钢结构的防腐与防火

崔建聪

中石化胜利油建工程有限公司防腐工程公司

钢结构的防腐与防火

崔建聪

中石化胜利油建工程有限公司防腐工程公司

钢结构有以下几种特点：重量轻、强度高、塑性和韧性较好，施工期短等。这些特点使钢结构在建筑工程得中到了广泛的应用。同时，影响城市环境最小的建筑建筑结构之中就包含钢结构，它是可以进行反复利用的环保型材料。现阶段国内的高层钢结构类工程，无论是已建成的还是在建的，甚至包括国内第一高楼上海环球金融中心以及同市旳金茂大厦等已有很多，而为保证其整体工程质量安全。就必须要做好钢结构的防腐与防火。基于此，本文将对其进行分析探讨，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

钢结构；防腐；防火

1 钢结构的防腐

1.1 钢结构防腐常用方法

1)改变金属结构的组织，在钢材冶炼过程中增加铜、铬和镍等合金元素，以提高钢材的抗锈能力；2)在钢材表面用金属镀层保护，如电镀或热浸镀锌等方法；3)在钢材表面涂非金属保护层，即用涂料将钢材表面保护起来使之不受大气中有害介质的侵蚀。这三种防腐方法，第一种防腐方法造价最高，最常用的是采用非金属涂料的防腐方法，这种方法价格低廉，效果好，选择范围广，适用性强。现主要介绍非金属涂料防腐方法。

1.2 涂层结构及涂料种类

在建筑钢结构涂料防腐设计要点分析中，涂层结构及涂料种类，是建筑施工企业做好钢结构涂料防腐设计工作，必须充分考虑的一个影响因素。涂层结构通常是指：底气、中漆、面漆；底漆、面漆；其中，底漆和面漆可以选择单一品种作为防护涂膜，在形成漆膜后，再进行相关的涂料工作。在建筑钢结构涂料施工中，底漆具有良好的耐腐蚀性，并具有一定的附着性，可以与后道漆形成一定的粘结力，确保建筑钢结构涂料可以更加的均匀。因此，在具体的施工环节，应充分重视涂层结构及涂料种类的选择，提高建筑钢结构涂料防腐设计水平。

1.3 涂料选用要点

在实际施工工作中，涂料选用要点，也是建筑钢结构涂料防腐设计要点分析的主要内容之一。涂料选用要点，主要是指在设计方面，需要注意无机富锌底漆、稳定型带锈底漆、环氧红丹防锈底漆等几种底漆的选择。同时，结合建筑工程项目的使用需求，合理的选择各种底漆的类型，确保建筑钢结构涂料防腐设计满足建筑施工的标准，并最大限度的节约施工成本，提高建筑工程的施工水平。因此，在建筑工程项目的施工过程中，为了更好的进行建筑钢结构涂料防腐设计，关注涂料选用要点，具有一定的现实意义。

2 钢结构的防火

2.1 钢结构防火的主要方法

目前，大多数钢结构采用了钢结构防火涂料喷涂保护，也有采用板型材和现浇混凝土保护的。在防火涂料中，薄涂层的涂层厚度为2mm～7mm，当加热至150℃～350℃时，所含树脂和防火剂(此外为无机填料)发生物理化学变化，使涂层膨胀增厚，从而起到防火保护作用，但是其耐火极限不应超过1.5h。厚涂型则是以水泥、水玻璃、石膏为胶结料，掺入膨胀石、膨胀珍岩、空心微珠和岩(矿)棉而成，涂层厚度在8mm以上，改变厚度可满足不同的耐火极限要求。常用的板型材有石膏板、水泥蛭石板、硅酸钙板和岩(矿)棉板，使用时需通过粘结剂或紧固件固定在构件上。现浇混凝土表观密度大，遇火易爆裂，在应用上受到一定限制。

2.2 防火涂料选择

不同类型的防火涂料的防火原理各不相同，常见的防火涂料由基体树脂，催化剂，成碳剂和发泡剂组成，一般来讲，防火涂料的防火原理主要分为两大类，一类是通过防火涂料在遇火过程中通过燃烧分解出某种不具可燃性的惰性气体或者膨胀泡沫来隔绝周围的空气，抑制燃烧，另一类是防火涂料本身的性质具有难以燃烧或不燃烧的特点，在发生火灾后通过阻挡火对钢材的燃烧对钢结构产生保护作用，延迟钢材的软化时间，根据这两种防火涂料的防火原理可以将防火涂料分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料，膨胀型防火涂料的组成部分主要是难燃性树脂和阻燃剂等成分，在遇到明火后防火涂料受热快速膨胀，产生一层很厚的泡沫层，阻挡火焰对钢材的作用，降低钢材的温度上升速度，非膨胀型防火涂料的构成主要是一些具有难分解，难燃烧的惰性化工材料，在遇到明火后通过涂料自身的难燃性特点阻止火焰对钢结构的燃烧，这类防火涂料一般需要较大的厚度才能达到良好的防火效果。薄涂型防火涂料指的是厚度在3-7mm之间的防火涂料，而超薄型防火涂料的厚度低于3mm，这两类防火涂料都属于膨胀型防火涂料，在遇到明火后能膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，随着防火技术的进步，薄型防火涂料和超薄型防火涂料在实际应用中也逐步出现。

2.3 防火层厚度的设计

防火保护材料选好之后，保护层厚度的确定十分重要。由于影响因素较多，如材料的种类、钢构件的截面形状和尺寸、荷载形式与大小，以及要求的耐火极限等。因此，确定厚度的最好办法，是进行构件的耐火试验。试验用实际构件或标准钢梁的尺寸、试验条件与方法、判断条件等，应符合国家现行标准GB9978建筑构件耐火性能试验方法和CECS24：90钢结构防火涂料应用技术条件的规定，而柱以及标准钢柱的判定条件亟待建立。

2.4 水冷却

水冷却的方式有两种：一种是将空心的钢柱和钢梁连成管网，其内装有抗冻剂和防锈剂的水溶液，通过泵或水受热时的温差作用使水循环。从理论上讲，此法防火保护效果最佳，但技术难度较大。另一种是采用自动水喷淋系统，一旦发生火灾，传感元件动作，将水喷洒在构件表面上，此法主要适用于钢屋架的防火保护。设计时，可采用中级危险级闭式系统，并按现行国家标准GBJ84自动喷水灭火系统设计规范的有关规定执行。

总而言之，现代城市建筑的主要结构形式便是钢结构，钢结构当中主要的建筑材料就是钢材。业内人士都清楚钢材是一种特别容易被腐蚀的建筑材料，由于钢材长期暴露在空气中极易被锈蚀，往往会影响到钢结构的整体性能，并且也不利于建筑保持其安全稳定性。因此，必须要完善对建筑钢结构的防腐及防火处理措施，提高钢材防腐防火技术水平，以此保证钢结构建筑的质量，使钢结构的使用寿命得到延长。

[1]范利英，王尧全，赵正富.建筑钢结构的防腐与防火措施研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2009，02：205.

[2]王华勇.探讨建筑工程中轻钢结构的防腐及防火技术[J].江西建材，2015，05：84+88.

[3]邹铭，贾梦秋.钢结构防火防腐涂料的制备与研究[J].涂料工业，2011，10：54-57+70.