：一是竣工后的膨脹型防火涂料已經(jīng)老化；二是施工順序有誤；三是防腐使用的底漆、中間漆或者面漆在施工時未按照施工要求施工。

5 結語

在對鋼結構防火涂料涂層的竣工檢測應用中，需要依據(jù)國家規(guī)范條文嚴格執(zhí)行，遇到?jīng)_突性條款，應從嚴執(zhí)行，從而保證建構筑物的耐火極限能達到規(guī)定要求。另外，由于膨脹型防火涂料使用壽命短，希望建設管理部門就膨脹型防火涂料需要多長時間進行定期檢測作出明確的規(guī)定，以防止膨脹型防火涂料效用降低導致鋼結構的耐火極限降低。