钢结构防火涂料施用厚度的计算方法
我国现行标准规范GB14907–2002《钢结构防火涂料》，对钢结构防火涂料的分类和质量要求作出了明确的规定。国家消防产品质量监督检验机构对超薄型、薄型、厚型钢结构防火涂料产品，分别进行2±0.2mm、5±0.2mm和25±2mm三个标准涂层厚度的型式检验，将检验结果(涂层厚度和耐火性能试验时间)作为该产品型式认可证书的产品名称和规格型号的证书内容。
1钢结构防火涂料分类：
钢结构防火涂料按使用场所可分为：
a) 室内钢结构防火涂料：用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面；
b) 室外钢结构防火涂料：用于建筑物室外或露天工程的钢结构表面。
钢结构防火涂料按使用厚度可分为：
a) 超薄型钢结构防火涂料：涂层厚度小于或等于3 mm；
b) 薄型钢结构防火涂料：涂层厚度大于3 mm且小于或等于7 mm；
c) 厚型钢结构防火涂料：涂层厚度大于7 mm且小于或等于45 mm。
2涂层厚度与耐火极限
钢结构防火涂料的质量受多种因素的影响。不同的生产厂家，由于原材料、生产工艺、配方等因素，其产品质量是不同的。相同的生产厂家、相同类型的不同批次的产品，其产品质量也存在差异。如表3所示。
某厂家钢结构防火涂料耐火极限检测数据 涂料名称 产品批次编号 涂层厚度(mm) 耐火极限(min)
超薄型钢结构防火涂料CB – 1 2.68 > 120
CB – 2 1.80 > 90
CB – 3 1.50 > 90
CB – 4 2.53 112
CB – 5 2.57 61
CB – 6 0.68 > 30
CB – 7 1.18 33
薄型钢结构防火涂料B – 1 4.68 > 160
B – 2 8.20 141
B – 3 4.80 120
B – 4 4.80 120
B – 5 3.39 > 90
B – 6 3.50 87
B – 7 4.70 110
B – 8 1.20 > 32
厚型钢结构防火涂料H – 1 30.0 212
H – 2 30.8 130
H – 3 26.0 > 180
H – 4 37.0 > 180
H – 5 30.0 180
H – 6 38.7 182
H – 7 20.0 > 120
H – 8 17.8 98
可以看出，相同类型不同批次的防火涂料，其涂层厚度与耐火极限的相关性不大。从理论上讲，超薄钢结构防火涂料批发，同一批次的防火涂料，在一定范围内，涂层厚度与耐火极限之间的函数应该是相关的。但由于钢结构防火涂料的耐火极限与涂层厚度是在试验室条件下测出的，与施工现场的技术条件存在较大差异，目前尚不具备对施工中的喷涂厚度进行换算的技术条件。为了进行验证，我们选择了同一生产批次的厚型钢结构防火涂料按不同的喷涂厚度进行了耐火极限的试验检测。其结果列于表4。从中可以看出，耐火极限是随着涂层厚度的增加而增加的，但由于本专题经费有限，不能进行更多的试验，因此，不能确定涂层厚度与耐火极限的相关性大小。
某厚型钢结构防火涂料耐火极限 试验编号 涂层厚度(mm) 耐火极限(min) HT – 1 15 115
HT – 2 25 205
HT – 3 30 210
从以上分析认为，钢结构防火涂料的耐火极限与检测时的涂层厚度是对应的，施工时的实际喷涂厚度不能进行换算，必须根据耐火极限的检测数据确定。在施工现场进行质量检测时，涂层厚度是否满足设计要求应以该批次耐火极限的检测数据为依据。
3钢结构防火涂料厚度与耐火极限的关系
按照GB9978建筑升温曲线的标准的话有如下关系
1.5h 2.0h 2.5h 3.0h
11mm 15mm 19mm 23mm
按照BSEN1363-2:1999烃类火灾升温曲线有如下关系
1.5h 2.0h 2.5h
15mm 24mm 32mm
4钢结构防火涂料施用厚度计算方法
在设计防火保护涂层和喷涂施工时，根据标准试验得出的某一耐火极限的保护层厚度，确定不同规格钢构件达到相同耐火极限所需的同种防火涂料的保护层厚度，可参照下列经验公式计算：
式中T1——待喷防火涂层厚度(mm)；
T2——标准试验时的涂层厚度(mm)；
W1——待喷钢梁重量(kg/m)；
W2——标准试验时的钢梁重量(kg/m)；
D1——待喷钢梁防火涂层接触面周长(mm)；
D2——标准试验时钢梁防火涂层接触面周长(mm)；
K——系数。对钢梁，K＝1；对相应楼层钢柱的保护层厚度，宜乘以系数K，设K＝1.25。
公式的限定条件为：W/D≥22，T≥9mm，耐火极限t≥1h。
超薄钢结构防火涂料保护钢铁建筑物。涂饰在钢铁建筑上可以起到保护作用。超薄钢结构防火涂料防火系数高。钢结构防火涂料涂刷在建筑物的表面，遇火时钢结构防火涂料会迅速膨胀形成炭化耐火隔热保护层，从而达到防火的效果。超薄钢结构防火涂料施工方便，简单实用。钢结构防火涂料可以采用刮涂、刷涂、抹涂，还有喷涂等涂漆方式，一般情况下，超薄钢结构防火涂料生产厂家，它能够在自然环境下干燥固化。无刺激气味。钢结构防火涂料涂饰在建筑物上，风干之后不会留有刺激性气味，对人体的伤害度小。容易和复层涂料配套使用。钢结构防火涂料的性质是成碱性或者是偏碱性，能够和普通的防锈漆配套使用。钢结构防火涂料是根据设计要求的耐火等级来配比的，涂刷的厚度和耐火时间是相对应的，如果在装修的时候，导致涂层脱落或遭到损坏就会影响钢结构的耐火极限；另外，装饰时因其需要会对钢结构进行连接、加固、安装等，这样长期的烧焊致使诸多焊点处的防火涂料膨胀或碳化。如上述问题发生时，应将膨胀、碳化和脱落的防火涂料部位清除干净，重新喷涂钢结构防火涂料，以确保受损部位恢复至设计的耐火极限要求。
钢结构通常会在450至650°C时失去承载能力，导致大的变形，并导致钢柱和钢梁弯曲。结果，由于过度变形，它们不能使用。通常未受保护的钢结构是防火的。限制大约是15分钟。超薄钢结构防火涂料具有以下类型：
1.超薄结构防火涂料
它是指钢结构防火涂料，涂层厚度为3mm（包括3mm），装饰效果好，高温膨胀发泡，耐火极限小于2h。
钢结构防火涂料在火灾下缓慢膨胀和发泡，形成致密，坚硬的防火隔热层。防火层具有很强的耐火冲击性，延缓了钢的温升，有效地保护了钢构件。
2.薄钢结构防火涂料
薄涂层钢结构防火涂料具有一定的装饰效果，当温度在高温下膨胀和增厚时，可获得耐火极限小于2小时的钢结构防火涂料。
3.厚钢结构防火涂料
它是指钢结构防火涂料，涂层厚度大于7mm，小于或等于45mm，颗粒状表面，低密度，低导热系数和耐火2h以上。
由于厚防火涂料的成分多为无机材料，超薄钢结构防火涂料，防火性能稳定，长期使用效果好，但涂料成分的粒径大，涂层外观不平整，建筑物的整体外观受到影响，因此主要用于结构隐蔽工程。
施工经常喷涂，适用于室内外隐蔽钢结构，耐火极限超过2h，高层全钢结构和多层钢结构。
例如，超薄钢结构防火涂料厂家，高层民用建筑的支柱，在一般工业和民用建筑中支撑多层的支柱应具有3小时的耐火极限，这应该由这种厚的防火涂层保护。钢结构防火涂料的涂层厚度与耐火性之间的关系一般如下表所示：
1）阻燃涂料的耐火时间和防火涂料的涂层厚度在一定时期内成比例。不同防火涂料的不同涂料具有不同的耐火时间。超过一定限度，涂层厚度与耐火时间的比例是不平衡的。
2）超薄钢结构防火涂料对钢结构施工的保护作用随着防火涂层厚度的增加而逐渐减小，且防火涂层太厚，不能因环境因素而脱落，因此钢结构不能通过增加防火涂层的厚度。建筑物在火灾中是安全的。3）超薄钢结构防火涂料的导热系数受内部钢结构温度的影响很大。对于具有高火灾风险的建筑物，应使用导热系数小的防火涂料。
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