氣凝膠超級(jí)絕熱復(fù)合材料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防火性能

鐘支葵，葛全偉，吳會(huì)軍，丁云飛

（1.廣州大學(xué) 土木工程學(xué)院，廣東 廣州　510006；2.河南省清豐縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，河南 清豐　457300）

氣凝膠超級(jí)絕熱復(fù)合材料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防火性能

鐘支葵1，葛全偉2，吳會(huì)軍1，丁云飛1

（1.廣州大學(xué) 土木工程學(xué)院，廣東 廣州510006；2.河南省清豐縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，河南 清豐457300）

以耐火硅酸鋁纖維為支撐體，超級(jí)絕熱SiO2氣凝膠為填充介質(zhì)，制備了硅酸鋁纖維/氣凝膠超級(jí)絕熱復(fù)合材料，表征了復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱系數(shù)，測(cè)試了不同厚度復(fù)合材料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火性能的影響。結(jié)果表明，復(fù)合材料具有納米多孔結(jié)構(gòu)和超低導(dǎo)熱系數(shù)［0.0251 W/（m·K）］，鋼板在3 mm厚復(fù)合材料保護(hù)下，經(jīng)800℃持續(xù)加熱1 h后鋼板表面溫度為121.55℃，遠(yuǎn)低于鋼結(jié)構(gòu)的軟化溫度，具有優(yōu)異的防火和安全性能。

鋼結(jié)構(gòu)；防火；氣凝膠；絕熱

0　前言

鋼結(jié)構(gòu)因具有構(gòu)件截面小、自重輕、運(yùn)輸安裝方便、可回收再利用等特點(diǎn)，作為綠色建筑材料和結(jié)構(gòu)目前已廣泛應(yīng)用于超高層建筑、機(jī)場(chǎng)、車站、科技場(chǎng)館等建筑。但鋼結(jié)構(gòu)的耐火性差，在正常荷載情況下，500℃左右時(shí)鋼結(jié)構(gòu)即會(huì)失去承載作用，而火場(chǎng)溫度通常會(huì)在10 min內(nèi)上升至800℃以上，裸露的鋼結(jié)構(gòu)很快會(huì)出現(xiàn)變形情況，產(chǎn)生局部破壞，最終失去承載力［1］，引起坍塌，造成嚴(yán)重的傷亡事故和經(jīng)濟(jì)損失。

近年來(lái)，為提高鋼結(jié)構(gòu)的防火性能，已有多種防火方法，其中輕質(zhì)高強(qiáng)，具有優(yōu)良防火性能的防火板法逐漸得到越來(lái)越多的關(guān)注和應(yīng)用［2］。徐國(guó)強(qiáng)等［3］把目前絕熱性能優(yōu)良的SiO2氣凝膠……