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鋼結(jié)構(gòu)防火涂料存在的若干問題淺析
論文導(dǎo)讀：本文對(duì)目前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料存在的問題進(jìn)行了細(xì)致分析，提出了相應(yīng)對(duì)策，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的發(fā)展趨勢進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)，防火涂料，問題
鋼結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代建筑的主要形式，因具有穩(wěn)定性好、抗震性能好、施工快捷、建筑工業(yè)化程度高、空間利用率大等優(yōu)點(diǎn)，而被大量應(yīng)用于各類大空間工業(yè)廠房及民用建筑中。但鋼結(jié)構(gòu)建筑抗火性能差的特點(diǎn)也非常明顯。雖然鋼結(jié)構(gòu)是一種不燃燒材料，但卻是熱的良導(dǎo)體，極易傳導(dǎo)熱量。鋼材在溫度超過300度以后，屈服點(diǎn)和極限強(qiáng)度顯著下降，達(dá)到600度時(shí)強(qiáng)度幾乎等于零，無法滿足建筑耐火極限的要求。目前，我們通常使用的提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的方法有：鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火涂料;用現(xiàn)澆混凝土作外包層;鋼構(gòu)件內(nèi)充水(水套)、屏蔽等。其中，采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴涂保護(hù)是目前應(yīng)用最廣泛的提高耐火極限的方法。筆者結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在使用中存在的一些問題和對(duì)策進(jìn)行了分析，并闡述了防火涂料的發(fā)展趨勢。
一、目前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料存在的主要問題
(一)涂料自身的安全性和耐久性
1、安全性
目前的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料遇火有可能釋放出氨、HCN、鹵化、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害氣體。如果這些氣體的釋放濃度超過了人體承受極限，便會(huì)對(duì)火場中的疏散人員和救援的消防人員造成極大的身體危害。
2、耐久性
厚型防火涂料自重大、裝飾性差的缺點(diǎn)，使其只能應(yīng)用于某些對(duì)外觀要求不高的室外鋼結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)實(shí)中廣泛應(yīng)用的是薄型和超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，特別是超薄型。但這兩類涂料所使用的主要原料聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇的耐水性不良，存在著隨環(huán)境、時(shí)間的變化會(huì)溶出、分解、降解和老化等問題，因此，此類涂料的防火性能必定會(huì)隨著時(shí)間的推移有所下降，而目前還沒有找出一種科學(xué)的評(píng)定防火涂料耐久性的方法。
(二)生產(chǎn)工藝技術(shù)水平低，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊
國內(nèi)多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模不大，生產(chǎn)工藝流程自動(dòng)化水平不高，有部分企業(yè)還是手工作坊式生產(chǎn)，不少產(chǎn)品的配方工藝大同小異，對(duì)專用于防火涂料的原料研究不夠，對(duì)原材料的檢測、控制不夠，生產(chǎn)過程的檢測手段不全，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。目前，市場上防火涂料可以說是“魚龍混雜”，比較混亂，少數(shù)廠家為了減少成本，降低原材料等級(jí)，改變配方，用其他廠家的涂料送檢領(lǐng)取批文，而且市場銷售環(huán)節(jié)缺少監(jiān)管，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品打著合格產(chǎn)品的牌子違法流入了市場。
(三)檢測機(jī)構(gòu)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)格
目前消防部門在對(duì)工程竣工驗(yàn)收前一般要求施工單位或建設(shè)單位委托中介機(jī)構(gòu)對(duì)防火涂料進(jìn)行檢測，但檢測部門往往受利益沖突，把關(guān)不嚴(yán)，沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，在抽檢點(diǎn)、數(shù)量、涂料品種、涂料厚度方面存在一些誤差，有的甚至出一些假報(bào)告，反而導(dǎo)致在驗(yàn)收過程中對(duì)消防監(jiān)督機(jī)構(gòu)起“誤導(dǎo)”作用。
(四)施工質(zhì)量不高
目前，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工單位資質(zhì)認(rèn)定無市場準(zhǔn)入制度，只要有鋼結(jié)構(gòu)施工許可證便可承接鋼結(jié)構(gòu)防火涂料工程，施工隊(duì)伍人員素質(zhì)參差不齊，多數(shù)未經(jīng)上崗培訓(xùn)，不懂噴涂技術(shù)，隨意估算涂層厚度，不按程序作業(yè)，施工質(zhì)量差。主要表現(xiàn)在：
一是防火處理方法不當(dāng)，達(dá)不到防火要求。雖然防火涂料可用噴涂、抹涂、輥涂、刮涂或刷涂等方法進(jìn)行施工處理，但目前大多數(shù)施工單位不論是薄涂型(超厚型)還是厚涂型防火涂料，在施工時(shí)均采用刷涂方法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行防火處理。實(shí)際上，為了美觀和效果，薄型與厚型防火涂料在防火處理方法上具有一定區(qū)別，一般情況下，薄涂型防火涂料的底涂層(或主涂層)宜采用重力或噴槍噴涂，其壓力約為0.4Mpa，局部修補(bǔ)和小面積施工，可用手工抹涂。面層裝飾涂料可用剛涂、噴涂或滾涂;厚涂型防火涂料宜采用壓送式噴涂機(jī)噴涂，壓力為0.4—0.6Mpa，噴涂施工應(yīng)嚴(yán)格分次完成，必須在前一遍干燥或固化后，方可再涂后一遍。
二是品種選用不當(dāng)，往往把薄涂型，尤其是超薄型涂料用于要求2h以上耐火極限鋼結(jié)構(gòu)上，把技術(shù)性能僅能滿足室內(nèi)的膨脹型防火涂料用于室外，失去防火保護(hù)作用。目前市場銷售的防火涂料多種多樣，總體上可分為B類(薄型)和H類(厚型)。從理論上說，將防火涂料覆于基材表面，其耐火性能即大為提高，被保護(hù)基材就不會(huì)受火焰的侵襲。但事實(shí)上，因防火涂料的組份、理化性能及防火阻燃性能指標(biāo)不同，其適用對(duì)象也不同，適用范圍有一定的局限性。一般情況下，B類薄型涂料可適用于結(jié)構(gòu)需要暴露、荷載量要求苛刻的鋼結(jié)構(gòu)建筑，如展覽館、大型超市等公共場所;H類厚型防火涂料可適用于隱蔽工程、不影響建筑整體美觀的生產(chǎn)廠房或庫房。
三是少數(shù)施工單位利用建設(shè)單位對(duì)工程防火重視不夠，缺少現(xiàn)場施工質(zhì)量檢測手段，監(jiān)管不到位，工程驗(yàn)收沒有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)等不足，在施工中作假，以次充好，特別是對(duì)涂層前防銹處理，底層刷涂時(shí)往往減少作業(yè)工序，并將劣質(zhì)產(chǎn)品用在防火工程上，或者施工單位利用“瞞天過海”形式，在鋼結(jié)構(gòu)的表層噴涂質(zhì)次價(jià)高的產(chǎn)品，使其“金玉其外，敗絮其中”。
二、措施和對(duì)策
(一)加強(qiáng)宣傳教育，提高思想認(rèn)識(shí)。鋼結(jié)構(gòu)工程火險(xiǎn)隱患的成因是多方面的，但很重要的一個(gè)原因是思想認(rèn)識(shí)不到位，輕視火災(zāi)預(yù)防，對(duì)違規(guī)施工存在僥幸心理。消防部門應(yīng)利用報(bào)紙、廣播、傳單等形式廣泛開展防火宣傳，組織設(shè)計(jì)、施工單位進(jìn)行消防技術(shù)規(guī)范及法律法規(guī)的培訓(xùn)，提高設(shè)計(jì)、施工人員的業(yè)務(wù)理論水平和執(zhí)法守法意識(shí)。
(二)正確選用防火涂料品種。目前市場上防火阻燃涂料的品種繁多，其防火性能也不盡相同。因此，必須充分調(diào)研防火涂料各品種的作用，把握其性能，并根據(jù)基材涂層正常使用條件及火災(zāi)環(huán)境條件等正確選擇防火涂料的品種。不能把薄型、超薄型或厚型防火涂料不加區(qū)別就用于所有的鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)上，一定要按照被保護(hù)建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性、環(huán)境條件、生產(chǎn)工藝、保護(hù)價(jià)值等方面加以綜合考慮，真正發(fā)揮防火涂料的防火效能。
(三)強(qiáng)化監(jiān)督管理，把好產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售關(guān)。銷售的產(chǎn)品必須有國家檢測機(jī)構(gòu)檢測合格的耐火性能和理化性能檢測報(bào)告，才能出廠銷售，并應(yīng)附有使用說明書，標(biāo)明技術(shù)性能、制造批號(hào)、貯存期限、適用范圍。消防監(jiān)督部門應(yīng)對(duì)每批防火涂料進(jìn)行出廠前的質(zhì)量抽檢，并檢驗(yàn)其包裝、標(biāo)貼、說明等是否符合規(guī)定要求。凡是防火涂料的經(jīng)營單位，進(jìn)貨時(shí)須向廠家索取產(chǎn)品說明書等資料，銷售時(shí)向用戶提供產(chǎn)品說明書等資料，并實(shí)行掛牌經(jīng)營制度，標(biāo)明產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家、技術(shù)性能、產(chǎn)品檢測機(jī)構(gòu)、適用范圍等內(nèi)容。消防監(jiān)督部門應(yīng)跟蹤監(jiān)督，定期或不定期抽查產(chǎn)品質(zhì)量、營銷人員專業(yè)知識(shí)的掌握程度及售后服務(wù)等情況。對(duì)違反規(guī)定生產(chǎn)不合格產(chǎn)品，危害公共安全者或?qū)o照、無牌經(jīng)營者，要依法嚴(yán)格處理，對(duì)銷售假冒偽劣產(chǎn)品者，要會(huì)同工商、質(zhì)監(jiān)等有關(guān)部門依法堅(jiān)決予以打擊，維護(hù)廣大用戶和群眾的利益。
(四)加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場、檢測機(jī)構(gòu)的監(jiān)督力度。消防部門在出具審核意見書中應(yīng)明確要求防火涂料施工單位須具有相應(yīng)施工資質(zhì)才能承接工程，同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場要進(jìn)行跟蹤監(jiān)督服務(wù)。比如在刷涂防火涂料前，要求施工單位先進(jìn)行表面除銹，并根據(jù)使用要求確定防銹處理，鋼結(jié)構(gòu)表面的雜物應(yīng)清除干凈，其連接處的縫隙應(yīng)用防火涂料或其它防火材料填補(bǔ)，堵平后方可施工。施工時(shí)應(yīng)保持空氣流通，雨天或鋼構(gòu)件表面有結(jié)露時(shí)，不宜作業(yè)。因?yàn)榉阑鹜苛瞎こ淌┕ぽ^快，加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場的監(jiān)督檢查，顯得十分重要。通過施工現(xiàn)場檢查，可以掌握施工隊(duì)伍基本情況、工程進(jìn)度、質(zhì)量好壞，產(chǎn)品是否合格。也只有實(shí)地檢查督促，才能發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)督促整改隱患，避免不必要的損失。另外，加強(qiáng)對(duì)消防中介檢測單位的管理力度，正確引導(dǎo)行業(yè)自律意識(shí)，嚴(yán)明檢測規(guī)范與要求，對(duì)出假報(bào)告或誤差較大的檢測單位，要給予相應(yīng)的處罰，直至取消其資質(zhì)。
(五)嚴(yán)格驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，確保工程質(zhì)量。消防部門在建設(shè)單位申請(qǐng)驗(yàn)收要求前，首先應(yīng)要求其提供中介檢測機(jī)構(gòu)的檢測報(bào)告及施工記錄，包括隱蔽工程記錄等，同時(shí)消防部門在現(xiàn)場驗(yàn)收過程中要按照要求進(jìn)行分類驗(yàn)收。
三、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的發(fā)展趨勢
(一)超薄型化是防火涂料的發(fā)展趨勢
國內(nèi)防火涂料的研究始于20世紀(jì)50年代，并首先從鋼結(jié)構(gòu)防火涂料入手，70年代即有小規(guī)模生產(chǎn)。早期的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要為水泥基厚質(zhì)涂料，這類涂料在燃燒初期可降低火焰的傳播速度，但一旦火勢旺盛即失去作用，防火效果較差，主要用于防火等級(jí)要求較低的場合。80年代以來開始研制以高分子材料為基料的薄型和超薄型防火涂料，使防火涂料的研究進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。目前國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)成功的防火涂料包括厚質(zhì)型水泥基防火涂料、溶劑型和水性的薄型膨脹型防火涂料以及飾面型防火涂料等。
從發(fā)展趨勢看，超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料必將最終替代厚質(zhì)型和薄型防火涂料。有關(guān)防火涂料新的國家標(biāo)準(zhǔn)也正在制定之中，以保證超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的健康發(fā)展。超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度一般為2mm左右，在滿足防火要求的同時(shí)，又具有較好的裝飾效果。目前我國已研制出耐火極限超過2h的超薄型(厚度2mm)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
(二)發(fā)展水性防火防腐蝕涂料意義重大
至今為止，國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要為溶劑型產(chǎn)品，在生產(chǎn)、施工和應(yīng)用中均有大量有毒溶劑揮發(fā)，對(duì)環(huán)境造成污染。國內(nèi)雖有單位正在開展水性防火涂料的研究，但均未將防火與防腐問題綜合考慮。因此研制具有防火和防腐雙重功能的水性涂料不僅具有理論價(jià)值，而且具有現(xiàn)實(shí)意義。
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