防火涂料除了应具有阻燃耐火和对基材提供物理保护外,还需要具有防潮性、抗水性、耐候性、耐老化性及能适应室外环境条件的功能,因此在基料和原理选择上要考虑这些问题。
厚涂型钢结构防火涂料的基本组成是:胶结料(硅酸盐水泥、氯氧化镁或无机高温黏结剂等)、骨料(膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉等)、化学助剂(改性剂、硬化剂、防水剂等)、水。钢结构防火涂料基料的硅酸盐水泥、氯氧化镁水泥和无机黏结剂,常用的无机黏结剂包括碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。 但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子,空气中的酸性气体和CO2等将与其发生化学反应。如果单用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差,并且涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象。因此如果采用碱金属硅酸盐作为钢结构防火涂料的基料,先要解决的关键问题就是对其进行改性,即解决对游离的碱金属离子的抑制问题。 磷酸盐类黏结剂也是常用的无机黏结剂,用它作为防火涂料的基料时,避免了碱性氧化物与空气中的酸性气体反应的问题,从而提高了涂料的耐候性、耐水性等理化性能指标。但是,磷酸盐类黏结剂中M/P的摩尔比(M指金属,P是磷)对涂料的贮存稳定性、耐水性以及涂料与钢基材的黏结力等各项性能都有直接的影响。因此,在以磷酸盐为基料的钢结构防火涂料的研制中,基料摩尔比的控制是很重要的。 由于厚型钢结构防火涂料的涂层厚而且用量多,增加建筑物自重。因此,在涂料应注意加入一些轻质材料和隔热骨料以降低涂料的密度。用得多的轻质隔热骨料主要是膨胀蛭石和膨胀珍珠岩。 蛭石是一种含铁、镁的铝硅酸盐类矿物质,具有层状结构,层间有结晶水。它受热膨胀时,会像水蛭一样蠕动,故名蛭石。蛭石经过晾干、破碎、筛选,在850~1000的温度下煅烧,颗粒会膨胀20倍以上,形成膨胀蛭石。其密度为80~200kg/m3,热导率为0.17~0.25W/(m·K),耐火性能强,吸声、隔声性能好,无味,是防火涂料的重要掺材。 珍珠岩是一种玻璃质岩石,经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧,可膨胀至20倍左右,形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩的质量轻,容重为80-250kg/m3,热导率为0.042~0.076W/(m·K),具有保温、隔热、不燃、、化学稳定性好等特性,也是防火涂料中的重要填料。
如何正确将膨胀型防火涂料涂在钢材上? - 准备技巧 膨胀型防火涂料始终是钢结构防火体系的一环。对于钢构部件,整套体系包括防腐底漆、防火涂料、面漆。底漆的功能是确保在冷态下对基材的附着力,防腐保护以及在火中形成的膨胀炭的附着性。面漆的功能是它的美学功能和装饰性,以及在特定的大气侵蚀情况下的封闭功能,可防止膨胀层老化失效,并且要具有良好的耐候性。需要涂刷施工的钢铁制品或结构部件,先按照SA 2.5瑞典标准进行预处理,然后再涂上配套的底漆,如果已经涂了底漆,则进行清洁(清除油脂,油,锈,污垢或任何其他可能抑制粘结的污染物)。配套的底漆包括:丙烯酸、短油和中短油醇酸、双组分环氧、环氧富锌、冷镀锌、硅酸锌等防腐底漆涂料。 膨胀型防火涂料好用无气喷涂设备喷涂,以提高速度和漆面质量。 也可以使用刷子和滚筒。要求底材清洁,干燥,无尘无油,无松动的氧化皮或铁锈,以及任何其他妨碍良好附着力的条件,并按照国际标准进行喷砂清理。
何时测量防火涂料的湿膜厚度(WFT)和干膜厚度(DFT)? 在施工过程中,经常用湿膜厚度计测量湿膜厚度(WFT)。要根据湿膜厚度(WTF)确定干膜厚度(DFT),将WFT乘以比重系数。对于福熙产品范围,该值介于0.68和0.7之间。每种涂料可以达到的大厚度因产品以及它的理论涂布率而异。在足够的干燥时间后,应使用合适的校准仪表对干膜厚度进行测量。具有统计功能以存储读数并给出平均值的电磁感应仪器为有用。如果干膜读数包括底漆和/或面漆,则为这些涂层留出余量,并从总读数中减去。
钢结构防火涂料施工质量控制:
1、施工前的涂料外观:在容器中的状态;
2、施工后的物理机械性能:干燥时间、外观与颜色、初期干燥抗裂性、粘结强度、抗压强度、干密度等;
3、施工后涂料的耐久性能:耐水性、耐冷热循环性、耐曝热性、耐湿热性、耐冻融循环性、耐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性等;
4、施工后涂料的耐火性能:涂层厚度和耐火极限。
钢结构防火涂料施工注意事项:
1、防火涂料在运输存放过程中要防雨防潮;
2、防火涂料当出现固化、结块时不得使用。刚施工完的涂层应防止雨水冲淋;
3、若涂料在使用中若变稠时(不属时间过长硬化)可再加入少量水搅匀后再用;
4、涂料喷涂后,宜用塑胶布或其它物品遮挡,以免强风直吹和暴晒,造成涂层开裂;
5、不需喷涂抹涂的部位,要在喷涂前盖住,一旦造成污染,应马上清洗干净;
6、喷涂工具停止使用后,应马上清洗干净,以备再用;
7、施工温度:施工期间,以及施工后24之内,施工周围环境及钢构件温度均应保持在5℃以上为宜;
若不能满足此温度条件时,应另采取其它措施,防止涂层受冻。当风速大于5m/s,或雨天和构件表面有结露时,不宜作业;
8、防火涂料初期强度较低,容易碰坏。因此,喷涂应在相关钢结构施工完后再进行,防止强烈震动和碰撞;
9、施工时若有上、下立体交叉作业,应注意安全。特别是在脚手架上的操作人员要加倍小心,操作人员戴好防护用具,系好安全带后方可操作。