室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工方法的研究

侯夫生

摘 要：超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火涂層厚度不大于3mm，主要以溶劑型為主，具有很好的裝飾和理化性能。重點(diǎn)研究鋼結(jié)構(gòu)表面處理方法、防火涂料施工環(huán)境以及防火涂料的施工工藝對(duì)防火涂料涂裝效果的影響，以期對(duì)超薄型防火涂料最佳施工工藝的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：超薄型 防火涂料 鋼結(jié)構(gòu) 施工方法

前言

現(xiàn)代建筑物的主要承重構(gòu)件大多采用堅(jiān)固又輕便的鋼材，在火的作用下，鋼材不會(huì)燃燒，但是在高溫火焰的直接灼燒下，強(qiáng)度會(huì)隨著溫度的上升而降低，當(dāng)達(dá)到一個(gè)極限臨界點(diǎn)時(shí)，強(qiáng)度就會(huì)顯著地降低而失去承載力。一般鋼材失去強(qiáng)度的臨界溫度為500℃，而纖維質(zhì)火焰下灼燒5min溫度就可達(dá)到556℃，因此鋼結(jié)構(gòu)的防火措施對(duì)于火災(zāi)發(fā)生時(shí)挽救生命和減少財(cái)產(chǎn)損失起著至關(guān)重要的作用。

采用防火涂料進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)是有效的防火措施之一，而超薄型防火涂料由于涂層超薄，工程使用較厚型、薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料大大減少，從而降低了工程費(fèi)用，在滿足鋼結(jié)構(gòu)防火要求的同時(shí)，也能滿足人們高裝飾性要求，是目前消防部門大力推廣的產(chǎn)品。基于某項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（以下簡(jiǎn)稱防火涂料）現(xiàn)場(chǎng)涂裝經(jīng)驗(yàn)，對(duì)防火涂料施工工藝進(jìn)行了表面處理方法、施工環(huán)境及施工方法對(duì)防火涂料涂裝效果影響的研究。

1、鋼結(jié)構(gòu)表面處理方法的研究

為了充分發(fā)揮防火涂料對(duì)基材的保護(hù)特性，除材料本身的質(zhì)量外，材的表面處理質(zhì)量直接影響涂裝工程的質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)表面處理的目的主要有三個(gè)：

1）結(jié)構(gòu)處理：首先進(jìn)行一定的結(jié)構(gòu)處理，如銳邊的打磨、倒角的磨圓、飛濺的去除、焊孔的補(bǔ)焊及磨平等；

2）表面清潔：除去表面上對(duì)涂料有損害的物質(zhì)，特別是氧化皮、鐵銹、可溶性鹽、油脂、水分等；

3）表面粗糙度：表面粗糙度增大了涂層的接觸表面，并有機(jī)械吻合作用，提高了涂層對(duì)底材的附著力。表面處理的方法多種多樣，應(yīng)根據(jù)被涂基材的表面狀態(tài)、污染程度以及涂料的施工性能來(lái)選擇。表面處理按處理方式可分為：溶劑清理、化學(xué)清理和機(jī)械清理。

1.1溶劑清理溶劑清理主要目的是對(duì)附著在基材表面的油脂進(jìn)行清除，油脂的存在會(huì)嚴(yán)重影響涂裝工程質(zhì)量，造成涂層脫落

溶劑清洗常用的材料有堿液、有機(jī)溶劑、乳化劑等。清除基材表面油脂時(shí)應(yīng)根據(jù)油脂情況，選用適合的溶劑。有機(jī)溶劑是最常選用的清洗溶劑，例如汽油、石油、松節(jié)油、石腦油、松香水、甲苯、二甲苯、含氯溶劑等。常用的油脂清洗方法主要有：擦拭、浸泡、噴射、火焰、蒸汽和超聲波等。在一般鋼結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程中，擦拭除油是最為便捷有效的方法之一。

1.2化學(xué)處理

化學(xué)處理常見(jiàn)的為酸洗。酸洗是利用無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸與鋼鐵表面的氧化皮、鐵銹進(jìn)行反應(yīng)，生成可溶性鐵鹽，然后將其從鋼鐵表面清除。常采用浸漬、噴淋和刷涂3種處理方式。酸洗可以處理小型構(gòu)件、6mm以下的薄板和管材等。酸洗的缺點(diǎn)是會(huì)造成一定的鐵損、無(wú)法提供令人滿意的表面粗糙度，對(duì)于防火涂裝工程而言，滿足設(shè)計(jì)要求的表面粗糙度對(duì)于最終的防火工程質(zhì)量至關(guān)重要。

1.3機(jī)械處理

目前機(jī)械處理的方法主要有：動(dòng)力工具處理、拋丸處理及噴砂處理。

動(dòng)力工具處理可以清除鋼鐵表面松散的氧化皮、鐵銹、舊漆膜和其他有害物質(zhì)，但是不能除去附著牢固的氧化皮、鐵銹和舊漆膜。動(dòng)力工具清理的常用工具有砂輪、砂紙盤(pán)、旋轉(zhuǎn)鋼絲盤(pán)、錐形小砂輪等。

拋丸處理是利用拋丸機(jī)拋頭上的葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，把磨料以很高的線速度射向被處理的鋼材表面，從而達(dá)到處理表面的目的。拋丸處理的效率很高，可以在密閉的環(huán)境下進(jìn)行，有吸塵裝置，可以減小對(duì)環(huán)境的污染，是目前鋼結(jié)構(gòu)表面處理過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的方式。

噴砂處理是以壓縮空氣為動(dòng)力，將磨料以一定速度噴向被處理表面，以除去氧化皮、鐵銹等污物的一種表面處理方式。噴砂處理以鋼丸、鋼砂、石英砂、銅礦砂等作為磨料，多用于大型結(jié)構(gòu)件的表面處理。實(shí)踐表明，在鋼結(jié)構(gòu)表面處理過(guò)程中，采用溶劑清洗與噴砂/拋丸處理相結(jié)合的工藝方法，可以最大程度地提高表面處理質(zhì)量并保證后續(xù)的涂裝質(zhì)量。噴砂/拋丸所用磨料較為理想的是由鋼丸和鋼砂組成的混合磨料，直徑在0.8～1.5mm為宜。

2、施工環(huán)境施工環(huán)境對(duì)防火涂料的涂裝效果有著相當(dāng)大的影響

一般要求施工場(chǎng)所為室內(nèi)環(huán)境，溫度和濕度適宜，具備良好的照明及通風(fēng)條件。實(shí)踐表明：防火涂影響，一般要求施工場(chǎng)所為室內(nèi)環(huán)境，溫度和濕度適宜，具備良好的照明及通風(fēng)條件。實(shí)踐表明：防火涂料施工時(shí)，環(huán)境溫度以5～4O℃為宜，相對(duì)濕度要求低于8O，溫度過(guò)高或過(guò)低，都不利于防火涂料的施工。若溫度過(guò)高，將會(huì)造成涂層開(kāi)裂脫落；若溫度過(guò)低，防火涂料固化速度緩慢，將會(huì)延長(zhǎng)施工周期。同時(shí)也不能在戶外環(huán)境進(jìn)行防火涂料的施工，防火涂料的特性決定其涂層內(nèi)部會(huì)存在一定的空隙，如遇雨霧天氣，水氣會(huì)進(jìn)入涂層內(nèi)部，將造成涂層起泡脫落。因此，良好的施工環(huán)境對(duì)于防火涂料的施工至關(guān)重要。

3、施工方式

3.1刷涂

刷涂是最簡(jiǎn)單的手工涂裝方式，滲透性強(qiáng)，可以深入到細(xì)孔、孔隙中，可以大大增強(qiáng)涂層的附著力，主要用于小面積的涂裝施工。實(shí)踐表明：由于防火涂料自身的黏稠度較高，流平性能較差，采用刷涂施工效率低下，難以形成較厚的涂層厚度，且易產(chǎn)生明顯刷痕，一般不建議使用刷涂的方式進(jìn)行防火涂料施工。

3.2輥涂

輥涂是以輥筒作涂料的載體，涂料在輥筒表面形成一定厚度的濕膜，然后借助輥筒在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與被涂表面接觸，將涂料涂敷在被涂表面。輥涂適用于較大面積的涂裝，效率高于刷涂。防火涂料施工時(shí)，采用輥涂的方式，易于獲得較厚的涂層厚度，節(jié)省施工時(shí)間。但是，由于防火涂料的黏度較高，輥涂后的涂層表面不平整，外觀較差。

3.3噴涂常見(jiàn)的噴涂方式分為空氣噴涂和無(wú)氣噴涂

空氣噴涂是利用壓縮空氣，將涂料從容器的槍口中噴出，并使涂料急速擴(kuò)散形成霧狀，噴涂到表面得到均勻涂涂層。空氣噴涂受噴涂壓力的限制，一般適用于低黏度的涂料，對(duì)于防火涂料這種黏度較高的涂料并不適用。

無(wú)氣噴涂也稱高壓無(wú)氣噴涂，它是利用壓縮空氣作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)液壓泵，將涂料直接增壓，通過(guò)高壓軟管、噴槍、噴嘴瞬時(shí)噴出，形成扇形霧狀，迅速噴向被噴涂表面形成漆膜。防火涂料采用無(wú)氣噴涂進(jìn)行施工，有以下優(yōu)點(diǎn)：a.施工效率較高；b.涂層的質(zhì)量好，外觀平整；C.一般不用額外添加稀釋劑。缺點(diǎn)是容易造成較大的涂料損耗，增加施工成本。

3.4合理選用施工方法

在防火涂料施工過(guò)程發(fā)現(xiàn)，如采用單一的輥涂或無(wú)氣噴涂，都無(wú)法取得令人滿意的施工效果。采用單一的輥涂會(huì)造成最后的涂層表面不平整，影響最終的涂層外觀。而采用單一的無(wú)氣噴涂，涂料的成本會(huì)增加3-5倍，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)大大降低。實(shí)踐表明，采用輥涂和無(wú)氣噴涂相結(jié)合的方式，可以取得令人滿意的施工效果，在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料工程項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)要求防火涂層厚度為2100微米，涂料廠家要求單層防火涂料單道干膜厚度不能超過(guò)300微米。采用輥涂和無(wú)氣噴涂相結(jié)合的施工方法，在鋼結(jié)構(gòu)完成表面處理后，先進(jìn)行防銹底漆的噴涂施工，待底漆完全固化后，采用輥涂的方式進(jìn)行防火涂料的涂覆，以每道300微米的涂層厚度進(jìn)行疊加施工。待涂層厚度達(dá)到1500微米后，采用砂輪或砂紙盤(pán)將表面不平整的進(jìn)行磨平處理，磨平后采用無(wú)氣噴涂的方式繼續(xù)進(jìn)行防火涂料的施工，直至防火涂料厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，最后再按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行面漆的噴涂施工。

4、結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際應(yīng)用中，如何進(jìn)一步完善施工工藝，降低防火涂料成本，解決環(huán)境條件對(duì)防火涂料施工的諸多限制，將是是今后鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工技術(shù)的研究方向之一。

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