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          GB14907-2018鋼結構防火涂料國家標準

            鋼結構件的防火方法主要有涂料保護、防火板保護、混凝土保護、柔性卷材保護、無機纖維保護、結構內通水冷卻保護等。其中,涂刷防火涂料施工方便、重量輕、成本低、不受構件幾何形狀限制,應用范圍最廣,效率最高。
            要使鋼結構材料在實際應用中克服防火方面的不足,必須進行防火處理,其目的就是將鋼結構的耐火極限提高到設計規范規定的極限范圍。防止鋼結構在火災中迅速升溫發生形變塌落,其措施是多種多樣的,關鍵是要根據不同情況采取不同方法,如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結構,降低熱量傳遞的速度推遲鋼結構溫升、強度變弱的時間等。但無論采取何種方法,其原理是一致的。防火涂料就是一種近年來比較先進的防火技術措施。
            鋼結構防火涂料防火原理及組成
            鋼結構防火保護的原理是采用絕熱或吸熱的材料阻隔火焰直接灼燒鋼結構,降低熱量向鋼材傳遞的速度,推遲鋼結構溫升和強度減弱的時間。根據《鋼結構防火涂料》(GB14907—2018),鋼結構防火涂料定義為施涂于建筑物及構筑的鋼結構表面,能形成耐火隔熱保護層以提高鋼結構耐火極限的涂料。目前,國內外鋼結構防火涂料主要有基體樹脂、催化劑、成碳劑、發泡劑等組成。
            1.基體樹脂
            基體樹脂與其它組分配伍,既保證了涂料在正常條件下具有各種使用功能,又能在火焰灼燒或高溫條件下具有難燃性和優良的膨脹發泡性能。通常情況下,丙烯酸樹脂防火涂料的炭化層質量較高,故通常采用丙烯酸樹脂作為主成膜物,并對其進行改性,以提高涂料的整體效果。
            2.催化劑
            催化劑是一種能在一定條件下分解出磷酸的物質,分解出的酸使多元醇脫水,從而使之形成不易燃的三維空間結構的炭化層。通常,磷酸三聚氰胺的水溶性較聚磷酸胺小,且兼具催化和發泡雙重功效,目前主要選用磷酸三聚氰胺為催化劑。
            3.成碳劑
            成碳劑是涂層在高溫下形成不易燃三維空間結構的泡沫碳化層的物質基礎,對泡沫炭化層起骨架作用。成碳劑在分解溫度上要和催化劑相匹配,當采用聚磷酸胺作催化劑時就應用熱穩定性高的含高碳多羥基化合物作成碳劑,如季戊四醇、二戊季醇膨脹型防火涂料用于廣東大亞灣核電站裸露廠房屋架上已達十幾年之久,仍可正常使用。但其缺點是施工時氣味大、涂層易老化,淀粉等。使用淀粉做成碳劑,涂層的耐水性問題不易解決,而二季戊四醇由于其價格原因,在國內也很少使用,目前國內普遍采用季戊四醇作為防火涂料的成碳劑。
            4.發泡劑
            膨脹型防火涂料只有在發泡劑的作用下,才能在高溫火焰下產生膨脹層。發泡劑遇火分解并釋放出氨、水、二氧化碳、鹵化氫等不燃性氣體,使涂層在到達軟化點的情況下發泡膨脹,形成海綿狀結構。
          中華人民共和國國家標準GB14907-2018鋼結構防火涂料,是在2018年11月19日發布,2019年6月1日正式實施。替代GB14907-2002。
          一、新標準需要關注的問題
           1、涂料分類變化
          (1)按火災防護對象分為普通鋼結構防火涂料、特種鋼結構防火涂料。
          (2)按使用場所分為室內鋼結構防火涂料、室外鋼結構防火涂料。
          (3)按分散介質分為水基性鋼結構防火涂料、溶劑性鋼結構防火涂料。
          (4)按防火機理分為膨脹型鋼結構防火涂料、非膨脹型鋼結構防火涂料。
          2、耐火等級分為0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h,無3.0h以上的規定
          3、涂料型號編碼變化。
          4、涂層厚度有最低要求膨脹型鋼結構防火涂料的涂層厚度不應小于1.5 mm,非膨脹型鋼結構防火涂料的涂層厚度不應小于15 mm。
          5、涂料技術指標有刪減和變化
          (1)加了隔熱效率偏差要求 (2)增加了pH值要求 (3)增加了耐紫外線輻照性要求 (4)增加了鋼結構防火涂料隔熱效率試驗 (5)刪除了附加耐火性能
          (6)刪除了鋼結構防火涂料腐蝕性的評定 (7)修改了耐水性、耐冷熱循環性、耐曝熱性、耐濕熱性、耐凍融循環性、耐酸性、耐堿性、耐鹽霧腐蝕性、耐火性能要求和試驗方法(8)修改了鋼結構防火涂料耐火試驗加載量計算 (9)修改了檢驗規則。
          6、耐火性能要求發生變化,未規定涂料的最低要求,標明耐火性能測試結果適用于同類型且截面系數更小的基材 涂料的應用構件的耐火等級要求膨脹型涂料應用構件的耐火等級要求為0.5h-2.0h 非膨脹型涂料應用構件的耐火等級要求為0.5h-3.0h
          7、理化試件涂層厚度有變化小尺寸試件P類(1.50 0 20)mm、F類(15士2)mm;大尺寸試件P類(2.0 0 20)mm、F類(25士2)mm
          8、耐火測試試件尺寸變化采用GB/T 11263一2017規定的HN400 200熱軋H型鋼(截面系數為161 m 1)和GB/T 706一 2016規定的36b熱軋工字鋼(截面系數為126 m 1)作為試驗基材,產品測試時兩種構件都需要進行耐火測試,即1個耐火時間需做兩個鋼梁進行測試 9、耐火測試時在試件中設置試件熱電偶(均用于測量試件的平均溫度)
          10、判定準則鋼結構防火涂料的耐火極限以試件失去承載能力或達到規定的平均溫度的時間來確定。在整個耐火試驗時間內,試件的平均溫度不應超過538 ℃。
          二、新標準的難點
          1、所有耐火性能要求不設最低要求,產品在使用、監督復檢中采用報告(3C證書)耐火時間和涂層厚度進行測試,如有出現負偏差則判定為不合格,認證測試時不能測試試件極限性能
          2、增加耐紫外線性能,提高了涂料理化性能要求,在室外用涂料在測試時必須耐候性好的面漆配套使用。
          3、增加耐火性能測試鋼梁,測試費用增加接近一倍
          4、判定標準增加對基材平均溫度的監控,耐火性能比以前測試下降10-20.
          5、增加隔熱效率偏差性能測試,提高了涂料的耐水、耐酸堿鹽的性能要求,同時作為出廠檢驗確認項目,企業需增置設備或定期外檢,提高了產品檢驗和設備購置的費用。
          6、不同的耐火極限的同類產品為不同的產品,需取得單獨的3C證書,增加了企業證書申請和維持費用。