钢结构防火涂料应用技术规范.docx

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钢结构防火涂料应用技术规范

钢结构防火涂料应用技术规范CECS24∶90

目　录

　　　　前言

　　　　第一章总则

　　　　第二章　防火涂料及涂层厚度

　　　　第三章　钢结构防火涂料的施工

　　　　第一节一般规定

　　　　第二节质量要求

　　　　第三节薄涂型钢结构防火涂料施工

　　　　第四节厚涂型钢结构防火涂料施工

　　　　第四章　工程验收

　　　　附录一　名词解释

　　　　附录二钢结构防火涂料试验方法

　　　　附录三　钢结构防火涂料施用厚度计算方法

　　　　附录四　钢结构防火涂料涂层厚度测定方法

　　　　附录五　本规范用词说明

　　　　附加说明

主编单位：

公安部四川消防科学研究所

　　审查单位：

全国工程防火防爆标准技术委员会

　　批准单位：

中国工程建设标准化协会

　　批准日期：

1990年9月10日

　　前言

　　我国自80年代中期起，随着钢结构建筑业的发展而发展起来的钢结构防火涂料，在工程中推广应用，对于贯彻有关的建筑设计防火规范，提高钢结构的耐火极限，减少火灾损失，取得了显着效果。

为了统一钢结构防火涂料涂层设计、施工方法和质量标准等应用技术要求，保证应用效果，确保防火安全，特制订本规范。

　　本规范的编制，遵照国家工程建设的有关方针政策和“预防为主、防消结合”的消防工作方针，调查研究了我国钢结构火灾的特点，总结了防火涂料保护钢结构的实践经验，并吸收国内外先进技术和钢结构防火涂料科研成果，反复征求有关科研设计、生产施工、高等院校、公安消防和建设等单位与专家的意见，经全国工程防火防爆标准技术委员会审查定稿。

　　现批准《钢结构防火涂料应用技术规范》为中国工程建设标准化协会标准，编号为CECS24∶90，并推荐给各工程建设有关单位使用。

在使用过程中如发现需要修改补充之处，请将意见及有关资料寄交四川省都江堰市公安部四川消防科学研究所转全国工程防火防爆标准技术委员会（邮政编码：

611830）。

　　中国工程建设标准化协会

　　1990年9月10日

项　　　　目

指　　　　　标

粘性强度（MPa）

≥

抗　　弯　　性

挠曲L/100，涂层不起层、脱落

抗　　振　　性

挠曲L/200，涂层不起层、脱落

耐　水　性（h）

≥24

耐冻融循环性（次）

≥15

耐火极限

涂层厚度（mm）

3

7

耐火时间不低于（h）

项目

指标

粘结强度（MPa）

≥

抗压强度（MPa）

≥

干密度（kg/）

≤500

热导率〔W/（m·K）〕

≤m·h·℃

耐　　水　　性（h）

≥24

耐冻融循环性（次）

≥15

耐火极限

涂层厚度（mm）

1520304050

耐火时间不低于（h）

　　图钢结构防火保护方式

　　（a）工字型柱的保护；（b）方型柱的保护；（c）管型构件的保护；（d）工字梁的保护；（e）楼板的保护

℃，相对湿度不宜大于90%，空气应流通。

当风速大于5m/s，或雨天和构件表面有结露时，不宜作业。

附录一　名词解释

名　　　　　　词

说　　　　　　　　明

钢结构防火涂料

施涂于建筑物和构筑物钢结构构件表面，能形成耐火隔热保护层，以提高钢

结构耐火极限的涂料。

按其涂层厚度及性能特点可分为薄涂型和厚涂型两类

薄涂型钢结构防火涂料（B类）

涂层厚度一般为2～7mm，有一定装饰效果，高温时膨胀增厚，

耐火隔热，耐火极限可达～。

又称为钢结构膨胀防火涂料。

厚涂型钢结构防火涂料（H类）

涂层厚度一般为8～50mm，呈粒状面，密度较小热导率低，

耐火极限可达～。

又称为钢结构防火隔热涂料

裸露钢结构

建筑物或构筑物竣工后仍然露明的钢结构，如体育场馆、工业厂房等的钢结构

隐蔽钢结构

建筑物或构筑物竣工后，已经被围护、装修材料遮蔽、隔离的

钢结构，如影剧院、百货楼、礼堂、办公大厦、宾馆等的钢结构

露天钢结构

建筑物或构筑物竣工后，极露置于大气中，无屋盖防雨防风的钢结构，

如石油化工厂、石油钻井平台、液化石油汽贮罐支柱钢结构等

附录二钢结构防火涂料试验方法

　　一、钢结构防火涂料耐火极限试验方法：

　　将待测涂料按产品说明书规定的施工工艺施涂于标准钢构件（例如I36b或I40a工字钢）上，采用国家标准《建筑构件耐火试验方法（GB9978－88），试件平放在卧式炉上，燃烧时三面受火。

试件支点内外非受火部分的长度不应超过600mm。

按设计荷载加压，进行耐火试验，测定某一防火涂层厚度保护下的钢构件的耐火极限，单位为h。

　　二、钢结构防火涂料粘结强度试验方法：

　　参照《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》（GB9153—88）条粘结强度试验进行。

　　1.试件准备：

将待测涂料按说明书规定的施工工艺施涂于70mm×70mm×10mm的钢板上（见附图

　　附图测粘结强度的试件

　　薄涂型膨胀防火涂料厚度δ为3～4mm，厚涂型防火涂料厚度δ为8～10mm。

抹平，放在常温下干燥后将涂层修成50mm×50mm，再用环氧树脂将一块50mm×50mm×（10～15）mm的钢板粘结在涂层上，以便试验时装夹。

　　2.试验步骤：

将准备好的试件装在试验机上，均匀连续加荷至试件涂层破裂为止。

　　粘结强度按下式计算：

　　式中fb——粘结强度（MPa）；

　　　　F——破坏荷载（N）；

　　　　A——涂层与钢板的粘结面面积（）。

　　每次试验，取5块试件测量，剔除最大和最小值，其结果应取其余3块的算术平均值，精确度为。

　　三、钢结构防火涂料涂层抗压强度试验方法：

　　参照GBJ203－83标准中附录二“砂浆试块的制作、养护及抗压强度取值”方法进行。

　　将拌好的防火涂料注入××试模捣实抹平，待基本干燥固化后脱模，将涂料试块放置在60±5℃的烘箱中干燥至恒重，然后用压力机测试，按下式计算抗压强度：

　　式中R——抗压强度（MPa）；

　　　　P——破坏荷载（N）；

　　　　A——受压面积（）。

　　每次试验的试件5块，剔除最大和最小值，其结果应取其余3块的算术平均值，计算精确度为。

　　四、钢结构防火涂料涂层干密度试验方法：

　　采用准备做抗压强度的试块，在做抗压强度之前采用直尺和称量法测量试块的体积和质量。

干密度按下式计算：

　　式中R——防火涂料涂层干燥密度（kg/）；

　　　　G——试件质量（kg）；

　　　　V——试件体积（c）。

　　每次试验，取5块试件测量，剔除最大和最小值，其结果应取其余3块的算术平均值，精确度为±20kg/。

　　五、钢结构防火涂料涂层热导率的试验方法：

　　本方法用于测定厚涂型钢结构防火涂料的热导率。

参照有关保温隔热材料导热系数测定方法进行。

　　1.试件准备：

将待测的防火涂料按产品说明书规定的工艺施涂于200mm×200mm×20mm或φ200mm的试模内，捣实抹平，基本干燥固化后脱模，放入60±5℃的烘箱内烘干至恒重，一组试样为2个。

　　2.仪器：

稳态法平板导热系数测定仪（型号DRP—1）。

　　3.试验步骤：

（1）试样须在干燥器内放置24h。

（2）将试样置于测定仪冷热板之间，测量试样厚度，至少测量4点，精确到。

　　（3）热板温度为35±℃，冷板温度为25±℃，两板温差10±℃。

　　（4）仪器平衡后，计量一定时间内通过试样有效传热面积的热量，在相同的时间间隔内所传导的热量恒定之后，继续测量2次。

　　（5）试验完毕再测量厚度，精确到，取试验前后试样厚度的平均值。

　　4.计算式：

　　式中λ——热导率〔W炖（m·K）〕；

　　　　Q——恒定时试样的导热量（J）；

　　　　s——试样有效传热面积（㎡）；

　　　　△Z——测定时间间隔（h）；

　　　　△t——冷、热板间平均温度差（℃）。

　　六、钢结构防火涂料涂层抗振性试验方法：

本方法用于测定薄涂型钢结构防火涂料涂层的抗振性能。

采用经防锈处理的无缝钢管（钢管长1300mm，外径48mm，壁厚4mm），涂料喷涂厚度为3～4mm，干燥后，将钢管一端以悬臂方式固定，使另一端初始变位达L/200（见附图，以突然释放的方式让其自由振动。

反复试验3次，试验停止后，观察试件上的涂层有无起层和脱落发生。

记录变化情况，当起层、脱落的涂层面积超过1c㎡即为不合格。

　　附图抗振试件安装和位移

　　注：

厚涂型钢结构防火涂料涂层的抗撞击性能可用一块400mm×400mm×10mm的钢板，喷涂25mm厚的防火涂层，干燥固化，并养护期满后，用～1kg的榔头敲打或用其他钝器撞击试件中心部位，观察涂层凹陷情况，是否出现开裂、破碎或脱落现象。

　　七、钢结构防火涂料涂层抗弯性试验：

　　本方法用于测定薄涂型钢结构防火涂料涂层的抗弯性能。

试件与抗振性试验用的试件相同。

试件干燥后，将其两端简支平放在压力机工作台上，在其中部加压至挠度达L/100时（L为支点间距离，长1000mm），观察试件上的涂层有无起层、脱落发生。

　　八、钢结构防火涂料涂层耐水性试验方法：

　　参照《漆膜耐水性测定法》（GB1733）甲法进行。

用120mm×50mm×10mm钢板，经防锈处理后，喷涂防火涂料（薄涂型涂料的厚度为3～4mm，厚涂型涂料的厚度为8～10mm），放入60±5℃的烘箱内干燥至恒重，取出放入室温下的自来水中浸泡，观察有无起层、脱落等现象发生。

　　九、钢结构防火涂料涂层耐冻融性试验方法：

　　本方法参照《建筑涂料耐冻融循环性测定法》（GB9154－88）进行。

　　试件与耐水性试验相同。

对于室内使用的钢结构防火涂料，将干燥后的试件，放置在23±2℃的室内18h，取出置于－18～－20℃的低温箱内冷冻3h，再从低温箱中取出放入50±2℃的烘箱中恒温3h，为一个循环。

如此反复，记录循环次数，观察涂层开裂、起泡、剥落等异常现象。

对于室外用的钢结构防火涂料，应将试件放置在23±2℃的室内18h改为置于水温为23±2℃的恒温水槽中浸泡18h，其余条件不变。

附录三　钢结构防火涂料施用厚度计算方法

　　在设计防火保护涂层和喷涂施工时，根据标准试验得出的某一耐火极限的保护层厚度，确定不同规格钢构件达到相同耐火极限所需的同种防火涂料的保护层厚度，可参照下列经验公式计算：

　　式中T1——待喷防火涂层厚度（mm）；

　　　　T2——标准试验时的涂层厚度（mm）；

　　　　W1——待喷钢梁重量（kg/m）；

　　　　W2——标准试验时的钢梁重量（kg/m）；

　　　　D1——待喷钢梁防火涂层接触面周长（mm）；

　　　　D2——标准试验时钢梁防火涂层接触面周长（mm）；

　　　　K——系数。

对钢梁，K＝1；对相应楼层钢柱的保护层厚度，宜乘以系数K，设K＝。

　　公式的限定条件为：

W/D≥22，T≥9mm，耐火极限t≥1h。

附录四　钢结构防火涂料涂层厚度测定方法

　　一、测针与测试图：

　　测针（厚度测量仪），由针杆和可滑动的圆盘组成，圆盘始终保持与针杆垂直，并在其上装有固定装置，圆盘直径不大于30mm，以保证完全接触被测试件的表面。

如果厚度测量仪不易插入被插材料中，也可使用其他适宜的方法测试。

测试时，将测厚探针（见附图垂直插入防火涂层直至钢基材表面上，记录标尺读数。

　　附图测厚度示意图

　　二、测点选定：

　　1.楼板和防火墙的防火涂层厚度测定，可选两相邻纵、横轴线相交中的面积为一个单元，在其对角线上，按每米长度选一点进行测试。

　　2.全钢框架结构的梁和柱的防火涂层厚度测定，在构件长度内每隔3m取一截面，按附图所示位置测试。

　　工字梁　　　　　　　工型柱　　　　　　　　方形柱

　　附图测点示意图

　　3.桁架结构，上弦和下弦按第二条的规定每隔3m取一截面检测，其他腹杆每根取一截面检测。

　　三、测量结果：

　　对于楼板和墙面，在所选择的面积中，至少测出5个点；对于梁和柱在所选择的位置中，分别测出6个和8个点。

分别计算出它们的平均值，精确到。

附录五　本规范用词说明

　　一、执行本规范时，对要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待。

　　1.表示很严格，非这样作不可的用词：

　　正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。

　　2.表示严格，在正常情况下均应这样作的用词：

　　正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。

　　3.表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样作的用词：

　　正面词采用“宜”或“可”；反面词采用“不宜”。

　　二、条文中必须按指定的标准、规范或其他有关规定执行的写法为“应按……执行”或“应符合……要求或规定”。

非必须按所规定的标准、规范执行的写法为“可参照……执行”。

附加说明

　　本规范主编单位、参加单位和主要起草人名单

　　主编单位：

公安部四川消防科学研究所

　　参加单位：

北京市建筑设计研究院

　　北京建筑防火材料公司

　　主要起草人：

赵宗治　孙东远　袁佑民　卿秀英

　　审查单位：

全国工程防火防爆标准技术委员会