钢结构防火涂料在应用中存在的问题及对策

李如成

【摘要】分析了钢结构防火涂料的防火机理和应用中存在的问题，有针对性地提出管理对策。

【关键词】钢结构；防火涂料；安全性

1引言

对钢结构采用表面喷涂防火涂料的方法进行耐火处理，具有防火隔热性能好、不受构件几何形体限制、施工方便、涂层质量轻、外表美观等许多优点。因此，钢结构防火涂料得到非常广泛采用。

2 钢结构防火涂料的防火机理及分类

钢结构防火涂料的防火原理有三个：一是涂层对钢基材起屏蔽作用，使钢结构不至于直接暴露在火焰高温中。二是涂层吸热后部分物质分解放出的水蒸汽或其他不燃气体，起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用。三是涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层，阻止了热量迅速向钢基材传递，推迟了钢基材强度的降低，从而提高了钢结构的耐火极限。

钢结构防火涂料按所使用的胶粘剂的不同可分为有机防火涂料和无机防火涂料两类，按涂层厚度分为超薄型钢结构防火涂料、薄型钢结构防火涂料和厚型钢结构防火涂料。

3钢结构防火涂料在应用中存在的问题

一是防火涂料的耐久年限未明确。防火涂料耐久性问题早已被人们所重视。目前，我国防火涂料的相关标准中未涉及到涂料的使用寿命问题。通常情况下，钢结构建筑使用寿命都超过百年，而且火灾的发生是我们无法预料的，可能是防火涂料涂覆后的一年，也可能是十年、百年。然而，无论何种防火涂料，其检验报告中给出的耐火极限均是其使用前的检验结果，以有机成分为主的薄型和超薄型防火涂料无论用于室内还是室外，经过一段时间，其有机组分都会发生分解、降解、老化等问题，造成涂层剥落粉化或失去防火性能；以无机组分为主的厚型防火涂料虽然耐久性相对好些，但同样也会在长期使用中由水和二氧化碳的作用使涂层孔隙率提高并最终由封闭的孔隙而成为贯通的孔隙，从而使得涂层导热系数加大，降低了其防火性能

二是防火涂料的安全性存在问题。薄型钢结构防火涂料和超薄型钢结构防火涂料的膨胀阻燃体系大多为P-？C-？N？体系，其膨胀阻燃体系包括三大部分：？酸源、碳源和气源。酸源多为聚磷酸铵、磷酸三聚氰胺等；？碳源用得最多的是季戊四醇或双季戊四醇，辅以少量氯化石蜡；气源通常是各种胺类，？如尿素、双氰胺、胍等，目前用量最多的是三聚氰胺；？成膜基料为各种有机树脂或乳液，如氯偏乳液等。这些防火涂料遇火产生膨胀对基材起到保护作用的同时，？其阻燃成分有可能释放出NH3、HCN、HX、CO等有毒气体。这些有毒气体在火灾中将可能导致人员中毒伤亡。

三防火涂料生产企业存在生产规模小、产品更新慢、产品说明不准确等问题。目前，我国多数钢结构防火涂料的生产企业的工艺流程自动化水平相对较低，许多产品的配方工艺大同小异，缺乏固有的特性，对钢结构防火涂料的原材料研究也相对不足。一些生产企业由于规模较小，经济实力相对较弱，投入技术研发的资金不够，技术力量比较薄弱，不具有产品研发的能力，这些企业大多是从某些研究开发机构购得某一产品的生产技术，在研发机构技术人员指导下，投入生产。投入生产后工厂只需维持生产即可，不需考虑产品的更新改进。

四是使用中对防火涂料种类的错误选择。防火涂料的种类繁多，从理论上讲，将防火涂料涂覆于基材表面，其耐火性能即可以提高，被保护基材就不会受火焰的侵袭，但事实上，因防火涂料的组分、理化性能及防火阻燃性能指标不同，其适用对象也不同，适用范围具有一定的局限性。工程中选用钢结构防火涂料时，应根据钢结构防火的设计和装饰要求，选用相应的钢结构涂料品种。在实际情况中，一些使用单位在选择防火涂料种类时出现了许多问题。对钢结构防火涂料错误的选择，使建筑物留下了严重的隐患。

五是施工中存在储多问题问题。钢结构防火涂料施工质量的好坏，直接影响防火性能。根据国内外经验，施工应由经过培训的专业施工队施工或者在工程技术人员指导下施工，并要按国家现行的有关规定，做好安全技术及劳动保护工作。目前，我国对钢结构施工单位资质认定尚无市场准入制度，只要有钢结构施工许可证便可承接钢结构防火涂料工程，按规定钢结构防火喷涂保护应由经过培训合格的专业施工队施工。但是，实际施工中普遍存在施工队伍素质较差的问题。施工中存在诸多问题，（一）施工中钢结构表面处理不当。施工前，钢结构表面应除锈，并根据使用要求确定防锈处理。除锈和防锈处理应符合现行《钢结构工程施工与验收规范》中有关规定。（二）施工中涂层厚薄不均。 钢结构耐火极限的性能指标与喷涂厚度密切相关。如钢結构的防火涂料的厚度不按设计要求喷涂，喷涂厚度太薄，钢材的耐火极限就不可能达到消防的要求。按照有关要求，施工时底层一般喷2～3遍，每遍喷涂厚度不应超过2.5mm，必须在前一遍干燥后，再喷涂后一遍。喷涂时应确保涂层完全闭合，轮廓清晰。喷涂后的涂层，应剔除乳突，确保均匀平整。

4相应对策

一是加强对防火涂料市场的规范管理。监督部门需要加大对钢结构防火涂料生产厂家的管理力度，严格市场准入制度，确定最低开办标准，使生产企业具有完备的自我约束机制，形成规模生产。建立市场逐出制度，当生产企业生产出的产品质量不合格或不能满足新的需要时应将责令其停止生产。除此之外，还应规定所有钢结构防火涂料的生产厂家必须具有消防监督部门颁发的生产许可证才可以投入生产，其防火涂料产品必须具有国家检测机构检测合格的耐火性能和理化性能检测报告，方准出厂销售，产品应附有明确的使用说明书，标明技术性能、制造批号、储存期限、适用范围等。

二是加强检查力度。防火工程施工较快，无论是竣工验收还是进行综合审核，都要从实地督促，现场勘察中，掌握第一手资料。国家防火建材检测中心已经在考虑在生产流程中抽样进行型式认证检验，并有意在现实工程中从施工现场取样并对样品进行热性能分析、比较、检验，在现场建立快速检验手段。针对钢结构防火涂料厚度不均的问题考虑，消防监督人员应该在施工期间分期检查，即施工队伍每涂刷一层报监督部门检查一次，这样就避免了施工队伍施工中作假。鉴于钢结构防火涂料的耐久性问题考虑，为保证建筑安全，监督部门应该在建筑建成后坚持定期对其防火涂料的耐火性能进行检测，对耐火性能不能达到标准的要令其修补或添加其他消防设施来确保其耐火等级能够达到要求。

三是严格审核制度。消防监督部门要坚持建审手续的严格办理，受理防火工程项目时，？应检查防火涂料施工单位的消防许可证，全套图纸及设计、施工方案，图纸应加盖相应的设计资质章等资料。资料不全、不符合规定的，消防部门应下发不受理通知单并注明不受理的理由。

四是做好钢结构防火涂料知识的专业培训，加大宣传教育力度。首先，要确保消防监督人员以及有关人员及时、全面、深入地了解掌握相关知识，熟悉现行有关规范，能够准确掌握标准。

五是规范施工队伍管理。钢结构防火涂料的施工管理可仿效消防设施的施工管理，实行施工队伍专业化，认证管理，消防监督部门可以对其定期培训，资证审验，条件允许的情况下可以考虑由消防部门组建施工队伍。对于防火涂料的施工单位，要明确要求其持有消防许可证方可承接防火工程项目。

5结束语

钢结构防火涂料是钢结构耐火保护的一种常用的措施，因施工简便、性能可靠，开发与应用得到快速发展，是发展最快的消防产品之一。钢结构防火涂料的使用，是钢结构建筑中一项极为重要的消防安全保护措施。我们只有不断对其查漏补缺，发现并解决存在的问题，保证质量，才能从根本上保障建筑物的消防安全，确保人民生命财产不受火魔侵害，杜绝悲剧重新上演，使钢结构防火涂料应用技术在保障人身和财产安全方面更好地发挥其作用。