侯夫生
摘 要:超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火涂層厚度不大于3mm,主要以溶劑型為主,具有很好的裝飾和理化性能。重點(diǎn)研究鋼結(jié)構(gòu)表面處理方法、防火涂料施工環(huán)境以及防火涂料的施工工藝對(duì)防火涂料涂裝效果的影響,以期對(duì)超薄型防火涂料最佳施工工藝的選擇提供參考。
關(guān)鍵詞:超薄型 防火涂料 鋼結(jié)構(gòu) 施工方法
前言
現(xiàn)代建筑物的主要承重構(gòu)件大多采用堅(jiān)固又輕便的鋼材,在火的作用下,鋼材不會(huì)燃燒,但是在高溫火焰的直接灼燒下,強(qiáng)度會(huì)隨著溫度的上升而降低,當(dāng)達(dá)到一個(gè)極限臨界點(diǎn)時(shí),強(qiáng)度就會(huì)顯著地降低而失去承載力。一般鋼材失去強(qiáng)度的臨界溫度為500℃,而纖維質(zhì)火焰下灼燒5min溫度就可達(dá)到556℃,因此鋼結(jié)構(gòu)的防火措施對(duì)于火災(zāi)發(fā)生時(shí)挽救生命和減少財(cái)產(chǎn)損失起著至關(guān)重要的作用。
采用防火涂料進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)是有效的防火措施之一,而超薄型防火涂料由于涂層超薄,工程使用較厚型、薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料大大減少,從而降低了工程費(fèi)用,在滿足鋼結(jié)構(gòu)防火要求的同時(shí),也能滿足人們高裝飾性要求,是目前消防部門大力推廣的產(chǎn)品?;谀稠?xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(以下簡(jiǎn)稱防火涂料)現(xiàn)場(chǎng)涂裝經(jīng)驗(yàn),對(duì)防火涂料施工工藝進(jìn)行了表面處理方法、施工環(huán)境及施工方法對(duì)防火涂料涂裝效果影響的研究。
1、鋼結(jié)構(gòu)表面處理方法的研究
為了充分發(fā)揮防火涂料對(duì)基材的保護(hù)特性,除材料本身的質(zhì)量外,材的表面處理質(zhì)量直接影響涂裝工程的質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)表面處理的目的主要有三個(gè):
1)結(jié)構(gòu)處理:首先進(jìn)行一定的結(jié)構(gòu)處理,如銳邊的打磨、倒角的磨圓、飛濺的去除、焊孔的補(bǔ)焊及磨平等;
2)表面清潔:除去表面上對(duì)涂料有損害的物質(zhì),特別是氧化皮、鐵銹、可溶性鹽、油脂、水分等;
3)表面粗糙度:表面粗糙度增大了涂層的接觸表面,并有機(jī)械吻合作用,提高了涂層對(duì)底材的附著力。表面處理的方法多種多樣,應(yīng)根據(jù)被涂基材的表面狀態(tài)、污染程度以及涂料的施工性能來(lái)選擇。表面處理按處理方式可分為:溶劑清理、化學(xué)清理和機(jī)械清理。
1.1溶劑清理溶劑清理主要目的是對(duì)附著在基材表面的油脂進(jìn)行清除,油脂的存在會(huì)嚴(yán)重影響涂裝工程質(zhì)量,造成涂層脫落
溶劑清洗常用的材料有堿液、有機(jī)溶劑、乳化劑等。清除基材表面油脂時(shí)應(yīng)根據(jù)油脂情況,選用適合的溶劑。有機(jī)溶劑是最常選用的清洗溶劑,例如汽油、石油、松節(jié)油、石腦油、松香水、甲苯、二甲苯、含氯溶劑等。常用的油脂清洗方法主要有:擦拭、浸泡、噴射、火焰、蒸汽和超聲波等。在一般鋼結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程中,擦拭除油是最為便捷有效的方法之一。
1.2化學(xué)處理
化學(xué)處理常見(jiàn)的為酸洗。酸洗是利用無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸與鋼鐵表面的氧化皮、鐵銹進(jìn)行反應(yīng),生成可溶性鐵鹽,然后將其從鋼鐵表面清除。常采用浸漬、噴淋和刷涂3種處理方式。酸洗可以處理小型構(gòu)件、6mm以下的薄板和管材等。酸洗的缺點(diǎn)是會(huì)造成一定的鐵損、無(wú)法提供令人滿意的表面粗糙度,對(duì)于防火涂裝工程而言,滿足設(shè)計(jì)要求的表面粗糙度對(duì)于最終的防火工程質(zhì)量至關(guān)重要。
1.3機(jī)械處理
目前機(jī)械處理的方法主要有:動(dòng)力工具處理、拋丸處理及噴砂處理。
動(dòng)力工具處理可以清除鋼鐵表面松散的氧化皮、鐵銹、舊漆膜和其他有害物質(zhì),但是不能除去附著牢固的氧化皮、鐵銹和舊漆膜。動(dòng)力工具清理的常用工具有砂輪、砂紙盤、旋轉(zhuǎn)鋼絲盤、錐形小砂輪等。
拋丸處理是利用拋丸機(jī)拋頭上的葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力,把磨料以很高的線速度射向被處理的鋼材表面,從而達(dá)到處理表面的目的。拋丸處理的效率很高,可以在密閉的環(huán)境下進(jìn)行,有吸塵裝置,可以減小對(duì)環(huán)境的污染,是目前鋼結(jié)構(gòu)表面處理過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的方式。
噴砂處理是以壓縮空氣為動(dòng)力,將磨料以一定速度噴向被處理表面,以除去氧化皮、鐵銹等污物的一種表面處理方式。噴砂處理以鋼丸、鋼砂、石英砂、銅礦砂等作為磨料,多用于大型結(jié)構(gòu)件的表面處理。實(shí)踐表明,在鋼結(jié)構(gòu)表面處理過(guò)程中,采用溶劑清洗與噴砂/拋丸處理相結(jié)合的工藝方法,可以最大程度地提高表面處理質(zhì)量并保證后續(xù)的涂裝質(zhì)量。噴砂/拋丸所用磨料較為理想的是由鋼丸和鋼砂組成的混合磨料,直徑在0.8~1.5mm為宜。
2、施工環(huán)境施工環(huán)境對(duì)防火涂料的涂裝效果有著相當(dāng)大的影響
一般要求施工場(chǎng)所為室內(nèi)環(huán)境,溫度和濕度適宜,具備良好的照明及通風(fēng)條件。實(shí)踐表明:防火涂影響,一般要求施工場(chǎng)所為室內(nèi)環(huán)境,溫度和濕度適宜,具備良好的照明及通風(fēng)條件。實(shí)踐表明:防火涂料施工時(shí),環(huán)境溫度以5~4O℃為宜,相對(duì)濕度要求低于8O,溫度過(guò)高或過(guò)低,都不利于防火涂料的施工。若溫度過(guò)高,將會(huì)造成涂層開(kāi)裂脫落;若溫度過(guò)低,防火涂料固化速度緩慢,將會(huì)延長(zhǎng)施工周期。同時(shí)也不能在戶外環(huán)境進(jìn)行防火涂料的施工,防火涂料的特性決定其涂層內(nèi)部會(huì)存在一定的空隙,如遇雨霧天氣,水氣會(huì)進(jìn)入涂層內(nèi)部,將造成涂層起泡脫落。因此,良好的施工環(huán)境對(duì)于防火涂料的施工至關(guān)重要。
3、施工方式
3.1刷涂
刷涂是最簡(jiǎn)單的手工涂裝方式,滲透性強(qiáng),可以深入到細(xì)孔、孔隙中,可以大大增強(qiáng)涂層的附著力,主要用于小面積的涂裝施工。實(shí)踐表明:由于防火涂料自身的黏稠度較高,流平性能較差,采用刷涂施工效率低下,難以形成較厚的涂層厚度,且易產(chǎn)生明顯刷痕,一般不建議使用刷涂的方式進(jìn)行防火涂料施工。
3.2輥涂
輥涂是以輥筒作涂料的載體,涂料在輥筒表面形成一定厚度的濕膜,然后借助輥筒在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與被涂表面接觸,將涂料涂敷在被涂表面。輥涂適用于較大面積的涂裝,效率高于刷涂。防火涂料施工時(shí),采用輥涂的方式,易于獲得較厚的涂層厚度,節(jié)省施工時(shí)間。但是,由于防火涂料的黏度較高,輥涂后的涂層表面不平整,外觀較差。
3.3噴涂常見(jiàn)的噴涂方式分為空氣噴涂和無(wú)氣噴涂
空氣噴涂是利用壓縮空氣,將涂料從容器的槍口中噴出,并使涂料急速擴(kuò)散形成霧狀,噴涂到表面得到均勻涂涂層??諝鈬娡渴車娡繅毫Φ南拗疲话氵m用于低黏度的涂料,對(duì)于防火涂料這種黏度較高的涂料并不適用。
無(wú)氣噴涂也稱高壓無(wú)氣噴涂,它是利用壓縮空氣作為動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)液壓泵,將涂料直接增壓,通過(guò)高壓軟管、噴槍、噴嘴瞬時(shí)噴出,形成扇形霧狀,迅速噴向被噴涂表面形成漆膜。防火涂料采用無(wú)氣噴涂進(jìn)行施工,有以下優(yōu)點(diǎn):a.施工效率較高;b.涂層的質(zhì)量好,外觀平整;C.一般不用額外添加稀釋劑。缺點(diǎn)是容易造成較大的涂料損耗,增加施工成本。
3.4合理選用施工方法
在防火涂料施工過(guò)程發(fā)現(xiàn),如采用單一的輥涂或無(wú)氣噴涂,都無(wú)法取得令人滿意的施工效果。采用單一的輥涂會(huì)造成最后的涂層表面不平整,影響最終的涂層外觀。而采用單一的無(wú)氣噴涂,涂料的成本會(huì)增加3-5倍,經(jīng)濟(jì)效益會(huì)大大降低。實(shí)踐表明,采用輥涂和無(wú)氣噴涂相結(jié)合的方式,可以取得令人滿意的施工效果,在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)要求防火涂層厚度為2100微米,涂料廠家要求單層防火涂料單道干膜厚度不能超過(guò)300微米。采用輥涂和無(wú)氣噴涂相結(jié)合的施工方法,在鋼結(jié)構(gòu)完成表面處理后,先進(jìn)行防銹底漆的噴涂施工,待底漆完全固化后,采用輥涂的方式進(jìn)行防火涂料的涂覆,以每道300微米的涂層厚度進(jìn)行疊加施工。待涂層厚度達(dá)到1500微米后,采用砂輪或砂紙盤將表面不平整的進(jìn)行磨平處理,磨平后采用無(wú)氣噴涂的方式繼續(xù)進(jìn)行防火涂料的施工,直至防火涂料厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,最后再按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行面漆的噴涂施工。
4、結(jié)語(yǔ)
在實(shí)際應(yīng)用中,如何進(jìn)一步完善施工工藝,降低防火涂料成本,解決環(huán)境條件對(duì)防火涂料施工的諸多限制,將是是今后鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工技術(shù)的研究方向之一。
參考文獻(xiàn)
[1]劉新.防腐蝕涂料與涂裝應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè),2008.
[2]胡旭東,羅永國(guó),邵德金.鋼結(jié)構(gòu)用超薄型防火涂料的施工方法和質(zhì)量控制[J].中國(guó)資源綜合利用,2009(4):31-32.