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結構用鋼高溫力學性能分析及防火技術措施

  
評論: 更新日期:2011年10月12日

  3.4設置噴淋供水管網
  在鋼結構頂部設噴淋供水管網,火災時自動(或手動)開啟噴水,在鋼構件表面形成一層連續(xù)流動的水膜,從而起到保護的作用。
  3.5噴涂防火涂料
  用噴涂機具將防火涂料直接噴涂于鋼構件表面,形成保護層。這種方法施工簡便,重量輕,耐火時間長,而且不受鋼構件幾何形狀限制,具有較好的經濟性和實用性。
  根據高溫下涂層變化的情況,鋼結構防火涂料可分為膨脹型和非膨脹型兩個系列。
  (1)膨脹型防火涂料
  膨脹型防火涂料,又稱薄型防火涂料,涂層厚度一般為2~7 mill,耐火極限可達0.5~1.5 h。膨脹型防火涂料的基料為有機樹脂,配方中還含有發(fā)泡劑、碳化劑等成分,遇火后自身會發(fā)泡膨脹,形成比原涂層厚數十倍的多孔碳質層。多孔碳質層隔熱性能極佳,可阻擋外部熱源對基材的傳熱,構成絕熱屏障,保護鋼構件不受火災的損毀。
  膨脹型防火涂料具有涂層薄、重量輕、抗振性好、裝飾性好等優(yōu)點,缺點是施工時氣味較大,涂層易老化,若處于吸濕受潮狀態(tài)會失去膨脹性。
  (2)非膨脹型防火涂料
  非膨脹型防火涂料,又稱厚型防火涂料,其主要成分為無機絕熱材料,遇火不膨脹,自身具有良好的隔熱性。非膨脹型防火涂料,利用涂層固有的良好的絕熱性,以及高溫下部分成分的蒸發(fā)和分解等燒蝕反應而產生的吸熱作用,來阻隔和消耗火災熱量向基材的傳遞,從而延緩鋼構件達到臨界溫度的時間。非膨脹型防火涂料,涂層厚度一般為7~50 mm,耐火極限可達0·5~3 h。非膨脹型防火涂料一般不燃、無毒、耐老化,耐久性較可靠,適用于永久性建筑中。
  非膨脹型防火涂料分為兩類:一類以礦物纖維為骨料采用干法噴涂施工;另一類是以膨脹蛭石、膨脹珍珠巖等顆粒材料為骨料,采用濕法噴涂施工。
  采用干法噴涂纖維材料,涂層容重輕,但施工時容易散發(fā)細微纖維粉塵,對施工人員和建筑物內工作人員可能造成健康影響,施工環(huán)境較差。另外表面疏松,只適合于完全封閉的隱蔽工程。在國內永久性鋼結構建筑中,大量推廣應用的非膨脹型防火涂料主要為濕法噴涂工藝。
  目前,采用濕法噴涂的非膨脹型防火涂料有兩種:一種是以珍珠巖為骨料,水玻璃(或硅溶膠)為黏結劑,屬雙組分包裝涂料,采用噴涂施工;另一種是以膨脹蛭石、膨脹珍珠巖為骨料,水泥為黏結劑的單組分包裝涂料,到現場只需加水拌勻即可,能噴亦能抹。因為這種防火涂料可手工涂抹,涂層表面可達到光滑平整。
  選用鋼結構防火涂料時,應考慮結構類型、工作環(huán)境、耐火極限要求等因素。噴涂的涂料厚度必需達到設計值,節(jié)點部位宜適當加厚。噴涂場地要求、構件表面處理、接縫填補、涂料配制、噴涂次數、質量控制及驗收要求等均應符合GB 14907—1994{鋼結構防火涂料通用技術條件》的規(guī)定。
  3.6空心鋼結構內注水
  在空心鋼結構內注水,并與設置在鋼結構頂部的水箱相連,形成封閉冷卻系統(tǒng),使鋼結構在火災時保持較低的溫度。若發(fā)生火災,鋼結構內的水被加熱而上升,水箱冷水流下而產生循環(huán),以水的循環(huán)將火災產生的熱量帶走,以保證鋼結構不會升溫過高而喪失承載能力。為了防止鋼結構生銹,須在水中摻入專門的防繡添加劑,冬天如需防凍,還要加入防凍劑。這種方法由于對結構設計有專門要求,目前實際很少應用。

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