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摘要：結合多年的監理工作經驗和工程實例,探討了防火涂料的基本原理和施工中存在的質量問題,闡述了監理工程師對防火涂料工程質量控制要點,以確保鋼結構的耐火性,減少建筑物鋼結構火災災害。

   關鍵詞：鋼結構,防火涂料,監理,質量控制

   中圖分類號：TU712.3文獻標識碼:A

   鋼結構體系具有自重輕、安裝容易、施工周期短、抗震性能好、環境污染少、造型美觀等綜合優勢,在工程中得到廣泛應用。鋼結構構件自身的耐火極限僅為0.25 h,采用防火涂料可以使鋼構件達到任意設計要求的防火等級。由于一些施工隊伍水平低,對工程質量的被動控制,防火涂料工程施工中存在一些不同程度的質量問題,使鋼結構建筑存在安全隱患,直接影響建筑物的使用功能,在施工中做好監理控制顯得尤為重要。本人結合多年的監理工作經驗和工程實例,談談監理工程師在鋼結構防火涂料工程施工中的質量控制要點。

   1　鋼結構防火涂料的基本原理

   鋼結構防火涂料是專門用于噴涂構件表面,能形成耐火隔熱的保護層,以提高鋼結構耐火極限,滿足建筑防火設計規范要求的一種耐火材料。防火涂料施工方便,重量輕,造價較低,不受鋼構件的幾何形狀和部位的限制。按其阻燃作用的原理可分為膨脹型和非膨脹型。膨脹型防火涂料稱為薄涂型涂料(超薄型和薄型),涂層厚度一般為2 mm~7 mm,當溫度升高至150℃~350℃時,涂層能迅速膨脹5倍~10倍,從而形成適當的保護層;非膨脹型防火涂料稱為厚涂型涂料,涂層厚度一般為8 mm~50 mm。

   1)超薄型防火涂料的涂層超薄(<3 mm),一般為溶劑型體系,具有優越的粘結強度、耐候耐水性好、流平性好、裝飾性好等優點;在受火時緩慢膨脹發泡形成致密堅硬的防火隔熱層,該防火層具有很強的耐火沖擊性,延緩了鋼材的溫升,可有效保護鋼結構,一般耐火極限在2 h左右。

   2)薄型防火涂料一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。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。其裝飾性優于厚型防火涂料,遜色于超薄型防火涂料,一般用在小于2 h耐火極限的鋼結構防火保護過程中。

   3)厚涂型防火涂料是用合適的膠粘劑,配以無機隔熱材料、增強材料組成,是一種預發泡高效能的防火涂料。火災時,涂層并不膨脹,依靠自身材料的不燃性、低導性或吸熱性,延緩鋼結構的溫升,保護鋼結構,耐火極限可達0.5 h~3 h。

   2　鋼結構防火涂料的質量問題

   1)設計對鋼結構的耐火極限標準不明確或不全,一些圖紙設計僅標注鋼梁、鋼柱的耐火極限,漏標注檁條、屋面板的耐火極限。

   2)防火涂料不合格。市場上防火涂料品種很多,良莠不齊,價格相差很大;一些防火涂料施工人員經過分包或轉包獲得該分項工程,為了經濟利益采用價廉質次的防火涂料,或者為了施工方便在防火涂料中加水或其他稀釋劑,降低了鋼構件的防火安全性能。案例:2008年石河子某團場軋花車間施工過程中發生火災,鋼結構損壞嚴重,經消防部門鑒定該鋼結構防火涂料無阻燃性,為假冒偽劣產品。3)防火涂料涂層厚度不足、局部漏涂,在構件轉角處和疊合處(梁柱接頭、屋面板與檁條)存在的問題較多,不能滿足設計的耐火極限要求。這是防火涂料施工中最常見的質量問題。4)防火涂料與防銹底漆發生化學反應,使防火涂料涂層龜裂,易剝離,與鋼構件粘結強度低。這種情況發生的幾率很小,但危害后果很嚴重。案例:2007年石河子開發區天富工業園某小廠房鋼結構基層防腐材料為新疆“紅山”牌酚醛紅丹漆,選用上海某牌超薄型防火涂料,建設、監理、施工三方對防火涂料按規定見證取樣送檢復試合格,防火涂料施工中發生化學反應,涂層表面出現較多裂縫,局部嚴重涂層可連帶將防銹底漆從鋼構件上輕松剝離。施工單位重新選擇材料進行返工處理,費時又費工。

   3　鋼結構防火涂料工程質量監理控制要點

   3.1　施工準備階段監理控制要點

   1)做好施工圖紙會審工作,監理人員要依據掌握的施工技術知識、實際經驗、相關規范和標準,對圖紙進行會審,提前找出圖紙中存在的問題,要求設計說明要詳細,各構件的防火措施和耐火極限要符合《高層民用建筑設計防火規范》的有關規定,設計圖紙和變更需經消防審核和審圖中心審查通過。國家現行建筑設計防火規范對鋼結構耐火極限要求見表1。2)認真進行方案審查。鋼結構的防火技術是一種新技術,不同的施工單位因其人員的技術水平、熟練程度不同,施工方案中選擇的參數指標不同,監理人員應對施工方案選取的參數進行認真的審查,重點審查方案的合理性、技術組織措施的具體性與全面性、國家強制性標準要求的符合性。3)施工隊伍的資質審查。監理工程師重點審查施工隊伍應具備防火涂料專業施工資質,該資質須經消防監督部門認可,施工操作人員應經過專業培訓并掌握施工工藝流程。

   3.2　鋼結構防火涂料施工過程監理控制要點

   3.2.1　原材料的質量控制

   1)防火涂料的品種、性能應符合國家產品標準和設計要求,該產品應具有消防部門認可的、國家技術監督局檢測機構檢測后的耐火極限檢測報告和理化性能檢測報告,生產廠方須有消防監督部門核發的生產許可證、產品合格證和詳細的使用說明,防火涂料的型號、顏色及有效期應與證明文件相符。2)防火涂料的粘結強度、抗壓強度、阻燃性需復試合格,監理工程師按規定批次和數量對材料見證取樣送檢,使用薄涂型防火涂料100 t或不足100 t應抽檢一次粘結強度,使用厚涂型防火涂料500 t或不足500 t應抽檢一次粘結強度和抗壓強度。3)要確保防銹底漆與防火涂料不發生化學反應,應提前做涂層樣板件,樣板件確認合格后再進行大面積施工。4)防火涂料的厚度在圖紙上不注明,僅標注耐火極限,因為在同樣的耐火極限要求下,不同品牌防火涂料的涂層厚度要求不同。對于施工單位現場應根據圖紙設計的耐火極限、防火涂料產品的說明書和耐火極限的形式檢驗報告來確定涂層厚度,并適當留有余地以增加安全性。監理工程師需審查防火涂料的厚度取值和依據資料是否正確。

   3.2.2　防火涂料涂裝施工過程檢查與控制

   1)監督施工單位對鋼結構表面除銹和防銹處理符合設計和規范要求,鋼結構表面的灰土、油污、雜物等應清除干凈。2)對下列情況,監理工程師應重點檢查鋼梁的涂層內設置與鋼構件相連的鋼絲網:a.受沖擊振動荷載的梁;b.涂層厚度不小于40 mm的梁;c.腹板高度超過1.5 m的梁;d.粘結強度小于0.05 MPa的鋼結構防火涂料。鋼絲網的材料力學性能應符合規范要求,嚴禁用鐵絲網或玻纖網代替。3)對施工噴涂過程要采取旁站監理,以保證施工質量。監督施工單位對單組分涂料在現場用便攜式攪拌器攪拌均勻,對雙組分涂料應按照防火涂料說明書規定配合比混合攪拌均勻,邊配邊用,必須在規定的時間內用完;檢查涂料的稠度適宜,能在輸送管道中暢通流動,噴涂后不會流淌和下墜;噴涂次數和涂層厚度應根據防火設計要求確定,噴涂應分若干次完成,待前遍基本干燥后再噴后一遍,要注意搭接處顏色一致,厚薄均勻,防止漏噴、流淌。監理檢查要點:涂料應在規定時間內干燥固化,各層間粘結牢固,不出現粉化、空鼓脫落和明顯裂紋,薄涂型涂料涂層表面裂紋寬度不應大于0.5 mm,厚涂型涂料表面裂紋寬度不應大于1 mm;鋼結構的接頭、轉角處涂層均勻一致,無漏涂;薄涂型防火涂料涂層厚度應符合耐火極限的設計要求,厚涂型防火涂料涂層的厚度80%及以上面積應符合耐火極限的設計要求且最薄處厚度不應低于設計要求的85%。監理工程師應采用測厚儀(測厚計)檢測涂層厚度,各部位涂層厚度必須達到要求。

   4　結語

   鋼結構防火涂料是一類重要消防安全材料,防火噴涂施工質量的好壞,直接影響建筑物的防火性能和使用要求。監理人員應掌握施工工藝標準,熟悉材料性能,嚴格執行規范,做好防火涂料各個環節質量的監理檢查和驗收,保證鋼結構體系的防火性和耐久性,減少建筑物鋼結構火災災害。

   參考文獻:

   [1]　CECS 24,鋼結構防火涂料應用技術規程[S].

   [2]　鋼結構協會.建筑鋼結構工程施工手冊[M].北京:中國計劃出版社,2002.[3]　GB 50205-2002,鋼結構工程施工質量驗收規范[S].[4]　王　強.民用高層鋼結構建筑施工技術[J].山西建筑,2008,34(6):164-165.