钢结构防火涂料应用技术规范标准样本.doc

中国工程建设标准化协会标准
钢结构防火涂料应用技术规范
REGULATION OF APPLICATION TECHNOLOGY
OF FIRE RESISTIVE COATING FOR STEEL STRUCTURE
CECS24∶90
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
同意单位：中国工程建设标准化协会
同意日期：1990年9月10日
第一章　总　则
　第二章　防火涂料及涂层厚度
　第三章　钢结构防火涂料施工
　　第一节　通常要求
　　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

第一章 总则

第１．０．１条为落实实施国家相关建筑防火规范，使用防火涂料保护钢结构，提升其耐火极限，做到安全可靠、技术优异、经济合理，特制订本规范。
第１．０．２条本规范适适用于建筑物及构筑物钢结构防火保护涂层设计、施工和验收。
第１．０．３条钢结构防火涂料应用，除遵守本规范外，尚应遵守国家相关防火规范及其它现行要求。

第二章 防火涂料及涂层厚度

第２．０．１条钢结构防火涂料分为薄涂型和厚涂型两类，其产品均应经过国家检测机构检测合格，方可选择。
第２．０．２条薄涂型钢结构防火涂料关键技术性能按附录二相关方法试验，其技术指标应符合表２．０．２要求。
薄涂型钢结构防火涂料性能表２．０．２

第２．０．３条厚涂型钢结构防火涂料关键技术性能按附录二相关方法试验，其技术指标应符合表２．０．３要求。
厚涂型钢结构防火涂料性能表２．０．３

第２．０．４条采取钢结构防火涂料时，应符合下列要求：
一、室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求钢结构，当要求其耐火极限在１．５ｈ及以下时，宜选择薄涂型钢结构防火涂料。
二、室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构，当要求其耐火极限在１．５ｈ以上时，应选择厚涂型钢结构防火涂料。
三、露天钢结构，应选择适合室外用钢结构防火涂料。
第２．０．５条用于保护钢结构防火涂料应不含石棉，不用苯类溶剂，在施工干燥后应没有刺激性气味；不腐蚀钢材，在预定使用期内须保持其性能。
第２．０．６条钢结构防火涂料涂层厚度，可按下列标准之一确定：
一、根据相关规范对钢结构不一样构件耐火极限要求，依据标准耐火试验数据选定对应涂层厚度。
二、依据标准耐火试验数据，参考本规范附录三计算确定涂层厚度。
第２．０．７条施加给钢结构涂层质量，应计算在结构荷载内，不得超出许可范围。
第２．０．８条保护裸露钢结构和露天钢结构防火涂层，应要求出外观平整度和颜色装饰要求。
第２．０．９条钢结构构件防火喷涂保护方法，宜按图２．９０选择。

图２．０．９钢结构防火保护方法（ａ）工字型柱保护；（ｂ）方型柱保护；（ｃ）管型构件保护；（ｄ）工字梁保护；（ｅ）楼板保护

　　　　　　　　　　　　　　第三章 钢结构防火涂料施工

　　　　　　　　　　　　第一节 通常要求

第３．１．１条钢结构防火喷涂保护应由经过培训合格专业施工队施工。施工中安全技术和劳动保护等要求，应按国家现行相关要求实施。
第３．１．２条当钢结构安装就位，和其相连吊杆、马道、管架及其它相关连构件安装完成，并经验收合格后，方可进行防火涂料施工。
第３．１．３条施工前，钢结构表面应除锈，并依据使用要求确定防锈处理。除锈和防锈处理应符合现行《钢结构工程施工和验收规范》中相关要求。
第３．１．４条钢结构表面杂物应清除洁净，其连接处缝隙应用防火涂料或其它防火材料填补堵平后方可施工。
第３．１．５条施工防火涂料应在室内装修之前和不被后继工程所损坏条件下进行。施工时，对不需作防火保护部位和其它物件应进行遮蔽保护，刚施工涂层，应预防脏液污染和机械撞击。
第３．１．６条施工过程中和涂层干燥固化前，环境温度宜保持在５～３８℃，相对湿度不宜大于９０％，空气应流通。当风速大于５ｍ燉ｓ，或雨天和构件表面有结露时，不宜作业。

　　　　　　　　　　　　第二节 质量要求

第３．２．１条用于保护钢结构防火涂料必需有国家检测机构耐火极限检测汇报和理化性能检测汇报，必需有防火监督部门核发生产许可证和生产厂方产品合格证。
第３．２．２条钢结构防火涂料出厂时，产品质量应符合相关标准要求。并应附有涂料品种名称、技术性能、制造批号、贮存期限和使用说明。
第３．２．３条防火涂料中底层和面层涂料应相互配套，底层涂料不得锈蚀钢材。
第３．２．４条在同一工程中，每使用１００ｔ薄涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度；每使用５００ｔ厚涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度和抗压强度。

　　　　　　　　　　　　　　第三节 薄涂型钢结构防火涂料施工

第３．３．１条薄涂型钢结构防火涂料底涂层（或主涂层）宜采取重力式喷枪喷涂，其压力约为０．４ＭＰａ。局部修补和小面积施工，可用手工抹涂。面层装饰涂料可刚涂、喷涂或滚涂。
第３．３．２条双组份装涂料，应按说明书要求在现场调配；
单组份装涂料也应充足搅拌。喷涂后，不应发生流淌和下坠。
第３．３．３条底涂层施工应满足下列要求：
一、当钢基材表面除锈和防锈处理符合要求，尘土等杂物清除洁净后方可施工。
二、底层通常喷２～３遍，每遍喷涂厚度不应超出２．５ｍｍ，必需在前一遍干燥后，再喷涂后一遍。
三、喷涂时应确保涂层完全闭合，轮廓清楚。
四、操作者要携带测厚针检测涂层厚度，并确保喷涂达成设计要求厚度。
五、当设计要求涂层表面要平整光滑时，应对最终一遍涂层作抹平处理，确保外表面均匀平整。
第３．３．４条面涂层施工应满足下列要求：
一、当底层厚度符合设计要求，并基础干燥后，方可施工面层。
二、面层通常涂饰１～２次，并应全部覆盖底层。涂料用量为０．５～１ｋｇ燉ｍ２。
三、面层应颜色均匀，接槎平整。

　　　　　　　　　　　　　第四节 厚涂型钢结构防火涂料施工

第３．４．１条厚涂型钢结构防火涂料宜采取压送式喷涂机喷涂，空气压力为０．４～０．６ＭＰａ，喷枪口直径宜为６～１０ｍｍ。
第３．４．２条配料时应严格按配合比加料或加稀释剂，并使稠度适宜，边配边用。
第３．４．３条喷涂施工应分遍完成，每遍喷涂厚度宜为５～１０ｍｍ，必需在前一遍基础干燥或固化后，再喷涂后一遍。喷涂保护方法、喷涂遍数和涂层厚度应依据施工设计要求确定。
第３．４．４条施工过程中，操作者应采取测厚针检测涂层厚度，直到符合设计要求厚度，方可停止喷涂。
第３．４．５条喷涂后涂层，应剔除乳突，确保均匀平整。
第３．４．６条当防火涂层出现下列情况之一时，应重喷：
一、涂层干燥固化不好，粘结不牢或粉化、空鼓、脱落时。
二、钢结构接头、转角处涂层有显著凹陷时。
三、涂层表面有浮浆或裂缝宽度大于１．０ｍｍ时。
四、涂层厚度小于设计要求厚度８５％时，或涂层厚度虽大于设计要求厚度８５％，但未达成要求厚度涂层之连续面积长度超出１ｍ时。

　　　　　　　　　　　　第四章 工程验收

第４．０．１条钢结构防火保护工程完工后，建设单位应组织包含消防监督部门在内相关单位进行完工验收。
第４．０．２条完工验收时，检测项目和方法以下：
一、用目视法检测涂料品种和颜色，和选择样品相对比。
二、用目视法检测涂层颜色及漏涂和裂缝情况，用０．７５～１ｋｇ榔头轻击涂层检测其强度等，用１ｍ直尺检测涂层平整度。
三、按本规范附录四要求检测涂层厚度。
第４．０．３条薄涂型钢结构防火涂层应符合下列要求：
一、涂层厚度符合设计要求。
二、无漏涂、脱粉、显著裂缝等。如有部分裂缝，其宽度小于０．５ｍｍ。
三、涂层和钢基材之间和各涂层之间，应粘结牢靠，无脱层、空鼓等情况。
四、颜色和外观符合设计要求，轮廓清楚，接槎平整。
第４．０．４条厚涂型钢结构防火涂层应符合下列要求：
一、涂层厚度符合设计要求。如厚度低于原订标准，但必需大于原订标准８５％，且厚度不足部位连续面积长度小于１ｍ，并在５ｍ范围内不再出现类似情况。
二、涂层应完全闭合，不应露底、漏涂。
三、涂层不宜出现裂缝。如有部分裂缝，其宽度不应大于１ｍｍ。
四、涂层和钢基材之间和各涂层之间，应粘结牢靠，无空鼓、脱层和松散等情况。
五、涂层表面应无乳突。有外观要求部位，母线不直度和失圆度许可偏差不应大于８ｍｍ。
第４．０．５条验收钢结构防火工程时，施工单位应含有下列文件：
一、国家质量监督检测机构对所用产品耐火极限和理化力学性能检测汇报。
二、大中型工程中对所用产品抽检粘结强度、抗压强度等检测汇报。
三、工程中所使用产品合格证。
四、施工过程中，现场检验统计和重大问题处理意见和结果。
五、工程变更统计和材料代用通知单。
六、隐蔽工程中间验收统计。
七、工程完工后现场统计。

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，以提升钢结构耐火极限涂料。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）
涂层厚度通常为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0.5～1.5h。又称为钢结构膨胀防火涂料。
厚涂型钢结构
防火涂料（H类）
涂层厚度通常为8～50mm，呈粒状面，密度较小热导率低，耐火极限可达0.5～3.0ｘ。又称为钢结构防火隔热涂料
裸露钢结构
建筑物或构筑物完工后仍然露明钢结构，如体育场馆、工业厂房等钢结构
隐蔽钢结构
建筑物或构筑物完工后，已经被围护、装修材料遮蔽、隔离钢结构，如影剧院、百货楼、礼堂、办公大厦、宾馆等钢结构
露天钢结构
建筑物或构筑物完工后，极露置于大气中，无屋盖防雨防风钢结构，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要求施工工艺施涂于标准钢构件（比如I36b或I40a工字钢）上，采取国家标准《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长度不应超出300mm。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钢构件耐火极限，单位为h。
　　二、钢结构防火涂料粘结强度试验方法：
　　参考《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》（GB9153-88）6.12条粘结强度试验进行。
　　1．试件准备：将待测涂料按说明书要求施工工艺施涂于70mm×70mm×10mm钢板上（见附图2.1）

附图２．１　　测粘结强度试件
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钢板粘结在涂层上，方便试验时装夹。
　　2．试验步著：将准备好试件装在试验机上，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——涂层和钢板粘结面面积（mm2）。
　　每次试验，取5块试件测量，剔除最大和最小值，其结果应取其它3块算术平均值，正确度为0.01MPa。
　　三、钢结构防火涂料涂层抗压强度试验方法：
　　参考GBJ203-83标准中附录二“砂浆试块制作、养护及抗压强度取值”方法进行。
　　将拌好防火涂料注入70.7mm×70.7mm×70.7mm试模捣实抹平，待基础干燥固化后脱模，将涂料试块放置在60±5℃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（mm2）。
　　每次试验试件5块，剔除最大和最小值，其结果应取其它3块算术平均值，计算正确度为0.01MPa。
　　四、钢结构防火涂料涂层干密度试验方法：
　　采取准备做抗压强度试块，在做抗压强度之前采取直尺和称量法测量试块体积和质量。干密度按下式计算：

式中R——防火涂料涂层干燥密度（kg/m3）；
　　G——试件质量（kg）；
　　V——试件体积（cm3）。
　　每次试验，取5块试件测量，剔除最大和最小值，其结果应取其它3块算术平均值，正确度为±20kg/m3。
　　五、钢结构防火涂料涂层热导率试验方法：
　　本方法用于测定厚涂型钢结构防火涂料热导率。参考相关保温隔热材料导热系数测定方法进行。
　　1．试件准备：将待测防火涂料按产品说明书要求工艺施涂于200mm×200mm×20mm或200mm试模内，捣实抹平，基础干燥固化后脱模，放入60±5℃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，最少测量4点，正确到0.1mm。
　　(3)热板温度为35±0.1℃，冷板温度为25±0.1℃，两板温差10±0.1℃。
　　(4)仪器平衡后，计量一定时间内经过试样有效传热面积热量，在相同时间间隔内所传导热量恒定以后，继续测量2次。
　　(5)试验完成再测量厚度，正确到0.1mm，取试验前后试样厚度平均值。
　　4．计算式：

式中λ——热导率〔W/(m·K)〕；
　　Q——恒定时试样导热量(J)；
　　ｓ——试样有效传热面积(m2)；
　　△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抗振性能。采取经防锈处理无缝钢管（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法固定，使另一端初始变位达L/200（见附图2.2），以忽然释放方法让其自由振动。反复试验3次，试验停止后，观察试件上涂层有没有起层和脱落发生。统计改变情况，当起层、脱落涂层面积超出1cm2即为不合格。

附图２．２　　抗振试件安装和位移
　　注：厚涂型钢结构防火涂料涂层抗撞击性能可用一块400mm×400mm×10mm钢板，喷涂25mm厚防火涂层，干燥固化，并养护期满后，用0.75～1kg榔头敲打或用其它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抗弯性能。试件和抗振性试验用试件相同。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），观察试件上涂层有没有起层、脱落发生。
　　八、钢结构防火涂料涂层耐水性试验方法：
　　参考《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（薄涂型涂料厚度为3～4mm，厚涂型涂料厚度为8～10mm），放入60±5℃烘箱内干燥至恒重，取出放入室温下自来水中浸泡，观察有没有起层、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：
　　本方法参考《建筑涂料耐冻融循环性测定法》（GB9154-88）进行。
　　试件和耐水性试验相同。对于室内使用钢结构防火涂料，将干燥后试件，放置在23±2℃室内18h，取出置于-18～-20℃低温箱内冷冻3h，再从低温箱中取出放入50±2℃烘箱中恒温3h，为一个循环。如此反复，统计循环次数，观察涂层开裂、起泡、剥落等异常现象。对于室外用钢结构防火涂料，应将试件放置在23±2℃室内18h改为置于水温为23±2℃恒温水槽中浸泡18h，其羽条件不变。
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，依据标准试验得出某一耐火极限保护层厚度，确定不一样规格钢构件达成相同耐火极限所需同种防火涂料保护层厚度，可参考下列经验公式计算：

式中T1——待喷防火涂层厚度(mm)；
　　T2——标准试验时涂层厚度(mm)；
　　W1——待喷钢梁重量(kg/m)；
　　W2——标准试验时钢梁重量(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；对对应楼层钢柱保护层厚度，宜乘以系数K，设K=1.25。
　　公式限定条件为：W/D≥22，T≥9mm，耐火极限t≥1x。

附录四　钢结构防火涂料涂层厚度测定方法
　　一、测针和测试图：
　　测针（厚度测量仪），由针杆和可滑动圆盘组成，圆盘一直保持和针杆垂直，并在其上装有固定装置，圆盘直径小于30mm，以确保完全接触被测试件表面。假如厚度测量仪不易插入被插材料中，也可使用其它适宜方法测试。
　　测试时，将测厚探针（见附图4.1）垂直插入防火涂层直至钢基材表面上，统计标尺读数。

附图４．１　测厚度示意图
　　二、测点选定：
　　1．楼板和防火墙防火涂层厚度测定，可选两相邻纵、横轴线相交中面积为一个单元，在其对角线上，按每米长度选一点进行测试。
　　2．全钢框架结构梁和柱防火涂层厚度测定，在构件长度内每隔3m取一截面，按附图4.2所表示位置测试。

附图４．２　　测点示意图
　　3．桁架结构，上弦和下弦按第二条要求每隔3m取一截面检测，其它腹杆每根取一截面检测。
　　三、测量结果：
　　对于楼板和墙面，在所选择面积中，最少测出5个点；对于梁和柱在所选择位置中，分别测出6个和8个点。分别计算出它们平均值，正确到0.5mm。

附录五　本规范用词说明
　　一、实施本规范时，对要求严格程度用词说明以下，方便在实施中区分对待。
　　1．表示很严格，非这么作不可用词：
　　正面词采取“必需”；反面词采取“严禁”。
　　2．表示严格，在正常情况下均应这么作用词：
　　正面词采取“应”；反面词采取“不应”或“不得”。
　　3．表示许可稍有选择，在条件许可时首先应这么作用词：
　　正面词采取“宜”或“可”；反面词采取“不宜”。
　　二、条文中必需按指定标准、规范或其它相关要求实施写法为“应按……实施”或“应符合……要求或要求”。非必需按所要求标准、规范实施写法为“可参考……实施”。