鋼結(jié)構(gòu)防火保護工程的質(zhì)量控制點

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建筑物設(shè)計一旦采用了鋼結(jié)構(gòu)作為其結(jié)構(gòu)型式，其防火保護問題便接鍾而來。到目前為止，被業(yè)內(nèi)人士認可的辦法仍然是對鋼結(jié)構(gòu)的受火面進行覆蓋或涂覆涂料，形成保護層，起到隔熱的作用，降低火災時溫度傳向鋼結(jié)構(gòu)的速度，延長其承載時間，從而給人以逃生、搶救財產(chǎn)、撲救火災的機會。

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料自80年代初問世以來，以其耐火時間長、易于施工等性能優(yōu)勢很快取代了傳統(tǒng)的用水泥包裹的防火保護工藝而被廣泛應用。特別是超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料自95年問世后，對鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的防火保護，以其不可替代的優(yōu)勢已成為目前鋼網(wǎng)架防火保護的首選產(chǎn)品。

從第一代鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應用于北京亞運會主場館的鋼結(jié)構(gòu)防火保護至今已經(jīng)過去了二十年。在這二十年里，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料經(jīng)歷了從室內(nèi)型到室外型的發(fā)展過程和從厚型、薄型，直到超薄型的發(fā)展過程。在消防建審中，應用防火涂料對鋼結(jié)構(gòu)進行防火保護這一措施已被確認并被越來越多的建設(shè)單位所接受和采用。

但是，如何評價涂料本身的質(zhì)量和施工質(zhì)量，也就是如何檢查、驗收鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護工程，卻一直困擾著建設(shè)單位和消防監(jiān)督部門。下面就這個問題談幾點看法。

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（以下簡稱防火涂料）的技術(shù)指標即型式檢驗項目與產(chǎn)品出廠檢驗項目差別較大，以出廠檢驗是否合格來判定防火涂料的質(zhì)量是否達到技術(shù)指標的要求有一定的局限性。
GB14907-94《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》規(guī)定的防火涂料性能指標、出廠檢驗項目表一。從表一所列出的檢驗項目中可以看出，考察涂料耐久性的項目如粘結(jié)強度、抗彎性、抗震性、耐凍融循環(huán)性和考察涂料耐火性的項目如熱導率、耐火性能等指標，或因試驗裝置大型、復雜，或因試驗的技術(shù)條件要求高不易達到而均未要求為出廠檢驗項目。在這些不作為出廠檢驗的項目中，尤其以耐火性能、粘結(jié)強度和耐凍融循環(huán)性為表征涂料的內(nèi)在質(zhì)量特性的指標。

國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心編制的《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料檢驗實施細則》—1999規(guī)定耐火性能為A類缺陷，粘結(jié)強度未達到規(guī)定值的70%為B類缺陷，耐凍融循環(huán)性小于規(guī)定值的50%為B類缺陷。缺陷分類表見表二。細則綜合判定7.2條還規(guī)定A=0或B≤2或 B+C≤3時綜合判定產(chǎn)品合格。在表1所規(guī)定的13項性能指標中只有6項規(guī)定為強制性出廠檢驗項目，所以即便是出廠檢驗合格，也完全有可能不滿足A=0或B≤2或 B+C≤3這一綜合判定指標。而客戶（顧客）一般不具備以上指標的檢驗能力，多采用驗證的方式確認涂料的質(zhì)量。也有顧客采用現(xiàn)場抽樣送國家檢測中心檢測以確認涂料質(zhì)量的，但這樣做所花費的成本（時間、費用）較高，僅大型工程或國家重點投資項目采用。

由此可見，若僅以出廠檢驗合格來確認涂料質(zhì)量無論是顧客還是消防監(jiān)督部門，都承擔著較大的質(zhì)量風險。

表一 防火涂料性能指標、出廠檢驗項目

項 目 指 標 出廠檢驗項目

B 類 H 類

在容器中的狀態(tài) 經(jīng)攪拌后呈均勻液態(tài)或稠厚流體，無結(jié)塊 經(jīng)攪拌后呈均勻稠厚流體，無結(jié)塊 √

干燥時間，表干，h ≤12 ≤24 √

初期干燥抗裂性 一般不應出現(xiàn)裂紋，如有1～3條裂紋，其寬度應不大于0.5mm 一般不應出現(xiàn)裂紋，如有1～3條裂紋，其寬度應不大于1mm √

外觀與顏色 外觀與顏色同樣品相比，應無明顯差別 √

粘結(jié)強度，MPa ≥ 0.15 ≥0.04

抗壓強度，MPa / ≥0.3

干密度，Kg/m3 / ≤500 √

熱導率，W/(m·K) / ≤0.116

抗震性 撓曲L/200,涂層不起層、脫落 /

抗彎醒 撓曲L/100,涂層不起層、脫落 /

耐水性，h ≥24 ≥24 √

耐凍融循環(huán)性，次 ≥15 ≥15

耐火性能 涂層厚度， mm 3.0 5.5 7.0 8 15 20 30 40 50

耐火極限不低于，h 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

防火涂料檢驗項目的確定、試驗方法的設(shè)計以及試驗條件的界定均為模擬性質(zhì)的，通過對這些項目的檢驗，能很好地解決每次試驗結(jié)論的可比性，但卻不能保證在使用中的實用性。如耐火試驗所規(guī)定的爐內(nèi)壓力、溫升，試件，載荷，支撐方式等條件，對不同類型的建筑結(jié)構(gòu)形式和不同情形的火災則相去甚遠。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料一經(jīng)施工，首先體現(xiàn)出來的是其耐侯性、

耐久性，若耐侯性、耐久性不好，又何談耐火性能呢。標準所規(guī)定的檢驗項目充分體現(xiàn)了這一點，如初期干燥抗裂性、粘結(jié)強度、抗壓強度、抗震性、抗彎性、耐水性、耐凍融循環(huán)性等檢驗指標均為控制涂料的耐侯性、耐久性而設(shè)計。即便是這樣，涂層脫落的情況也時有發(fā)生。因此，筆者認為鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的質(zhì)量不能通過實驗室檢驗而得到完全的驗證。

表二 缺陷分類表

檢驗項目 缺陷分類

A類 B類 C類

耐火極限 規(guī)定厚度的涂覆鋼梁的耐火極限未達到表1的要求 / /

在容器中的狀態(tài) 嚴重分離、凝結(jié)、無法施工 有影響施工的塊 狀物 攪拌后不均勻，但可以施工

干燥時間 / 大于規(guī)定值的50% 大于規(guī)定值

初期干燥抗裂性 B類 / 裂紋寬度大于1.0㎜ 裂紋寬度大于0.5㎜

H類 / 裂紋寬度大于2.0㎜ 裂紋寬度大于1.0㎜

外觀與顏色 / / 廠方提供外觀顏色有明顯差異

干密度 / 大于規(guī)定值的50% 大于規(guī)定值

抗壓強度 / 未達到規(guī)定值的50% 未達規(guī)定值

抗震性 / 涂層起層、脫落的面積大于4㎝2 涂層起層、脫落的面積大于1㎝2

抗彎性 / 涂層起層、脫落的面積大于4㎝2 涂層起層、脫落的面積大于1㎝2

粘結(jié)強度 / 未達到規(guī)定值的70% 未達規(guī)定值

耐水性 / 小于規(guī)定值的50% 小于規(guī)定值

耐凍融循環(huán)性 / 小于規(guī)定值的50% 小于規(guī)定值

熱導率 / 大于規(guī)定值的50% 大于規(guī)定值

據(jù)悉GB14907-94《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》修訂工作已完成，修訂稿首先將鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按其使用場所分為室內(nèi)、室外型，再按其使用厚度分為超薄型、薄型和厚型，其次針對不同類型的防火涂料對其檢驗項目進行了調(diào)整，進一步解決了通過實驗室檢驗的方法來驗證防火涂料內(nèi)在質(zhì)量的問題。

就解決鋼結(jié)構(gòu)的防火保護而言，防火涂料只是半成品，必須得通過涂覆施工將涂料涂覆在被保護鋼結(jié)構(gòu)的表面，形成耐火隔熱保護層，才能實現(xiàn)防火涂料的功能。如果涂覆施工過程不能得到有效的控制，鋼結(jié)構(gòu)仍得不到合格的保護涂層。

不同類型的防火涂料由于其生產(chǎn)工藝的不同而對施工條件的要求和施工工藝的要求也不同。我國幅員遼闊，不同地區(qū)的氣候條件存在相當大的差別。在進行涂料施工以前若不能對被施工涂料的技術(shù)特性有較為深刻的了解，對當?shù)貧夂蛉鐪囟?、濕度、風力、施工期間是否多雨等條件有所了解而盲目施工，形成的涂層就不能達到預期的質(zhì)量要求。

比如超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料多以溶劑油為稀釋劑，絕對不可以在每一次涂刷后涂層表面有可能結(jié)露的情況下施工。如果在涂層表面有水分時進行下一次涂刷，涂層的內(nèi)聚力將受到嚴重破壞。嚴重時，涂層會象雪花一樣一片片地脫落。而且遇到這樣的情況很難進行返工，因為要將涂層從鋼結(jié)構(gòu)上徹底清除也是非常困難的。再則，被保護的鋼結(jié)構(gòu)展開面積大而且或高空，或隱蔽，都具有一定的施工難度和檢驗、驗收難度。因此，要求鋼結(jié)構(gòu)防火保護工程的施工隊伍一定要經(jīng)過專業(yè)培訓并具有較高的管理水平，才能得到高質(zhì)量的耐火隔熱保護涂層。