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钢结构防火涂料与防腐涂料施工的区别
2018年11月12日    阅读量:3492    新闻来源:中国涂料在线 coatingol.com  |  投稿

0 前 言

随着建筑物和海洋工程平台向高层化和大型化发展,钢结构因为具有自身质量较轻、经济效益好、现场安装不困难、施工速度快节约工期、施工污染小、抗震性好等综合优点,在建筑业得到大量应用,同时它存在的一些问题也被暴露出来,这主要体现在易被腐蚀和耐火性能差上。钢结构防火涂料与防腐涂料这两种涂料存在共同点,如很多涂料既可防腐又可防火;它们又有很多的不同点,它们使用目的的区别造成了配方上的不同,配方上的不同又造成了不同的施工要求。很多涂装从业人员同时接触这两种涂料,他们只有了解这两种涂料配方和施工上的区别,才能更好地设计和施工中国涂料在线coatingol.com

 

1 钢结构防火涂料与防腐涂料涂装使用目的的区别

防火涂料与防腐涂料都是为了保护钢结构构件不受到外界不良因素的破坏,但两者的侧重点不一样,它们之间既有区别又有联系。它们之间的区别,产生了防火涂料和防腐涂料两种不同施工目的的涂料;它们之间的联系,产生了一些同时具备防火和防腐蚀功能的涂料。它们按使用目的分为3种:(1)纯防火涂料;(2)纯防腐涂料;(3)兼具防火和防腐功能的涂料。下面分别介绍:


(1)纯防火涂料不是指它没有防腐蚀能力,而是指它的防腐蚀能力弱甚至可以忽略不计。施工防火涂料的目的是为了依靠涂料的低导热性,延缓热量传递到被保护底材的速度。另外,涂覆在底材上的涂层是不可燃的,对钢结构起到阻燃和防止热辐射的作用。防火涂料中的有些组分遇火会发生吸热反应释放出大量的气体,这一过程也将消耗大量的热。防火涂料膜厚通常较厚,几毫米的厚度很正常,非膨胀型防火涂料甚至可以达到50 mm,除非极恶劣的腐蚀环境,没有必要追求防腐效果,与其让它具有防腐效果,不如在防火涂层下再施工一层防腐涂层,防腐涂层只需200 μm的干膜厚度就可以达到预期的防腐效果。


(2)纯防腐涂料的防火能力通常可以忽略不计,因为它们的膜厚通常仅数百微米就能达到防腐蚀的效果,这样的膜厚是无法满足防火要求的。薄涂型防火涂料虽然膜厚低,但它受热会膨胀,使膜厚增加数倍,从而起到防火隔热的效果。可以这么说,它们的存在仅仅是为了防腐蚀。


(3)兼具防火和防腐功能的涂料,当钢结构对耐火时限要求较低的时候对防火涂料的膜厚要求较低。如耐火时限半小时的防火涂料,只要膜厚达到300 μm就可达到要求,这时使用防火防腐蚀双功能涂料更加经济,平时可以保护钢材免受腐蚀,火灾发生时膨胀使膜厚增加数倍甚至数十倍,起到耐火的作用。

 

2 钢结构防火涂料与防腐涂料配方的区别

涂料通常由以下成分组成:主要成膜物质(俗称基料)、颜料(包括体质颜料也叫填料和着色颜料)、助剂、溶剂,防腐涂料和防火涂料都是由这4部分组成的,但它们在选用成膜物质、体质颜料和助剂上存在区别。


(1)基料的区别:防腐涂料用的基料都是环氧等防腐效果较好的成膜物质,而防火涂料可以采用丙烯酸等防腐效果较差的基料,因为它在设计时就没有考虑到防腐功能。防火防腐双功能涂料一般采用环氧等防腐蚀性良好的基料,或者对纯防火涂料的基料进行改性,使之具有防腐蚀功能,如环氧改性丙烯酸树脂。


(2)颜料、助剂的区别:防火涂料分为膨胀型和非膨胀型两种,它们的配方中都含有阻燃剂防止涂膜在火灾中燃烧。膨胀型防火涂料也叫薄型防火涂料,干膜厚在7 mm以下,若膜厚低于3 mm也可称之为“超薄型防火涂料”。


薄只是相对非膨胀型防火涂料而言的,是目前应用最为广泛的防火涂料种类,在火灾中体积会膨胀数倍,起到隔热阻燃的作用,所以它的体质颜料和助剂中有大量起膨胀作用的成分,如发泡剂、催化剂、膨胀剂等。非膨胀性防火涂料也叫厚涂型防火涂料,在防火时限要求较高的情况下使用,涂层干膜厚度一般在8~50 mm,没有膨胀发泡的物质,遇热不膨胀,依靠大量轻质成膜后比较分散的填料(比如真珠岩、蛭石等)来增加膜厚,成膜后起到隔热阻燃的作用,大量采用这些轻质填料还有一个目的是降低成本。纯防腐涂料中不需要这些隔热阻燃的成分,但需要加入一些起屏蔽或(和)阴极保护用的填料,如锌粉和云母氧化铁等。


防火涂料颜填料分布应尽量分散,而防腐涂料的颜填料成膜后要尽可能紧密,才能起到隔绝氧气和水分子进入涂膜腐蚀钢材的效果,如果防腐涂料用于腐蚀环境较恶劣的地区还需加入磷酸锌、锌粉、铝粉、云母氧化铁等具有强屏蔽或阴极保护效果的颜填料。防火防腐双功能涂料颜填料介于两者之间,但通常不会加入强屏蔽或阴极保护效果的颜填料。


3 钢结构防火涂料与防腐涂料施工的区别

防火涂料与防腐涂料的使用目的的区别导致了它们配方的区别,配方的区别最终导致了它们施工的区别,这也是本文讨论的重点。防火防腐双功能涂料的施工同防火涂料,防火涂料与防腐涂料施工的异同见表1。

钢结构防火涂料与防腐涂料施工的区别 中国涂料在线,coatingol.com

防火涂料与防腐涂料施工的异同

3.1 施工工具的区别

涂料的施工工具主要有喷涂设备、刷子、辊筒和抹涂工具。防火涂料和防腐涂料都可以采用喷漆设备施工,但是喷涂设备不一样。防腐涂料通常采用普通高压无气喷漆泵,防火涂料,尤其是非膨胀型防火涂料,因为膜厚过厚,在单位时间内要喷涂更多的涂料,所以防火涂料使用专用的喷涂设备,并且枪嘴口径也更大。刷子和辊筒在防腐涂料施工中被大量使用,而防火涂料施工则很少使用。而抹涂工具正好相反,防火涂料用的抹涂工具包括刮灰刀、抹子及刮板,抹涂时只要做到实(防火涂料涂层之间紧密接触)、平(抹涂表面平整)、光(抹涂表面光滑),就可以很容易得到膜厚较高且合格的涂膜,但抹涂低膜厚涂层很困难,所以它虽然在防火涂料施工中大量使用,却不太适合防腐涂料的施工。防火涂料用的抹涂工具包括刮灰刀、抹子及刮板。


3.2 施工工艺的区别

防火涂料因为施涂的膜厚较厚,非膨胀型防火涂料中还含有大量轻质松散填料,涂料成膜后表面不光滑,甚至整个面不平整。针对这些问题,防火涂料施工常常采用以下两个措施:

(1)如有必要,喷涂完成待涂料固化到一定程度后,涂膜表面用铁丝网等物体固定,防止因重力等因素造成的表面不平整。

(2)涂料干燥固化后,对存在的大量凹坑、乳突、裂纹、大面积不平整等缺陷进行修补打磨,这点后面会详细介绍。防腐涂料在喷涂完成后无需采用任何网状工具等进行固定,只需涂膜干燥固化后对流挂、橘皮、涂膜夹砂等缺陷进行简单的拉毛处理即可。防腐涂料和防火涂料在风速大于5 m/s的情况下都不能喷涂涂料,因为这会造成干喷等缺陷,并且涂料损耗较大;但是喷涂完成后,防腐涂层暴露在风速大于5 m/s的环境下不会造成明显的涂层缺陷,而防火涂层则会因大风引起涂层龟缩而产生裂纹。


3.3 施工检验的区别

在涂装过程中,为了保证涂装施工的质量,不论是防火涂料还是防腐涂料,都要进行一些常规检验。比如涂装前对金属底材进行表面粗糙度和清洁度的检验,是否存在水、油、灰等杂质的检验,涂装过程中对喷涂的压力等参数进行检验,涂层干燥后对涂层外观是否存在流挂、针孔、夹砂、裂纹等缺陷及干膜厚度的检验等。它们的区别在于:(1)防腐涂料的涂膜表面不允许存在任何流挂、针孔、夹砂、裂纹等缺陷,防火涂料涂膜对表面缺陷的容忍度较高,甚至允许出现裂纹(只允许个别裂纹,并且对裂纹的宽度有限制)。(2)膜厚的检验方法不一样,防腐涂层的膜厚较薄,干膜厚度采用磁性或者涡流的电子测厚仪检验;防火涂层的膜厚较厚,不能完全依赖测量厚度有限的电子测厚仪,还要采用探针测厚仪进行膜厚检测。防腐涂料通常一次成膜达到规定厚度,为了节省涂料和工期,涂装过程中需用湿膜卡控制膜厚,防火涂料膜厚较厚,需多次喷涂才可成膜,一般无需进行湿膜厚度控制,如果检验一般使用探针进行检验,而不使用梳齿式湿膜卡,因为湿膜卡只能检验较低膜厚的涂层。(3)不同于防腐涂层,防火涂层较厚,即使打磨使涂层局部平整,它的整体平整度也会较差,检验时需用直尺(长度为1 m左右)检测涂层平整度。(4)防火涂层需用榔头轻击涂层检测其强度,防腐涂料则不需。


3.4 涂层修补措施的区别

喷涂完防火涂料和防腐涂料的构件涂层,若破损都需对每道涂层进行修补,首先在涂层表面进行打磨出一定角度的坡度,再进行逐道修补。防火涂层膜厚太厚,采用刷涂进行修补非常耗费人工和时间,所以常常需要使用刮刀分多道进行修补,每道涂层施工完成后必须待涂料达到说明书规定的最短自复涂间隔期后才可刮涂下道防火涂料。


刮刀不同于刷涂修补,刷涂时每层涂膜膜厚基本固定,刮涂的话每层涂层膜厚靠涂料工凭经验控制,刮薄了会增加工期,刮厚了影响修补涂层的性能,即使每层膜厚控制到位,也需要较长的工期。防腐涂料的修补则容易得多,刷个几遍就能达到膜厚。


3.5 成品保护的区别

前面提到,防火涂料的涂层修补很困难,另外防火涂料对外界的环境比较敏感,膨胀型防火涂料里面含有大量用于膨胀、发泡的物质,这些物质容易同水和化学物质起反应,影响涂层的性能,甚至造成返工;厚涂型防火涂料因为含有真珠岩、蛭石等轻体填料,涂层表面比较松软,很容易受到机械损伤,并且某些轻质颜填料也容易与水或化学物质起反应。最好的办法,就是尽量避免对涂层的修补。


需要做好成品构件的保护措施,所以做完防火涂料的构件,它们的保护措施更加严格,这包括构件吊装、运输时的保护和存放时的保护,防止防火涂层在吊装、运输时受到机械损伤,防止水和化学物质对防火涂层的侵蚀破坏。防腐涂料也需要做好对涂装完构件的成品保护,但防火涂料比它更严格。


另外防火涂层的干膜厚度较厚,除了少数耐低温的防火涂料外,其余在低温下容易导致开裂,所以涂装完防火涂料的构件,在存放的过程中需要做好一定的防冻措施;防腐涂料在低温情况下一般不会开裂,所以不需要进行防冻保护措施。


3.6 施工地点的区别

防火涂料的成品保护非常重要又比较困难,除了尽量对成品保护做到万无一失外,还有一个办法,就是尽可能选择在施工现场,或者靠近施工现场的钢结构车间进行施工,以减少运输的路途和成品保护的时间,避免因为运输及成品保护不到位造成的涂膜损坏。而防腐涂料则是能在车间施工的,在现场只进行破损部位的修补和面漆的喷涂。前面说过,防火涂料很怕水和化学物质,所以防火涂料在喷涂面漆前需要做好一定的防护措施,并且应当尽快喷涂面漆或做好其他防护措施。


4 结 语

防火涂料与防腐涂料使用目的的不同决定了它们配方的不同,配方的不同决定了它们施工的不同。钢结构涂装设计人员、管理人员和施工人员只有了解它们之间的区别才能更好地进行防火涂料的涂装配套设计和涂装施工,避免因为将防腐涂料施工的经验直接套用在防火涂料上而造成的质量事故和隐患。


标签:工业涂料工程建筑涂料涂料百科技术中心防腐涂料防火涂料
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