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非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料的防火原理可簡述如下
1.非膨脹型防火涂料
非膨脹型防火涂料通過三種方式發(fā)揮防火作用。一是涂層自身的難燃或不燃;二是在火焰或高溫作用下分解釋放出不可燃性氣體(如水蒸氣、氨氣、二氧化碳等),沖淡氧氣和可燃性氣體;三是在火焰或高溫條件下形成不可燃性的無機“釉膜層”,該釉膜層結(jié)構(gòu)致密,能有效地隔絕氧氣,并在一定時間內(nèi)具有隔熱作用,非膨脹型防火涂料按照成膜物質(zhì)的不同,可分為有機和無機兩種類型。
非膨脹飾面型防火涂料不使用發(fā)泡類防火助劑,涂膜薄,遇到火焰時不能產(chǎn)生得發(fā)泡隔熱層,防火效果較差,耐熱時間短,不能用于防火性能要求嚴格的場合。
2.膨脹型防火涂料
膨脹型防火涂料成膜后,常溫下與普通漆膜無異。但在火焰或高溫作用下,涂層劇烈發(fā)泡炭化,形成一個比原涂膜厚幾十倍甚至幾百倍的難燃的泡沫炭化層。它可以隔絕外界火源對底材的直接加熱而起到阻燃作用。
防火涂層發(fā)泡后,涂層增厚幾十倍
防火涂層發(fā)泡后,涂層增厚幾十倍,發(fā)泡層的導熱系數(shù)很小。因此,通過發(fā)泡炭化層傳遞給底材的熱量只有未膨脹涂層的幾十分之一,甚至幾百分之一,阻止燃燒的熱向基層傳遞。另一方面,在火焰或高溫下,涂層發(fā)生的軟化、熔融、蒸發(fā)、膨脹等物理變化及聚合物、填料等組分發(fā)生的分解、降解、化合等化學變化,也能吸收大量的熱能,抵消一部分外界作用于物體的熱,從而對被保護底材的受熱升溫過程起到延滯作用。
預應力混凝土樓板防火涂料三類
建筑防火涂料根據(jù)使用結(jié)構(gòu)場合的不同,防火涂料主要分為飾面型、鋼結(jié)構(gòu)和預應力混凝土樓板防火涂料三類。
預應力混凝上樓板防火涂料
釆用混凝土的建筑結(jié)構(gòu)十分普遍。其中,預應力鋼筋混凝土比普通鋼筋混凝土的抗裂性、剛度、抗剪切性和變形穩(wěn)定性更好,質(zhì)量更輕,并能節(jié)省混凝土和鋼材。但應用較多的預應力鋼筋混凝土空心樓板的耐火性能很差,其原因是預應力鋼筋的溫度達到200℃時,屈服點開始下降,到300℃時預應力幾乎全部消失,蠕變加快,致使預應力板的強度、剛度迅速降低,從而板中的撓度變化加快,板下面出現(xiàn)裂縫。預應力鋼筋直接受到高溫作用,其剛度和強度進一步下降,在高溫下混凝土性能也在改變,板下的混凝土受熱膨脹方向與板受拉方向一致,助長了板中撓度的變化?;炷猎?00℃時,強度開始下降500℃時強度降低一半左右,800℃時強度幾乎喪失。在建筑火災中,這類樓板均在0.5h左右即斷裂垮塌。
由于預應力混凝土空心板的耐火性差,為了提高預應力樓板的耐火極限,將預應力混凝土樓板防火涂料噴涂施在預應力樓板配筋一面。遭遇火時,涂層有效地阻隔火焰和熱量,降低熱量向混凝土及其內(nèi)部預應力鋼筋的傳遞速度,推遲其升溫的時間,從而提高預應力樓板的耐火極限,達到防火保護的目的。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料種類薄涂型
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料種類
薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
涂層厚度在3~7mm的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料稱為薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。該類涂料受火時能膨脹發(fā)泡,以膨脹發(fā)泡所形成的耐火隔熱層延緩鋼材的升溫,保護鋼構(gòu)件。該涂料般分為底層(隔熱層)和面層(裝飾層),其裝飾性比厚涂型好,施工采用噴涂,般使用在耐火限要求不超過2h的建筑鋼結(jié)構(gòu)上。
這類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料般是用合適的水性聚合物作基料,再配以阻燃劑復合體系、防火添加劑、耐火纖維等組成,其防火原理同超薄型。對這類防火涂料,要求選用的水性聚合物必須對鋼基材有良好的附著力、耐久性和耐水性。其裝飾性優(yōu)于厚型防火涂料,遜色于超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,般耐火限在2h以內(nèi)。因此常用在小于2 h耐火限的鋼結(jié)構(gòu)防火保護工程中,常采用噴涂施工。