隨著建筑事業(yè)的蓬勃發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)形式日新月異,鋼結(jié)構(gòu)由于具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性好、施工快、建筑基礎(chǔ)費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)占用面積少和工業(yè)化程度高等特點(diǎn)得到了人們的廣泛重視。鋼結(jié)構(gòu)雖然不燃,但是不耐火,極易導(dǎo)熱,常溫導(dǎo)熱率高達(dá)58.2w/(mk)。在火災(zāi)中,當(dāng)鋼材自身溫度達(dá)到540℃左右時(shí),其屈服應(yīng)力僅有常溫屈服應(yīng)力值的40%,造成承載能力急劇下降,鋼結(jié)構(gòu)不可避免地發(fā)生變形,導(dǎo)致建筑物一部分或全部垮塌毀壞。
震驚世界的“911事件”后專家分析認(rèn)為,其實(shí)飛機(jī)并沒(méi)有將大樓撞倒,而是由于飛機(jī)在撞到大樓的同時(shí)破壞了大樓鋼結(jié)構(gòu)上的防火涂層,并爆炸起火,使得鋼結(jié)構(gòu)暴露在熊熊烈火中,一個(gè)多小時(shí)后,結(jié)構(gòu)軟化,強(qiáng)度喪失,轟然倒下。因此,為了確保建筑物在火災(zāi)中不被毀壞,必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護(hù),從而提高其耐火極限。
鋼結(jié)構(gòu)件的防火方法主要有:涂覆鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、粘貼無(wú)機(jī)防火板、粘貼柔性卷材、噴射無(wú)機(jī)纖維、粘貼纖維板、結(jié)構(gòu)內(nèi)通水等。其中,涂刷防火涂料施工方便、重量輕、成本低、不受構(gòu)件幾何形狀限制,應(yīng)用范圍zui廣,效率zui高。但鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在使用與工程施工質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過(guò)程中也存在一些問(wèn)題。
二、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料使用中存在的問(wèn)題:
1、組成成分問(wèn)題
薄型和超薄型防火涂料的成膜物質(zhì)為各種有機(jī)樹(shù)脂或乳液,膨脹阻燃體系大多為p—n體系,即其膨脹阻燃體系包括三大部分:
酸源:即各種磷酸鹽類,目前用的zui多的為多聚磷酸銨(簡(jiǎn)稱app)、磷酸三聚氰胺等。
碳源:即各種含碳豐富的有機(jī)物,如多元醇、氯化(或溴化)石蠟、淀粉等,目前用得zui多的是ji戊四醇或又ji戊四醇,輔以少量氯化石蠟;
氣源:是遇火后能放出不燃性氣體,從而將碳源吹制成蜂窩狀碳質(zhì)層的物質(zhì),通常是各種胺類,如尿素、雙氯胺、胍等,目前用量zui多的是三聚氰胺,其成膜基料為各種有機(jī)樹(shù)脂或乳液,如氯偏乳液等。
從以上常見(jiàn)組份可以看出,防火涂料遇火產(chǎn)生膨脹從而對(duì)基材起到保護(hù)作用的同時(shí),其阻燃成分有可能釋放出諸如nh3、hcn、鹵化氫、nox、co、cl2、br2等有毒氣體。如果這些氣體的濃度超過(guò)了人體的耐受極限,便會(huì)對(duì)未逃離火場(chǎng)人員以及消防滅火人員產(chǎn)生危害。
2、耐久性問(wèn)題
無(wú)論何種防火涂料,其檢測(cè)報(bào)告中給出的耐火極限均是其使用前的檢驗(yàn)結(jié)果,而火災(zāi)發(fā)生可能是在防火涂料涂覆后的1年,也可能是在涂覆后的5年、10年或更長(zhǎng)的時(shí)間,經(jīng)過(guò)不同的年限后,特別是室外防火涂料,經(jīng)過(guò)多年的風(fēng)吹雨淋、日曬冰凍,防火涂料的防火性能是否依舊值得考慮。如果火災(zāi)發(fā)生時(shí),防火涂料已因老化或其它原因而失去其應(yīng)有的防火性能,后果不堪設(shè)想。
筆者認(rèn)為防火涂料的耐久性包括兩個(gè)方面的含義:一是涂層的粘結(jié)力是否持久,即涂層與基材的粘結(jié)力,防火涂料是否隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而出現(xiàn)剝落、粉化等現(xiàn)象;二是涂層的防火性能是否持久,即經(jīng)過(guò)若干年后,其耐火極限是否降低,這一點(diǎn)的危害較之前者更具有隱蔽性。由于室外環(huán)境條件較之室內(nèi)更加惡劣和復(fù)雜,因此室外用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,特別是薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐久性問(wèn)題尤為重要。以有機(jī)組分為主的薄型和超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,無(wú)論是用于室外還是室內(nèi),其有機(jī)組分都有可能產(chǎn)生分解、降解、老化,從而使涂層剝落、粉化或失去防火性能。
3、正確選用問(wèn)題
就以杭州市上城區(qū)為例,每年涉及到鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)工程約有一百余個(gè)。筆者從事鋼結(jié)構(gòu)防火涂料監(jiān)督檢測(cè)多年,發(fā)現(xiàn)在實(shí)際工程中鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的正確選用上存在一些問(wèn)題,常常有一些混淆亂用現(xiàn)象,筆者分析認(rèn)為其中大致有以下三種情況:
一是把室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料與室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相混淆。室外使用環(huán)境要比室內(nèi)嚴(yán)酷得多,涂料在室外要經(jīng)受日曬雨淋,風(fēng)吹冰凍,應(yīng)該選用耐水、耐凍融、耐老化、強(qiáng)度高的防火涂料。但在實(shí)際檢查中,發(fā)現(xiàn)有些工程的室外鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)使用了僅適用于室內(nèi)的防火涂料。
二是耐火極限要求大于1.5h的承重鋼結(jié)構(gòu)不能選用正確的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。有些設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地認(rèn)為,防火涂料的耐火時(shí)間與涂料的厚度成正比,只要增加防火涂料的厚度就可以相應(yīng)提高涂料的耐火時(shí)間,從而錯(cuò)誤地把一些超薄型涂料用于耐火極限要求大于1.5h的承重鋼結(jié)構(gòu)。在《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范(cecs200:2006)》中第9.1.3條規(guī)定“高層建筑鋼結(jié)構(gòu)和單、多層鋼結(jié)構(gòu)的室內(nèi)隱蔽構(gòu)件,當(dāng)規(guī)定的耐火極限為1.5h以上時(shí),應(yīng)選用非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料”。
三是把飾面型防火涂料和鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相混淆。飾面型防火涂料用于木結(jié)構(gòu)和可燃基材,一般厚度小于1mm,涂膜對(duì)于可燃材料能起到有效的阻燃和防止火焰蔓延的作用,但其隔熱性能一般達(dá)不到大幅度提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的目的。但是有些設(shè)計(jì)單位采用一般的飾面型防火涂料保護(hù)鋼結(jié)構(gòu),其實(shí)根本起不到鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的作用。
4、產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)問(wèn)題。
當(dāng)前防火涂料市場(chǎng)秩序混亂,jia冒偽劣現(xiàn)象嚴(yán)重,違法生產(chǎn)銷售、偷工減料、以jia充真現(xiàn)象十分突出;市場(chǎng)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致大量劣質(zhì)消防產(chǎn)品流入建筑工程,造成工程質(zhì)量隱患,對(duì)公共安全構(gòu)成嚴(yán)重危害。目前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)上主要有以下四個(gè)方面的問(wèn)題存在:
一是檢測(cè)時(shí)偷梁換柱
由于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的檢測(cè)周期長(zhǎng),費(fèi)用高,抽檢難度大,驗(yàn)收時(shí),一般僅檢測(cè)厚度。因此,目前送到防火檢測(cè)中心的樣品,檢測(cè)結(jié)果好的95%是花費(fèi)高價(jià)買(mǎi)國(guó)外(德國(guó)和英國(guó),以德國(guó)居多)的產(chǎn)品,10000元/25kg,一次檢測(cè)至少需100kg。國(guó)內(nèi)大部分廠家送檢樣品和生產(chǎn)產(chǎn)品是*不同的東西。
二是生產(chǎn)上以次充好
據(jù)不*統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料生產(chǎn)廠家有1000余家,而且大多數(shù)為民營(yíng)企業(yè),魚(yú)目混雜。有的企業(yè)受利益驅(qū)動(dòng),違反規(guī)定,在材料配制時(shí)以劣充優(yōu),以次充好,人為造成質(zhì)量問(wèn)題。僅超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的價(jià)格就從8000元/t到30000元/t不等,按正常價(jià)格算,防火涂料的原材料成本也不止8000元/t。
三是施工時(shí)偷工減料
鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限與噴涂的防火涂料厚度密切相關(guān),鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的厚度不按設(shè)計(jì)要求涂刷,涂刷厚度不夠,耐火極限不可能達(dá)到消防要求。有的在裝修和安裝過(guò)程中損壞了涂層,又不及時(shí)修補(bǔ),這樣也達(dá)不到防火要求。以杭州市上城區(qū)為例,目前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料市場(chǎng)的價(jià)格包工包料(以耐火等級(jí)二級(jí)計(jì))從20元/m2到60元/m2不等,報(bào)價(jià)低的只能偷工減料、jia冒偽劣方面做文章,有的廠家用價(jià)格低的普通油漆代替防火涂料,從外觀看光澤地好,附著力也強(qiáng),但就是不防火;有的下面涂刷膩?zhàn)?、灰膏、水泥、表面涂刷?~2)遍防火涂料,問(wèn)題非常嚴(yán)重。
四是市場(chǎng)管理不規(guī)范,工程監(jiān)督力度不夠
市場(chǎng)準(zhǔn)入、市場(chǎng)逐出機(jī)制的不健全,使得因質(zhì)量問(wèn)題受到嚴(yán)肅處理被淘汰出局的廠家?guī)缀鯖](méi)有。目前有的地區(qū)對(duì)工程竣工驗(yàn)收前一般要求施工單位或建設(shè)單位委托中介機(jī)構(gòu)對(duì)防火涂料工程施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),但檢測(cè)部門(mén)往往受利益沖突,把關(guān)不嚴(yán),沒(méi)有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求,在抽檢點(diǎn)、數(shù)量、涂料品種、涂料厚度方面存在一些誤差,有的甚至出一些jia報(bào)告,反而導(dǎo)致消防監(jiān)督機(jī)構(gòu)在驗(yàn)收過(guò)程時(shí)起“誤導(dǎo)”作用。