海港大氣區(qū)環(huán)境中鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工質(zhì)量的研究與應(yīng)用

【摘要】鋼材具有高強(qiáng)輕質(zhì)等特點(diǎn)，故被廣泛應(yīng)用于各個(gè)施工領(lǐng)域。文章所涉及的“游輪”為裝飾性建筑工程，主要采用鋼框架結(jié)構(gòu)形式，位于濰坊白浪河河道內(nèi)。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在海港大氣環(huán)境中施工時(shí)，受環(huán)境影響因素較大，比如空氣濕度、空氣中氯離子含量、空氣中粉塵含量等。通過(guò)研究其含量的大小來(lái)控制防火涂料的施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)防火涂料；濕度；氯離子含量；粉塵

1、前言

現(xiàn)代化高層及大型建筑物的框架大多數(shù)采用鋼結(jié)構(gòu)形式，雖然作為承重構(gòu)件的鋼材具有強(qiáng)度高、自重輕、負(fù)荷能力大、抗震性能好、易施工、無(wú)污染、可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)，但是其導(dǎo)熱系數(shù)大，一旦遇到火災(zāi)，在10-15min內(nèi)其溫度可升至700℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其自身的臨界溫度。此時(shí)，因鋼材的屈服強(qiáng)度急劇下降至常溫態(tài)的40%左右而失去承載力，會(huì)引起建筑物垮塌。所以對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在海港大氣區(qū)環(huán)境中的研究與應(yīng)用顯得十分必要。

2、工程概況

“游輪”建筑工程建筑面積8949.11m2（外圍甲板按一半計(jì)算），共四層，一二層層高為4.5m，三四層層高為4m，建筑高度17m（四層頂?shù)揭粚蛹装澹殇摽蚣芙Y(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)總重量為1004.9t，外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分為150mm厚蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板，保溫層為50mm厚巖棉，內(nèi)部隔墻部分為200mm厚或100mm厚蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板。鋼結(jié)構(gòu)柱采用箱型柱，其中箱型柱截面尺寸為600am×600mm×50mm及600am×600am×30mm兩種。

3、施工環(huán)境存在的問(wèn)題

由于工程位于濰坊白浪河河道內(nèi)，下游為入?？?，距離海邊直線距離約1.4Km，距離四周鹽池距離為650m。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，氯離子會(huì)結(jié)合空氣中的水分對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕形成危害。

粉塵、空氣濕度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的涂裝質(zhì)量影響較大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)不牢或者開裂等現(xiàn)象。根據(jù)需要，我們對(duì)海港大氣環(huán)境與正常條件下的三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，下表為施工前某六次的測(cè)試數(shù)據(jù)。

對(duì)影響指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析，得到影響因素對(duì)比柱狀圖。

4、施工難點(diǎn)介紹

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料采用室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，柱的耐火極限不應(yīng)小于2.0小時(shí)，鋼梁的耐火極限不應(yīng)小于1.5小時(shí)。針對(duì)海港大氣環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的施工，應(yīng)重點(diǎn)控制粉塵、空氣濕度、氯離子濃度等重要參數(shù)。由于各項(xiàng)參數(shù)的影響在短時(shí)間能難以被發(fā)現(xiàn)，所以在施工過(guò)程中只能采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)控制各參數(shù)的指標(biāo)。只有達(dá)到正常的施工環(huán)境條件下，才能進(jìn)行施工。

5、施工過(guò)程中采取的相應(yīng)措施

5.1前期施工準(zhǔn)備

5.1.1人員準(zhǔn)備

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行安全及技術(shù)交底，在實(shí)施過(guò)程中對(duì)人員合理分工，建立現(xiàn)場(chǎng)管理制度，重點(diǎn)監(jiān)控關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)。

5.1.2材料準(zhǔn)備

對(duì)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠家進(jìn)行了考察，并對(duì)生產(chǎn)箱型柱的鋼板進(jìn)行了試驗(yàn)委托，確保了原材料的質(zhì)量。施工的主要材料如下表：

在跟蹤過(guò)程中，廠家已完成箱型柱的生產(chǎn)任務(wù)，主要對(duì)箱型柱的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行檢查。

5.1.3機(jī)械準(zhǔn)備

機(jī)械設(shè)備主要以租賃為主，租賃前對(duì)設(shè)備的性能、參數(shù)等進(jìn)行詳細(xì)了解。25t汽車吊滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求，具體的機(jī)械使用情況見(jiàn)下表。

5.2施工工藝流程

5.2.1施工工藝流程

作業(yè)準(zhǔn)備→防火涂料送檢合格→防火涂料配制、攪拌→空壓機(jī)進(jìn)行粉塵清理→第一遍噴涂→24小時(shí)后進(jìn)行第二遍噴涂→施工同上步驟，共完成四遍噴涂→查找遺漏點(diǎn)，進(jìn)行補(bǔ)涂→檢查驗(yàn)收。

5.2.2作業(yè)準(zhǔn)備

在防火涂料施工前，應(yīng)按照《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2002》中環(huán)境濕度的要求進(jìn)行空氣濕度檢測(cè)，濕度的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為50%-80%，施工過(guò)程中采用干濕度測(cè)試儀進(jìn)行濕度測(cè)試，下圖表為施工前對(duì)濕度進(jìn)行檢測(cè)的數(shù)據(jù)。

5.2.3防火涂料的配制、攪拌

5.2.3.1防火涂料在施工前應(yīng)進(jìn)行委托檢測(cè)，施工使用的防火涂料檢測(cè)合格

后方可使用。

5.2.3.2粉狀涂料應(yīng)隨用隨配，以ST1-A型為例，配合比如下：

5.2.3.3涂裝前，按粉料：乳液=1.0：（1.0-1.2）的比例混合攪拌均勻，于現(xiàn)場(chǎng)慢速攪拌成適于施工稠度的漿料（少量時(shí)可采用手工工具拌和），使之呈無(wú)結(jié)塊稠流體狀態(tài)。

5.2.3.4稀稠度應(yīng)根據(jù)涂裝方式而定，以方便施工、不流淌、粘結(jié)牢固為宜。

5.2.3.5漿料應(yīng)隨用隨配，配好的漿料應(yīng)在1h內(nèi)用完，避免因放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而固化浪費(fèi)。

5.2.3.6攪拌時(shí)先將涂料倒入混合機(jī)加水?dāng)嚢?min后，再加膠粘劑及鋼防膠充分?jǐn)嚢?-8min，使稠度達(dá)到可噴程度。

5.2.4粉塵清理

由于施工區(qū)域四周均為礦石堆場(chǎng)，并且車輛較多，粉塵污染較為嚴(yán)重，為了更好的保證施工質(zhì)量，在施工前使用空壓機(jī)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行粉塵清理。施工前后使用粉塵測(cè)試儀對(duì)空氣中的粉塵數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)確定粉塵濃度不得大于150 mg/m³，當(dāng)高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)必須進(jìn)行粉塵清理。下圖表為施工過(guò)程中的測(cè)試數(shù)據(jù)。

5.2.5氯離子濃度檢測(cè)

為了更好的保證施工質(zhì)量，防止海風(fēng)中氯離子結(jié)合潮濕的空氣對(duì)鋼結(jié)構(gòu)造成腐蝕，在施工過(guò)程中隨時(shí)對(duì)氯離子進(jìn)行檢測(cè)，一般標(biāo)準(zhǔn)為不大于1000ppm。施工時(shí)采用氯離子檢測(cè)儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，下圖表為空氣中氯離子每隔10分鐘的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

5.2.6噴涂施工

5l 216.1噴涂方式可以采用噴涂、刷涂或兩種相結(jié)合的方法進(jìn)行施工。采用噴涂方式涂裝時(shí)，用凹凸斗式噴槍，空氣壓力為0.6～0.8mPa，噴槍口直徑宜為2～4mm。噴槍垂直于被涂裝構(gòu)件表面，以40～60cm為宜。

5.2.6.2噴涂施工第一遍不亦過(guò)厚，待干后再進(jìn)行下一遍施工，以不流淌為宜，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定厚度。

5.2.6.3根據(jù)設(shè)計(jì)厚度要求，需進(jìn)行四遍施工，每道施工厚度應(yīng)控制在0.5mm左右，每道間隔24h，待前一道基本干燥后再進(jìn)行后一道施工。

5.2.6.4噴涂時(shí)的施工環(huán)境溫度應(yīng)在5℃以上，相對(duì)濕度不能大于85%。在溫度低于5℃時(shí)應(yīng)采取外圍封閉，加溫措施，施工前后24小時(shí)保持5℃以上為宜。

6、效果檢查及成果介紹

6.1效果檢查

在進(jìn)行了四遍噴涂施工后，首先對(duì)外觀進(jìn)行檢查，無(wú)漏涂、色差等明顯缺陷，對(duì)防火涂料厚度使用漆膜測(cè)厚儀進(jìn)行隨機(jī)抽查，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度為1800μm—2000μm。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下圖表。檢查結(jié)果符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。

6.2成果介紹

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程，我們不難發(fā)現(xiàn)海港大氣環(huán)境下，影響防火涂料的施工質(zhì)量主要有三個(gè)方面，即濕度、氯離子含量、粉塵。各自的濃度控制標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表，三者在施工過(guò)程中大致影響程度的大小見(jiàn)雷達(dá)圖。

結(jié)語(yǔ)：

海港大氣環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工質(zhì)量尤為重要，過(guò)程中主要加強(qiáng)對(duì)氯離子濃度、濕度、粉塵含量三個(gè)指標(biāo)的控制，確保施工環(huán)境的適宜性，對(duì)于三個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值可供今后類似環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工參考使用。