鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施用厚度計算方法

       我國現(xiàn)行標準規(guī)范GB14907–2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》，對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的分類和質(zhì)量要求作出了明確的規(guī)定。國家消防產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)對超薄型、薄型、厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料產(chǎn)品，分別進行2±0.2mm、5±0.2 mm和25±2mm三個標準涂層厚度的型式檢驗，將檢驗結(jié)果(涂層厚度和耐火性能試驗時間)作為該產(chǎn)品型式認可證書的產(chǎn)品名稱和規(guī)格型號的證書內(nèi)容。 

       1鋼結(jié)構(gòu)防火涂料分類： 

       鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按使用場所可分為：

       a) 室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料：用于建筑物室內(nèi)或隱蔽工程的鋼結(jié)構(gòu)表面； 

       b) 室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料：用于建筑物室外或露天工程的鋼結(jié)構(gòu)表面。 

       鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按使用厚度可分為： 

       a) 超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料：涂層厚度小于或等于3 mm； 

       b) 薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料：涂層厚度大于3 mm且小于或等于7 mm； 

       c) 厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料：涂層厚度大于7 mm且小于或等于45 mm。

       2涂層厚度與耐火極限 

       鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的質(zhì)量受多種因素的影響。不同的生產(chǎn)廠家，由于原材料、生產(chǎn)工藝、配方等因素，其產(chǎn)品質(zhì)量是不同的。相同的生產(chǎn)廠家、相同類型的不同批次的產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量也存在差異。如表3所示。  

       表3、某廠家鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限檢測數(shù)據(jù) 涂料名稱 產(chǎn)品批次編號 涂層厚度(mm) 耐火極限(min) 

       超薄型鋼結(jié)構(gòu)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 

       薄型鋼結(jié)構(gòu)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 

       厚型鋼結(jié)構(gòu)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

       由表3可以看出，相同類型不同批次的防火涂料，其涂層厚度與耐火極限的相關(guān)性不大。從理論上講，同一批次的防火涂料，在一定范圍內(nèi)，涂層厚度與耐火極限之間的函數(shù)應(yīng)該是相關(guān)的。但由于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限與涂層厚度是在試驗室條件下測出的，與施工現(xiàn)場的技術(shù)條件存在較大差異，目前尚不具備對施工中的噴涂厚度進行換算的技術(shù)條件。為了進行驗證，我們選擇了同一生產(chǎn)批次的厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按不同的噴涂厚度進行了耐火極限的試驗檢測。其結(jié)果列于表4。從中可以看出，耐火極限是隨著涂層厚度的增加而增加的，但由于本專題經(jīng)費有限，不能進行更多的試驗，因此，不能確定涂層厚度與耐火極限的相關(guān)性大小。  

       表4、某厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限 試驗編號 涂層厚度(mm) 耐火極限(min)
       HT – 1 15 115 

       HT – 2 25 205 

       HT – 3 30 210 

       從以上分析認為，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限與檢測時的涂層厚度是唯一對應(yīng)的，施工時的實際噴涂厚度不能進行換算，必須根據(jù)耐火極限的檢測數(shù)據(jù)確定。在施工現(xiàn)場進行質(zhì)量檢測時，涂層厚度是否滿足設(shè)計要求應(yīng)以該批次耐火極限的檢測數(shù)據(jù)為依據(jù)。

       3鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度與耐火極限的關(guān)系

       按照GB9978建筑升溫曲線的標準的話有如下關(guān)系 

       1.5h   2.0h   2.5h  3.0h 

       11mm   15mm   19mm  23mm 

       按照BSEN1363-2:1999烴類火災(zāi)升溫曲線有如下關(guān)系 

       1.5h   2.0h    2.5h 

       15mm   24mm    32mm   

       4鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施用厚度計算方法

       在設(shè)計防火保護涂層和噴涂施工時，根據(jù)標準試驗得出的某一耐火極限的保護層厚度，確定不同規(guī)格鋼構(gòu)件達到相同耐火極限所需的同種防火涂料的保護層厚度，可參照下列經(jīng)驗公式計算：       

       式中T1——待噴防火涂層厚度(mm)；  

         T2——標準試驗時的涂層厚度(mm)；  

         W1——待噴鋼梁重量(kg/m)；  

         W2——標準試驗時的鋼梁重量(kg/m)；  

         D1——待噴鋼梁防火涂層接觸面周長(mm)； 

         D2——標準試驗時鋼梁防火涂層接觸面周長(mm)；  

         K——系數(shù)。對鋼梁，K＝1；對相應(yīng)樓層鋼柱的保護層厚度，宜乘以系數(shù)K，設(shè)K＝1.25。  

       公式的限定條件為：W/D≥22，T≥9mm，耐火極限t≥1h。   

       參考資料： GB14907–2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》公安部消防產(chǎn)品合格評定中心消防類產(chǎn)品型式認可實施規(guī)則 。