鋼結(jié)構(gòu)的防腐與防火

崔建聰

中石化勝利油建工程有限公司防腐工程公司

鋼結(jié)構(gòu)的防腐與防火

崔建聰

中石化勝利油建工程有限公司防腐工程公司

鋼結(jié)構(gòu)有以下幾種特點(diǎn)：重量輕、強(qiáng)度高、塑性和韌性較好，施工期短等。這些特點(diǎn)使鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程得中到了廣泛的應(yīng)用。同時，影響城市環(huán)境最小的建筑建筑結(jié)構(gòu)之中就包含鋼結(jié)構(gòu)，它是可以進(jìn)行反復(fù)利用的環(huán)保型材料。現(xiàn)階段國內(nèi)的高層鋼結(jié)構(gòu)類工程，無論是已建成的還是在建的，甚至包括國內(nèi)第一高樓上海環(huán)球金融中心以及同市旳金茂大廈等已有很多，而為保證其整體工程質(zhì)量安全。就必須要做好鋼結(jié)構(gòu)的防腐與防火?；诖耍疚膶ζ溥M(jìn)行分析探討，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

鋼結(jié)構(gòu)；防腐；防火

1 鋼結(jié)構(gòu)的防腐

1.1 鋼結(jié)構(gòu)防腐常用方法

1)改變金屬結(jié)構(gòu)的組織，在鋼材冶煉過程中增加銅、鉻和鎳等合金元素，以提高鋼材的抗銹能力；2)在鋼材表面用金屬鍍層保護(hù)，如電鍍或熱浸鍍鋅等方法；3)在鋼材表面涂非金屬保護(hù)層，即用涂料將鋼材表面保護(hù)起來使之不受大氣中有害介質(zhì)的侵蝕。這三種防腐方法，第一種防腐方法造價最高，最常用的是采用非金屬涂料的防腐方法，這種方法價格低廉，效果好，選擇范圍廣，適用性強(qiáng)?，F(xiàn)主要介紹非金屬涂料防腐方法。

1.2 涂層結(jié)構(gòu)及涂料種類

在建筑鋼結(jié)構(gòu)涂料防腐設(shè)計要點(diǎn)分析中，涂層結(jié)構(gòu)及涂料種類，是建筑施工企業(yè)做好鋼結(jié)構(gòu)涂料防腐設(shè)計工作，必須充分考慮的一個影響因素。涂層結(jié)構(gòu)通常是指：底氣、中漆、面漆；底漆、面漆；其中，底漆和面漆可以選擇單一品種作為防護(hù)涂膜，在形成漆膜后，再進(jìn)行相關(guān)的涂料工作。在建筑鋼結(jié)構(gòu)涂料施工中，底漆具有良好的耐腐蝕性，并具有一定的附著性，可以與后道漆形成一定的粘結(jié)力，確保建筑鋼結(jié)構(gòu)涂料可以更加的均勻。因此，在具體的施工環(huán)節(jié)，應(yīng)充分重視涂層結(jié)構(gòu)及涂料種類的選擇，提高建筑鋼結(jié)構(gòu)涂料防腐設(shè)計水平。

1.3 涂料選用要點(diǎn)

在實(shí)際施工工作中，涂料選用要點(diǎn)，也是建筑鋼結(jié)構(gòu)涂料防腐設(shè)計要點(diǎn)分析的主要內(nèi)容之一。涂料選用要點(diǎn)，主要是指在設(shè)計方面，需要注意無機(jī)富鋅底漆、穩(wěn)定型帶銹底漆、環(huán)氧紅丹防銹底漆等幾種底漆的選擇。同時，結(jié)合建筑工程項(xiàng)目的使用需求，合理的選擇各種底漆的類型，確保建筑鋼結(jié)構(gòu)涂料防腐設(shè)計滿足建筑施工的標(biāo)準(zhǔn)，并最大限度的節(jié)約施工成本，提高建筑工程的施工水平。因此，在建筑工程項(xiàng)目的施工過程中，為了更好的進(jìn)行建筑鋼結(jié)構(gòu)涂料防腐設(shè)計，關(guān)注涂料選用要點(diǎn)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2 鋼結(jié)構(gòu)的防火

2.1 鋼結(jié)構(gòu)防火的主要方法

目前，大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)采用了鋼結(jié)構(gòu)防火涂料噴涂保護(hù)，也有采用板型材和現(xiàn)澆混凝土保護(hù)的。在防火涂料中，薄涂層的涂層厚度為2mm～7mm，當(dāng)加熱至150℃～350℃時，所含樹脂和防火劑(此外為無機(jī)填料)發(fā)生物理化學(xué)變化，使涂層膨脹增厚，從而起到防火保護(hù)作用，但是其耐火極限不應(yīng)超過1.5h。厚涂型則是以水泥、水玻璃、石膏為膠結(jié)料，摻入膨脹石、膨脹珍巖、空心微珠和巖(礦)棉而成，涂層厚度在8mm以上，改變厚度可滿足不同的耐火極限要求。常用的板型材有石膏板、水泥蛭石板、硅酸鈣板和巖(礦)棉板，使用時需通過粘結(jié)劑或緊固件固定在構(gòu)件上?，F(xiàn)澆混凝土表觀密度大，遇火易爆裂，在應(yīng)用上受到一定限制。

2.2 防火涂料選擇

不同類型的防火涂料的防火原理各不相同，常見的防火涂料由基體樹脂，催化劑，成碳劑和發(fā)泡劑組成，一般來講，防火涂料的防火原理主要分為兩大類，一類是通過防火涂料在遇火過程中通過燃燒分解出某種不具可燃性的惰性氣體或者膨脹泡沫來隔絕周圍的空氣，抑制燃燒，另一類是防火涂料本身的性質(zhì)具有難以燃燒或不燃燒的特點(diǎn)，在發(fā)生火災(zāi)后通過阻擋火對鋼材的燃燒對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生保護(hù)作用，延遲鋼材的軟化時間，根據(jù)這兩種防火涂料的防火原理可以將防火涂料分為膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料，膨脹型防火涂料的組成部分主要是難燃性樹脂和阻燃劑等成分，在遇到明火后防火涂料受熱快速膨脹，產(chǎn)生一層很厚的泡沫層，阻擋火焰對鋼材的作用，降低鋼材的溫度上升速度，非膨脹型防火涂料的構(gòu)成主要是一些具有難分解，難燃燒的惰性化工材料，在遇到明火后通過涂料自身的難燃性特點(diǎn)阻止火焰對鋼結(jié)構(gòu)的燃燒，這類防火涂料一般需要較大的厚度才能達(dá)到良好的防火效果。薄涂型防火涂料指的是厚度在3-7mm之間的防火涂料，而超薄型防火涂料的厚度低于3mm，這兩類防火涂料都屬于膨脹型防火涂料，在遇到明火后能膨脹發(fā)泡，形成泡沫狀炭化隔熱層，隨著防火技術(shù)的進(jìn)步，薄型防火涂料和超薄型防火涂料在實(shí)際應(yīng)用中也逐步出現(xiàn)。

2.3 防火層厚度的設(shè)計

防火保護(hù)材料選好之后，保護(hù)層厚度的確定十分重要。由于影響因素較多，如材料的種類、鋼構(gòu)件的截面形狀和尺寸、荷載形式與大小，以及要求的耐火極限等。因此，確定厚度的最好辦法，是進(jìn)行構(gòu)件的耐火試驗(yàn)。試驗(yàn)用實(shí)際構(gòu)件或標(biāo)準(zhǔn)鋼梁的尺寸、試驗(yàn)條件與方法、判斷條件等，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB9978建筑構(gòu)件耐火性能試驗(yàn)方法和CECS24：90鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)條件的規(guī)定，而柱以及標(biāo)準(zhǔn)鋼柱的判定條件亟待建立。

2.4 水冷卻

水冷卻的方式有兩種：一種是將空心的鋼柱和鋼梁連成管網(wǎng)，其內(nèi)裝有抗凍劑和防銹劑的水溶液，通過泵或水受熱時的溫差作用使水循環(huán)。從理論上講，此法防火保護(hù)效果最佳，但技術(shù)難度較大。另一種是采用自動水噴淋系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)，傳感元件動作，將水噴灑在構(gòu)件表面上，此法主要適用于鋼屋架的防火保護(hù)。設(shè)計時，可采用中級危險級閉式系統(tǒng)，并按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ84自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

總而言之，現(xiàn)代城市建筑的主要結(jié)構(gòu)形式便是鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中主要的建筑材料就是鋼材。業(yè)內(nèi)人士都清楚鋼材是一種特別容易被腐蝕的建筑材料，由于鋼材長期暴露在空氣中極易被銹蝕，往往會影響到鋼結(jié)構(gòu)的整體性能，并且也不利于建筑保持其安全穩(wěn)定性。因此，必須要完善對建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐及防火處理措施，提高鋼材防腐防火技術(shù)水平，以此保證鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量，使鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命得到延長。

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[2]王華勇.探討建筑工程中輕鋼結(jié)構(gòu)的防腐及防火技術(shù)[J].江西建材，2015，05：84+88.

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