環(huán)境友好型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料研究現(xiàn)狀分析

榆林學(xué)院能源工程學(xué)院，陜西 榆林 719000

當(dāng)前，我國(guó)建筑業(yè)飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用日益廣泛。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用可以提高建筑的穩(wěn)固性。但高溫環(huán)境會(huì)對(duì)鋼的承載力造成極大的影響，導(dǎo)致建筑坍塌。基于此，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行相應(yīng)的防火保護(hù)尤為重要。

目前，鋼結(jié)構(gòu)防火的方法主要有：噴涂防火涂料、材料摻雜、充水等。其中，噴涂防火涂料最為便捷，且成本較低，同時(shí)還能增加鋼材的防火功能［1］。該種方法可以確保鋼結(jié)構(gòu)有較好的隔熱性和吸熱性，使鋼材料在高溫狀態(tài)下不易出現(xiàn)變形的情況，保證鋼結(jié)構(gòu)的功能可以充分發(fā)揮。

1 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的發(fā)展現(xiàn)狀

防火涂料發(fā)展歷史久遠(yuǎn)。早期，人們通過(guò)在木料上涂醋或粘土漿液來(lái)起到阻燃的效果。隨著科技的發(fā)展變革，越來(lái)越多的阻燃物被應(yīng)用到建筑材料中，例如石膏、石棉等，隔熱防火技術(shù)又有了明顯進(jìn)步。上世紀(jì)初，防火涂料技術(shù)開(kāi)始飛速發(fā)展，膨脹型防火涂料、無(wú)機(jī)防火涂料等被廣泛應(yīng)用。隨著鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的廣泛應(yīng)用，防火涂料開(kāi)始被廣泛應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)建筑中［2］。

上世紀(jì)50 年代，國(guó)外的一些國(guó)家就開(kāi)始將防火涂料涂在鋼結(jié)構(gòu)表面，以使火災(zāi)時(shí)能形成隔熱保護(hù)層，來(lái)提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限，使其滿(mǎn)足我國(guó)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范的基本要求，盡可能的減少鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)。

由于各方面因素影響，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研發(fā)落后于世界上的部分發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)。上世紀(jì)80 年代初，英國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料產(chǎn)品開(kāi)始陸續(xù)進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。在此基礎(chǔ)上，我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)防火材料技術(shù)也逐漸發(fā)展起來(lái)。并且所研制的產(chǎn)品防火性能不斷提高，產(chǎn)品逐步成熟。

目前，我國(guó)研發(fā)的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料產(chǎn)品已發(fā)展出多品種并形成完整的產(chǎn)品序列。產(chǎn)品具體包括：溶劑型、水溶性、厚涂型、薄涂型，以及室外和室內(nèi)型等多種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料［3］。

在發(fā)展的過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料不斷改進(jìn)，但一直以來(lái)，耐火性能和環(huán)保性能無(wú)法兼顧，二者的結(jié)合將會(huì)是未來(lái)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)研究的一個(gè)重要方向。

2 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)加入WTO，以及“綠色”、“節(jié)能”、“環(huán)保”的理念深入人心。在總的科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)下，整個(gè)涂料行業(yè)開(kāi)始向“5E”邁進(jìn)，“5E”即節(jié)省資源、節(jié)省能源、適應(yīng)環(huán)境、提高涂膜質(zhì)量、方便施工。

在此基礎(chǔ)上，我國(guó)又出臺(tái)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確要求：室內(nèi)用涂料的VOC 應(yīng)小于200g/L，甲醛濃度應(yīng)小于0.1g/L。為了滿(mǎn)足環(huán)保方面的要求，作為鋼結(jié)構(gòu)防火涂料行業(yè)應(yīng)該從原材料加工、涂料生產(chǎn)、實(shí)際噴涂全部過(guò)程的進(jìn)行量化，以求全面滿(mǎn)足環(huán)保指標(biāo)［4］。

總的來(lái)講，就是保證防火涂料的阻燃性能的基礎(chǔ)上，同時(shí)必須具有綠色環(huán)保的特性，這就要求防火涂料行業(yè)必須開(kāi)發(fā)“環(huán)境友好型防火涂料”。

3 環(huán)境友好型防火涂料的特點(diǎn)分析

“環(huán)境友好型涂料”也被稱(chēng)為“綠色涂料”。實(shí)質(zhì)就是不影響生態(tài)環(huán)境、不影響人類(lèi)健康的涂料。“環(huán)境友好型涂料”必須符合國(guó)家關(guān)于生態(tài)環(huán)境的相關(guān)規(guī)定，要求該種涂料不含有機(jī)揮發(fā)物和重金屬鹽，要做到不排放VOC 或VOC 排放量低于國(guó)家規(guī)定的限值。

綜上所述，將環(huán)境友好型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)具有如下特點(diǎn)：

（1）生產(chǎn)全程無(wú)污染；

（2）成本低，來(lái)源廣、易于制備；

（3）低能耗，能滿(mǎn)足節(jié)能減排的需求；

（4）燃燒阻火時(shí)無(wú)毒性氣體；

（5）阻火性能突出，能有效抵抗燃燒；

（6）涂層表面應(yīng)的耐磨、耐腐蝕、耐老化；

（7）使用時(shí)噴涂方便；

（8）要保證貯存、運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展迅猛，鋼結(jié)構(gòu)因其多方面的優(yōu)良性能而被廣泛應(yīng)用。但是由于其自身抗高溫方面的缺陷，其火災(zāi)方面的安全問(wèn)題尤為突出，因此要切實(shí)做好鋼結(jié)構(gòu)防火方面的研究。在眾多鋼結(jié)構(gòu)防火方法中，在鋼結(jié)構(gòu)表面，噴涂防火涂料有效且可靠。隨著我國(guó)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的重視程度不斷增加，防火涂料不僅要滿(mǎn)足防火性能的要求，還需滿(mǎn)足綠色節(jié)能的需要。在這樣的背景下，涂料行業(yè)提出了“環(huán)境友好型防火涂料”的概念，并不斷推進(jìn)完善產(chǎn)品，研究不斷深入，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。相信，在未來(lái)環(huán)境友好型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料會(huì)進(jìn)一步發(fā)展完善，已滿(mǎn)足人們對(duì)于火災(zāi)防治、節(jié)能環(huán)保等多方面的要求。