1、鋼結構的防腐處理由于建筑鋼材強度高、塑性韌性好、自重輕，加上鋼結構具有制作簡便、施工工期短，適用于跨度大、高度高、承載重的結構等優點，使鋼材在建筑業中得到了廣泛應用。但是鋼材耐腐蝕性和耐銹蝕性差。據發達國家的不完全統計，每年由于腐蝕造成的經濟損失約占國民經濟總產值的。鋼結構的腐蝕不僅造成經濟損失，也給結構的安全帶來隱患，由于鋼銹蝕而導致的工程事故也屢見不鮮。因此鋼結構（特別是薄壁鋼構件）的防腐處理具有重要的經濟和社會意義。一、 鋼結構防銹與涂裝的一般規定、鋼結構的防銹及涂裝設計應遵守工業建筑防腐蝕設計規范GB500046與鋼結構管道涂裝技術規程YB/T9256的有關規定；凡在鋼結構工程設計中，

2、均應有防銹涂裝設計的內容。、鋼結構防銹及涂裝設計應綜合考慮結構的重要性、環境侵蝕條件、維護條件及使用壽命，以及施工條件與工程造價等因素，合理的選用或確定鋼材表面原始銹蝕等級、除銹方法與等級（涂裝前鋼材表面銹蝕等級和涂裝等級GB8923）、涂料與涂裝要求以及涂裝施工的質量檢驗要求（鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205）等。、輕型鋼結構構件應按表1-4所示外界條件對結構的侵蝕作用分類選擇表面處理方法及配套涂料。表外界條件對輕型鋼結構的侵蝕作用分類序號地區相對濕度（）對結構的侵蝕作用分類室內（采暖房屋）室內（非采暖房屋）露天農村，一般城市的商業區及住宅區干燥，60無侵蝕作用無侵蝕作用弱侵蝕作用普

3、通，6070無侵蝕作用弱侵蝕作用中等侵蝕作用潮濕，弱侵蝕作用弱侵蝕作用中等侵蝕作用工業區，沿海地區干燥，60弱侵蝕作用中等侵蝕作用中等侵蝕作用普通，6070弱侵蝕作用中等侵蝕作用中等侵蝕作用潮濕，中等侵蝕作用中等侵蝕作用中等侵蝕作用注：表中的相對濕度系指當地的年平均相對濕度，對于恒溫恒濕或有相對濕度指標的建筑物，則按室內相對濕度采用。一般城市的商業區及住宅區泛指無侵蝕性介質的地區，工業區則包括受侵蝕介質影響及散發輕微侵蝕性介質的地區。二、 鋼結構腐蝕的主要原因防止鋼結構腐蝕首先要了解鋼材腐蝕的原因。1. 常溫下（100以下）鋼材的腐蝕機理常溫下鋼鐵的腐蝕主要是電化學腐蝕。鋼結構在常溫大氣環境中

4、使用，鋼材受大氣中水分、氧和其他污染物（未清理干凈的焊渣、銹層、表面污物）的作用而被腐蝕。大氣的相對濕度在60以下時，鋼材的腐蝕是很輕微的；但當相對濕度增加到某一數值時，鋼材的腐蝕速度突然升高，這一數值稱為臨界濕度。常溫下，一般鋼材的臨界濕度為6070。當空氣被污染或在沿海地區空氣中含鹽時，臨界濕度都很低，鋼材表面容易形成水膜。此時焊渣和未處理干凈的銹層（氧化鐵皮）作為陰極，鋼結構構件（母材）作為陽極在水膜中發生電化學腐蝕。大氣中的水分吸附在鋼材表面形成的水膜是造成鋼材腐蝕的決定因素；大氣的相對濕度和污染物的含量是影響大氣腐蝕程度的重要因素。2. 高溫下（100以上）鋼材的腐蝕機理高溫下鋼鐵的

5、腐蝕主要是化學腐蝕。高溫狀態下，水以氣態存在，電化學作用很小，降為次要因素。金屬和干燥氣體（如O2、H2S、SO2、Cl2等）相接觸，表面生成相應的化合物（氯化物、硫化物、氧化物），形成對鋼材的化學腐蝕。三、 鋼結構腐蝕的防護方法根據鋼材腐蝕的電化學原理，只要防止或破壞腐蝕電池的形成或強烈阻滯陰、陽極過程的進行，就可防止鋼材的腐蝕。采用防護層方法防止鋼結構腐蝕是目前通用的方法，常用的保護層有以下幾種：、金屬保護層：金屬保護層是用具有陰極或陽極保護作用的金屬或合金，通過電鍍、噴鍍、化學鍍、熱鍍和滲鍍等方法，在需要防護的金屬表面形成金屬保護層（膜）來隔離金屬與腐蝕介質的接觸，或利用電化學的保護作用

6、使金屬得到保護，從而防止腐蝕。、化學保護層：通過化學或電化學方法使鋼材表面生成一種具有耐腐蝕性能的化合物薄膜，以隔離腐蝕介質與金屬的接觸，來防止對金屬的腐蝕。、非金屬保護層：用涂料、塑料、搪瓷等材料，通過涂刷和噴涂等方法，在金屬表面形成保護膜，使金屬與腐蝕介質隔離，從而防止金屬的腐蝕。四、 鋼材表面處理鋼材加工后到出廠之前，構件表面會不可避免的沾有油污、水分、灰塵等污染物以及存在毛刺、氧化鐵皮、銹層等表面缺陷。由前面鋼結構腐蝕的主要原因我們知道，污染物的含量是影響大氣腐蝕程度的重要因素，且表面污物會嚴重影響涂料在鋼材表面的附著力，并使漆膜下的銹蝕繼續擴展，導致涂層失效或破壞，無法達到預期的防護

7、效果。因此，鋼材表面處理質量的好壞對涂層的防護效果及壽命的影響，有時甚至比涂料本身品種性能差異的影響更大，應予以重視。日本防蝕技術中認為影響涂裝質量的諸多因素所占的比例見表1-5。表防腐涂裝個因素對涂層質量的影響影響質量的因素影響程度（）表面處理（除銹質量）49.5涂層厚度（涂裝道數）19.1涂料品種4.9其他（施工與管理等）26.5鋼結構表面處理方法：手工工具除銹、滾動鋼絲輪除銹、酸洗除銹、噴砂（丸）除銹、化學轉化膜、熱浸鍍、電鍍、表面合金化以及射流控制真空除銹、激光除銹等。在中等侵蝕作用環境中的承重鋼構件，當其形狀較復雜或體型較特殊時，可選用酸洗除銹方法。酸洗應有專門的工藝控制保證（不宜用

8、鹽酸），應附加緩蝕劑，并清洗到位，確保角、凹部位不致積酸，引起材質氫脆變異。各類構件的物理除銹方法與等級可按表1-6選用。表 各類構件的物理除銹方法與等級構件種類除銹方法除銹等級無侵蝕作用的一般構件手工及動力工具除銹（徹底）級或級（非常徹底）弱侵蝕作用的承重構件噴射（丸、砂）除銹（徹底）級或級（非常徹底）中等侵蝕作用的承重構件噴射（丸、砂）除銹級（非常徹底）注：對使用期內很難維修的承重構件，其除銹等級宜適當提高（最高不超過級）。除銹前后應仔細消除油垢、毛刺、藥皮、飛濺物及氧化鐵皮等。除銹及涂裝工程的質量驗收應符合鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205的規定。五、 防腐涂料鋼構件的防腐涂層可根

9、據具體情況采用不同的方式,如金屬保護層(鍍鋅等)、油漆涂層、復合保護層（即一、二項同時使用）。目前通常的鋼結構防腐做法就是刷防腐涂料。涂料是一種含油的或不含油的膠體溶液，將它涂敷在鋼材表面上，可結成一層薄膜來保護鋼結構。防腐涂料一般由底漆和面漆組成。底漆中粉料多，基料少，成膜粗糙，底漆的功能是使漆膜與基層和面漆結合牢固，即就是要有好的附著力；底漆有阻蝕性顏料，可以阻止銹蝕的發生，有的還能對金屬起鈍化和電化學保護作用，防止金屬生銹。而面漆則粉料少，基料多，成膜后有光澤，主要功能是保護下層底漆，故要對大氣和濕度具有不滲透性，要能抵抗由風化引起的物理和化學分解。目前的趨勢是使用合成樹脂來提高介質的抗

10、風化性能。耐大氣性能的防腐涂料一般只能耐大氣中的氣相腐蝕。對于受酸堿等介質侵蝕的地方，必須用耐酸堿的涂料。防腐漆按保護功能可分為底漆，中層漆和面漆，各層油漆均有其特性，各負其責，各層組合起來，形成復合涂層，提高防腐性能，延長使用壽命。1、底漆底漆層常用的防腐涂料有富鋅底漆和環氧鐵紅底漆，富鋅漆是由大量的微細鋅粉與少量的成膜機料組成。鋅的電化學性比鋼鐵高，在受到腐蝕時，有“自我犧牲”的作用，使鋼鐵被保護。腐蝕產物氧化鋅又填充了孔隙，使涂層更加致密。常用的富鋅底漆有以下三種：(1) 水玻璃無機富鋅底漆，它是以水玻璃為基料，加入鋅粉，混合后涂刷，固化后要用水沖洗，施工工藝復雜，工藝條件苛刻，表面處理

11、必須在Sa2.5以上，另外對環境溫度、濕度都有要求，形成的涂膜易開裂、脫皮、目前已很少采用。(2) 溶性無機富鋅底漆，該底漆是以正硅酸乙酯為基料，以酒精為溶劑，經部分水解聚合，加入鋅粉混合均勻后涂覆成膜。(3) 富鋅底漆，它是以環氧樹脂為成膜基料，加入鋅粉，固化形成涂層。環氧富鋅底漆不但防腐性能優良，而且附著力強，并與下道涂層環氧云鐵中層漆均有良好的粘結型。主要用于一般大氣中的鋼架結構和石油化工設備的防腐。環氧鐵紅底漆是分罐裝的雙組份涂料，甲組份（涂料）由環氧樹脂、氧化鐵紅等防銹顏料增韌劑、防沉劑等制成，乙組份為固化劑，施工時按比例調配。氧化鐵紅是一種物理性防銹顏料，其性質穩定、遮蓋力強、顆粒

12、細微、能在漆膜中起到很好的屏蔽作用，有很好的防銹性能。環氧鐵紅底漆對鋼板及上層環氧面漆均有很好的粘結力，常溫干燥快，對上層面漆不滲色，較普遍的用于鋼質管道、貯罐、鋼結構防腐工程，作防銹底漆使用。2、中涂層中涂層一般為環氧云鐵和環氧玻璃鱗片漆或環氧厚漿漆。環氧云鐵漆是以環氧樹脂為基料加入云母氧化鐵制成，云母氧化鐵的微觀結構像片狀云母，其厚度僅為數微米，而直徑為數十微米到一百微米。它耐高溫、耐堿、耐酸性、無毒，片狀結構可阻止介質滲透，增強了防腐性能，而且收縮率低，表面有粗糙度，是一種優良的中層防腐漆。環氧玻璃鱗片漆是以環氧樹脂為基料，以薄片狀的玻璃鱗片為骨料，再加各種添加劑組成的厚槳型防腐漆。玻璃

13、鱗片厚度僅為25微米。由于鱗片在涂層中上下多層排列，形成獨特的屏蔽結構。3、面漆用于面漆的涂料按其價位可劃分為三種等級：(1) 普通級為環氧漆、氯化橡膠漆、氯磺化聚乙烯其等；(2) 中等級為聚氨酯漆；(3) 高等漆為有機硅改性聚氨酯漆、有機硅改性丙烯酸面漆、氟涂料等。環氧漆經化學固化后，化學性質穩定，涂層致密，有很強的粘結力，很高的機械性,它耐酸、堿、鹽，能抵抗多種化學介質的腐蝕。 氯化橡膠漆以氯化橡膠為成膜物，氯化橡膠是用天然橡膠與氯氣反應制成，他屬惰性樹脂，成膜后密封性能非常好，水汽、氧氣對漆膜的滲透率極低，而且耐酸、耐堿、耐水、耐氧化劑、耐各種腐蝕性氣體的腐蝕，在用醇酸樹脂改性后，耐候性

14、好，在使用過程中，漆膜理化性能變化很小，可以說是一種經濟耐用的防腐材料。其它面涂層材料因價格較高，使用很不普遍，本文不再詳述。六、 防腐油漆（涂料）的選擇一般的涂料選擇應考慮以下幾點： 1、要考慮結構所處的使用條件及選用涂料的范圍的一致性，根據腐蝕介質的情況（種類、溫度和濃度）氣相或液相，濕熱地區或干燥地區等條件進行選用。對于有酸性介質，可采用耐酸性能較好的酚醛樹脂漆，而對于堿性介質，則應采用耐堿性較好的環氧樹脂漆。 2、要考慮施工條件的可能性。有的宜刷涂，有的宜噴涂，有的自然干燥成膜等等。對于一般情況，宜用干燥、便于噴刷的冷固型涂料。 3、要考慮涂料的正確配套。由于大部分涂料是有機膠狀物質為

15、基料，涂料每涂一層結成薄膜后，難免有許多異常細小的微孔，腐蝕介質仍有可能滲入侵蝕鋼鐵。因此，目前涂料的施工都不是涂單層，而是涂多層，目的在于將微孔減少到最低限度。底漆和面漆之間應有良好的適應性。如過氯乙烯漆與磷化底漆或鐵紅醇酸底漆配套使用， 才能得到很好的效果，而不能與油性底漆（如油性紅丹漆）配套使用。因為過氯乙烯漆中含有強溶劑，會破壞底漆漆膜。防腐涂料底漆、中間漆、面漆必須配套。選用面漆時，除遵守底漆說明書的要求外，一般底漆、中間漆、面漆配套組合要求可參照下表1-7進行。表鋼結構用底漆、中間漆與面漆的配套組合序號底漆與中間漆面漆最低除銹底漆適用環境構建紅丹系列（油性防銹漆、醇酸或酚醛防銹漆）

16、底漆遍鐵紅系列（油性防銹漆、醇酸底漆、酚醛防銹漆）底漆遍云鐵醇酸防銹漆底漆遍各色醇酸磁漆遍無侵蝕作用構件氯化橡膠底漆1遍氯化橡膠面漆遍、室內、外弱侵蝕作用的重要構件；、中等侵蝕環境的各類承重結構氯磺化聚乙烯底漆2遍氯磺化聚乙烯中間漆遍氯磺化聚乙烯面漆遍鐵紅環氧酯底漆遍環氧防銹漆遍環氧清（彩）漆遍鐵紅環氧底漆遍環氧云鐵中間漆遍氯化橡膠漆遍聚氨酯底漆遍聚氨酯磁漆遍聚氨酯清漆遍環氧富鋅底漆遍環氧云鐵中間漆遍氯化橡膠面漆遍無機富鋅底漆遍環氧云鐵中間漆遍氯化橡膠面漆遍需特別加強防銹蝕的重要結構無機富鋅底漆遍環氧中間漆遍（100m）（125m）脂肪族聚氨酯面漆遍（50m）注：第項匹配組合（環氧清漆面漆）不

17、適用于室外爆曬環境。當要求較厚的涂層厚度（總厚度150m）時，第、及項組合的中間漆和面漆宜采用厚漿型涂料。第、項無機富鋅底漆要求除銹等級及施工條件更為嚴格，一般較少采用。 4、要考慮結構的主次關系。即根據構件的重要性，是主要承重構件還是次要承重構件來進行考慮，分別選用不同的涂料，或用相同的涂料而對涂層厚度加以區別。 選擇涂料時，除考慮結構使用功能、經濟性和耐久性外，還應考慮施工過程中的穩定性、干燥、速度、毒性以及需要的溫度條件等。要達到良好的防腐效果，在選擇恰當、高性能涂料的同時，對于涂料的厚度亦有一定的要求。如果涂層厚度薄或不均勻，鋼材表面毛刺的高峰會露出涂層，涂層就會有針孔，這時水中的氧、

18、氯離子、水分子等會穿過這些薄弱的地方，使鋼鐵生銹腐蝕，腐蝕產物體積膨脹，形成銹包，逐漸擴大，最后涂層起泡脫落。如果涂層過厚，雖然可增強防護能力，但附著力和機械性能都要降低，而且要增加費用。對于一般涂裝要求的構件，并采用手工及動力工具除銹時，可采用兩道底漆、兩道面漆的做法；對涂裝要求較高的構件，并采用噴射除銹時，宜采用2遍底漆，12遍中間漆及2遍面漆的做法。涂層干漆膜總厚度不宜小于120m（弱侵蝕）及150m（中等侵蝕）、200m（較強侵蝕的重要構件）。需加重防腐的部位，可適當增加涂層厚度2060m。厚度要均勻、連續完整、無針孔，方可取得良好的防腐效果。根據有關文獻，鋼結構涂層厚度可參考表。表8

19、鋼結構涂裝涂層厚度基本涂層和防護涂層附加涂層城鎮大氣工業大氣海洋大氣化工大氣高溫大氣醇酸漆1001501251752550瀝青漆1802401502103060環氧漆1752251502001502002550過氯乙烯漆1602002040丙烯酸漆1001401401801201602040聚氨酯漆1001401401801201602040氯化橡膠漆1201601602001401802040氯磺化聚乙烯漆1201601602001401801201602040有機硅漆1001402040表9 常 用 防 銹 底 漆名 稱型 號標 準 號性 能用 途涂 施 方 法配 套 要 求紅丹油性防銹漆

20、Y53-1HG 2-581-74防銹性能好，漆膜堅固，附著力強，但干燥較慢適用于鋼結構表面防銹打底，但不能用于鋁、鋅表面，因紅丹與鋁、鋅起電化學作用刷涂為主與酯膠磁漆、酚醛磁漆、醇酸磁漆配套使用鐵紅油性防銹漆Y53-2HG 780-74附著力強，防銹性較好，但次于紅丹油性防銹漆適用于防銹要求不高的鋼結構表面防銹打底刷涂為主與酯膠磁漆、酚醛磁漆配套使用紅丹酚醛防銹漆F53-1HG 2-782-74防銹性能好，漆膜堅固，附著力強，干燥較快同紅丹油性防銹漆刷涂為主與酚醛磁漆、醇酸磁漆配套使用鐵紅酚醛防銹漆F53-3HG 2-583-74附著力強，漆膜較軟，耐磨性差，防銹性能次于紅丹酚醛防銹漆適用于防

21、銹要求不甚高的鋼結構表面防銹打底刷涂或噴涂與酚醛磁漆配套使用鐵紅、灰酚醛底漆F06-8HG 2-579-74漆膜有良好的附著力和一定的防銹性能適用于防銹要求不甚高的鋼結構表面防銹打底刷涂或噴涂與醇酸磁漆純酚醛磁漆配套使用鐵紅純酚醛底漆F06-9HG 2-580-74有一定的防銹性能，耐水性好適用于防銹要求不甚高的鋼結構表面防銹打底刷涂或噴涂與醇酸磁漆純酚醛磁漆配套使用各色硼鋇酚醛防銹漆F53-9HG 2-1020-77具有良好的抗大氣銹蝕性能，干燥快，施工方便。逐步代替一部分紅丹防銹漆使用，節約鉛、無毒適用于鋼結構表面防銹打底刷涂或噴涂與酚醛磁漆、醇酸磁漆配套使用鐵紅灰酯膠底漆T06-5HG

22、2-570-74漆膜堅硬，易打磨，并有良好的附著力適用于防銹要求不甚高的鋼結構表面防銹打底刷涂或噴涂與調和漆、酚醛磁漆配套使用紅丹醇酸防銹漆C53-1HG 2-25-74防銹性能好，漆膜堅硬，附著力強，干燥較快同紅丹油性防銹漆刷涂或噴涂與醇酸磁漆、酚醛磁漆、酯膠磁漆配套使用鐵紅醇酸底漆C06-1HG 2-113-74具有良好的附著力和一定的防銹能力，在一般氣候條件下耐久性好，但在濕熱帶氣候和潮濕條件下耐久性差一些適用于一般鋼結構表面防銹打底刷涂或噴涂與醇酸磁漆、硝基磁漆、瀝青漆、過氯乙烯漆配套使用乙烯磷化底漆X06-1HG 2-27-74對鋼材表面附著力極強，漆料中的磷酸鹽可使鋼材表面形成磷化

23、膜，延長有機涂層的壽命適用于鋼結構表面防銹打底，可省去磷化或鈍化處理，但不能代替一般底漆，不適用于堿性介質環境中刷涂或噴涂其它防銹漆、底漆和面漆配套使用鐵紅過氯乙烯底漆G06-4HG 2-263-74有一定的防銹性及耐化學性，但對鋼材的附著力不太好，若與磷化底漆配套使用，能耐海洋性及濕熱帶氣候適用于沿海地區和濕熱帶氣候的鋼結構表面打底刷涂或噴涂與磷化底漆和過氯乙烯防銹漆配套使用鐵紅環氧酯底漆H06-2H06-19HG 2-605-74HG 2-789-75漆膜堅硬耐久，附著力良好，若與磷化底漆配套使用時，可提高漆膜的耐潮、耐鹽霧和防銹性能適用于沿海地區和濕熱帶氣候的鋼結構表面打底刷涂或噴涂與磷

24、化底漆和環氧磁漆、環氧防銹漆配套使用云母氧化鐵底漆具有良好的熱穩定性、耐堿性，防銹性能超過紅丹和硼鋇防銹漆，無毒，而且價廉和原料來源豐富適用于熱帶氣候和濕熱條件下的鋼結構表面防銹打底刷涂或噴涂與各類面漆配套使用無機富鋅底漆具有較好的耐水性、耐油性、耐溶劑性、耐熱性及耐干濕交替的鹽霧的性能，有陰極保護作用，長期曝曬不老化適用于水塔、水槽、油罐及海洋鋼構筑物表面防銹打底刷涂或噴涂可兼作面漆，如與環氧磁漆、乙烯磁漆配套使用，效果更好表10 常 用 面 漆名 稱型 號標 準 號性 能用 途涂 施 方 法配 套 要 求各色油性調和漆Y03-1HG 2-567-74耐候性較酯膠調和漆好，但干燥時間較長，漆

25、膜較軟適用作室內一般鋼結構面漆刷涂為主各色酯膠調和漆T03-1HG 2-781-80干燥性能比油性調和漆好，漆膜較硬，有一定的耐水性適用作一般鋼結構面漆刷涂或噴涂各色酚醛磁漆F04-1HG 2-575-80漆膜堅硬、光澤、附著力較好，但耐候性差適用作室內一般鋼結構面漆刷涂或噴涂與酯膠底漆、紅丹防銹漆、灰防銹漆和鐵紅防銹漆配套使用各色純酚醛磁漆F04-11HG 2-578-74漆膜堅硬，耐水性好、耐候性較好適用作防潮和干濕交替的鋼結構面漆刷涂或噴涂與各種防銹漆、酚醛底漆配套使用各色醇酸磁漆C04-42HG 2-591-74具有良好的耐候性和較好的附著力，但干燥較慢適用作鋼結構的面漆刷涂或噴涂先涂

26、12道C06-1鐵紅醇酸底漆，再涂C06-10醇酸兩道底漆，最后涂該漆灰酚醛防銹漆F53-2HG 2-582-74耐候性較好，有一定的防水性和防銹性能適用作鋼結構的面漆刷涂或噴涂與紅丹或鐵紅類防銹漆配套使用表11 常用防腐蝕面漆名 稱型 號標 準 號性 能用 途涂 施 方 法配 套 要 求各色過氯乙烯G52-1HG 2-625-74具有良好的耐腐蝕性和耐潮性。但附著力較差，如配套的好，可以彌補。若經6065C0烘烤13小時，其各種機械性能比硝基漆優越適用于鋼結構防酸霧介質腐蝕的面漆刷涂或噴涂與X06-1乙烯磷化底漆、G06-4鐵紅過氯乙烯底漆配套使用各色環氧硝基防腐漆H04-2HG 2-603

27、-75耐候性良好，有較好的物理機械強度，耐油性良好適用于濕熱氣候的鋼結構防工業大氣腐蝕的面漆刷涂或噴涂與環氧底漆配套使用瀝青清漆L01-6HG 2-584-74具有良好的耐水、耐潮、耐腐蝕性能，但機械性能差，耐候性不好適用于鋼結構防酸氣腐蝕的打底和作面漆刷涂或噴涂底漆兼作面漆，一般涂兩道瀝青耐酸漆L50-1HG 2-587-74具有耐硫酸腐蝕的性能，并有良好的附著力適用于鋼結構室內防腐蝕的打底和作面漆刷涂或噴涂底漆兼作面漆，一般涂兩道結構的防火處理鋼結構具有獨特的優越性，它適用于各種工程結構，因而在工業與民用建筑中得到了廣泛的應用。但鋼結構耐火性能差早已為人們所熟知，鋼材雖為非燃燒材料，但卻易

28、導熱、怕火燒，其耐火極限僅為1520分鐘。在火災的溫度下，鋼結構的強度是溫度的函數。未加防火保護的鋼結構，當結構溫度達到350、500、600時，其強度分別下將1/3、1/2、2/3，當結構溫度達到600以上時，將完全喪失承載能力。因此，在火災作用下，鋼結構不可避免地扭曲變形，最終導致垮塌毀壞。鋼結構發生火災后，結構垮塌快，給消防滅火工作帶來極大的困難同時減少了受困人員的逃生時間；且垮塌后的鋼結構變成“麻花狀”或“面條狀”的廢物，很難修復使用，往往帶來重大人員傷亡和經濟損失。國內外鋼結構遭火災倒塌的例子不勝枚舉。如1967年美國蒙哥馬利市的一個飯店發生火災，鋼結構屋頂被燒塌；1993年我國福建

29、泉州一座鋼結構冷庫發生火災，造成3600的庫房倒塌；2001年的美國紐約世界貿易大廈雙塔遭恐怖分子飛機襲擊，航空煤油爆炸后引發高溫燃燒，兩幢420m高的鋼結構摩天建筑先后轟然倒塌，造成近4000人死亡和1000多億美元的經濟損失。因此鋼結構防火的研究、設計和運用應受到特別的重視。鋼結構的防火包括結構的防火設計和結構的防火保護措施。鋼結構防火設計的實質是：選定保護材料及所需厚度，從而使結構在火災中的升溫不超過其臨界溫度而確保耐火穩定性。防火設計的目標就是使結構構件的實際耐火時間大于或等于規定的耐火極限。一、鋼結構防火設計的一般規定1鋼結構的防火設計應符合國家建筑設計防火規范GBJ16、高層民用建

30、筑設計防火規范GB50045及石油化工企業設計防火規范GB50160、高層民用建筑鋼結構技術規程JGJ99等的有關規定。建筑師應慎重并合理地確定工業建筑的防火類別與建筑物的防火等級，必要時應與消防部門共同商定設防標準。鋼結構構件的防火設計原則，是在設計所采用的防火措施的條件下，能保證構件在所規定的耐火極限時間內，其承載力仍不小于各種作用和組合效應。建筑物等級所要求承重構件耐火極限如表12。表12建筑構件的耐火時限（h）規范耐火等級耐火時限（h）柱梁樓板屋頂承重構件支撐多層的柱支撐單層的柱建筑設計防火規范一級3.02.52.01.51.5二級2.52.01.51.00.5三級2.52.01.00

31、.5高層民用建筑設計防火規范一級3.02.01.5二級2.51.51.0二、常用的防火措施1、 單面屏蔽法。在鋼結構的迎火面設置阻火屏障，將構件與火焰隔開。當發生火災時，屏障的阻隔使得鋼構件避免了急速升溫。如果在鋼結構所有的構件外表面設置防火屏障，結構造價勢必會大幅度增加，而且這種做法也不現實，但在特殊部位設置防火屏障不失一種既方便又較經濟的鋼結構防火方法。2、 用耐火輕質板作為防火外包層。辦公與居住建筑等的鋼結構，當同時有防火與裝飾要求時，可在鋼結構表面做除銹及涂底漆（粘貼面不可涂底漆）后，采用防火板（如ALC板）等專用的、可模制定型的裝飾性板材外包防火構造。無裝飾要求的工業與民用建筑鋼結構

32、，可根據造價、施工條件等因素采用防火板材外包防火構造。鋼結構防火用板材分為兩類：一類為密度大、強度高的薄板，如短纖維增強的各種水泥壓力板（包括TK板、FC板等）、纖維增強普通硅酸鈣板、紙面石膏板、以及各種玻璃布增強的無機板（俗稱無機玻璃鋼）；另一類是密度較小的厚板，如輕質（或超輕質）硅酸鈣防火板（如KB板）及膨脹蛭石防火板。板材不同厚度與不同構造的耐火性能、時限等，均應有國家檢測機構的檢測認定。防火板由工廠加工，它的表面平整，裝飾性好，施工為干作業。用于鋼結構防火具有占用空間少、綜合造價低的特點。各種防火板主要技術性能指標見下表1-13。表13各種防火板主要技術性能項目外形尺寸長×寬

33、×厚（mm）密度（kg/m3）標準構件試驗耐火極限小時（h）最高使用溫度（CO）導熱系數（W/(mk)）紙面石膏板18003600×1200×9128000.15（9mm）0.25(12mm)6000.194TK板1200×3000×8001200×4817000.25（8mm）6000.35FC板3000×1200×4618000.25（6mm）6000.35纖維增強硅酸鈣板1800×900×61010000.25(10mm)6000.28無機玻璃鋼板1000×2000×2

34、1215001700/6000.240.45蛭石板（英國vicuclad）1000×610×20654301 (20mm)2 (30mm)3 (50mm)10000.113（250CO時）超輕硅酸鈣板（日本KB板）1000×610×25504002 (25mm)3 (35mm)10000.06超輕硅酸鈣板（上海XT板）600×300×20604003 (40mm)10000.053、 澆筑混凝土或耐火磚。采用混凝土或耐火磚完全封閉構件，這種做法的優點是強度高、耐沖擊，但缺點是要占用的空間較大，例如，用200號混凝土保護鋼柱，其厚度為5

35、10cm才能達到1.53小時的耐火極限。4、 水冷卻法。既在呈空心截面的柱內注入水，與設置的水箱相連，形成一個循環系統。當發生火災時，熱量被水吸收，從而保證了鋼柱溫度不會升溫過高而喪失承載能力。為了防止鋼柱生銹，需在水中加入專門的防腐劑。冬天為了防凍還需加入防凍劑，這種方法目前較少采用。5、 涂抹防火涂料。這是目前通常采用的防火措施。將防火涂料涂抹在構件表面，這種方法施工方便，重量輕、耐火時間長，可以涂抹于構件的任何位置，不受截面形狀的限制，具有較好的經濟性和實用性。下面將重點介紹鋼結構的防火涂料。三、防火涂料、鋼結構防火涂料的分類鋼結構防火涂料的類型可根據不同的方法來定義：從所用溶劑來分，可

36、分為溶劑型和水基型鋼結構防火涂料；從使用范圍分，可分為室內和室外鋼結構防火涂料；根據防火機理分，可分為非膨脹型和膨脹型鋼結構防火涂料；根據涂層厚度來分，可分為厚型、薄型、超薄型鋼結構防火涂料。鋼結構防火涂料的技術性能應符合下表114表14鋼結構防火涂料技術性能要求項目指標薄型（B類）厚型（H類）在容器中的狀態經攪拌后呈均勻液態或稠厚流體，無結塊經攪拌后呈均勻稠厚流體，無結塊干燥時間·表干·h1224初期干燥抗裂性一般不應出現裂紋。如有13條裂紋，其寬度應不大于0.5mm一般不應出現裂紋。如有13條裂紋，其寬度應不大于1mm外觀與顏色外觀與顏色同樣品相比應無明顯差別粘結強度，

37、MPa0.150.04抗壓強度，MPa0.3干密度，kg/m3500熱導率，W（m·k）0.116抗振性撓曲l/200，圖層不起層、脫落抗彎性撓曲l/100，圖層不起層、脫落耐水性，h2424耐凍融循環性，次1515耐火性能涂層厚度3.05.57.081520304050標準梁耐火極限不低于，h0.51.01.50.51.01.52.02.53.0注：1 本表所列防火涂料性能僅適用于建筑物及構筑物室內使用的各類鋼結構防火涂料，不包括室外鋼結構防火涂料的技術要求。 2 超薄型鋼結構防火涂料比普通膨脹性防火涂料涂層更薄，其裝飾性和耐火性能更好，其涂層外觀完全類同于一般飾面型涂料，既可噴涂

38、也可手工涂刷。由于國內目前處于起步階段，尚無正式標準。通常將3mm涂層厚，耐火極限不低于90分鐘的膨脹型防火涂料稱之為超薄型鋼結構防火涂料。、幾種常用的鋼結構防火涂料厚型鋼結構防火涂料：所謂厚型鋼結構防火涂料是指涂層厚度在850毫米的涂料，這類鋼結構防火涂料的耐火極限可達0.53小時。在火災中涂層不膨脹，依靠材料的不燃性、低導熱性或涂層中材料的吸熱性，延緩鋼材的溫升，保護鋼件。這類鋼結構防火涂料是用合適的粘結劑，再配以無機輕質材料，增強材料組成。與其他類型的鋼結構防火涂料相比，它除了具有水溶性防火涂料的一些優點之外，由于它從基料到大多數添加劑都是無機物，因此它還具有成本低廉這一突出特點。該類鋼

39、結構防火涂料施工采用噴涂，一般多應用在耐火極限要求2小時以上的室內鋼結構上。但這類產品由于涂層厚，外觀裝飾性相對較差。 薄型鋼結構防火涂料：涂層使用厚度在37毫米的鋼結構防火涂料稱為薄型鋼結構防火涂料。該類涂料受火時能膨脹發泡，以膨脹發泡所形成的耐火隔熱層延緩鋼材的溫升，保護鋼構件。這類鋼結構涂料一般是用適當的乳膠聚合物作基料，再配以阻燃劑、添加劑等組成。對這種類型防火涂料，要求選用的乳液聚合物必須對鋼基材具有良好的附著力，耐久性和耐水性好。該類鋼結構防火涂料在生產過程中一般都分為三步：第一步先將各種阻燃添加劑分散在水中，然后研磨成規定細度的漿料，第二步再用基料(乳液)進行配漆，第三步在漿料中

40、配以無機輕質材料、增強材料等攪拌均勻。該涂料一般分為底層(隔熱層)和面層(裝飾層)，其裝飾性比厚型好，施工采用噴涂，一般使用在耐火極限要求不超過2小時的建筑鋼結構上。 超薄型鋼結構防火涂料：超薄型鋼結構防火涂料是指涂層厚度不超過3毫米的鋼結構防火涂料，這類鋼結構防火涂料受火時膨脹發泡，形成致密的防火隔熱層，是近幾年發展起來的新品種。它可采用噴涂、刷涂或滾涂施工，一般使用在要求耐火極限2小時以內的建筑鋼結構上。與厚涂型和薄涂型鋼結構防火涂料相比，超薄型膨脹鋼結構防火涂料粘度更細、涂層更薄、施工方便、裝飾性更好是其突出優點。在滿足防火要求的同時又能滿足高裝飾性要求，特別是對裸露的鋼結構，這類涂料是

41、目前備受用戶青睞的鋼結構防火涂料。為了趕上或超過國外同類產品，滿足市場的需要，研制和開發高耐候性的室外超薄型鋼結構防火涂料是今后發展的方向。、鋼結構防火涂料的選擇及注意事項(1) 實際工程中選用的防火涂料必須有國家檢測機構對其耐火性能認可的檢測報告及生產許可證。(2) 民用建筑及大型公用建筑的承重鋼結構宜采用防火涂料防火，一般應由建筑師與結構工程師按建筑物耐火等級及耐火時限，根據鋼結構防火涂料應用技術規范CECS24，選用涂料的類別（薄涂型或厚涂型）及構造做法。(3) 選用時宜優先選用薄涂型防火涂料，選用厚涂型涂料時，其外需做裝飾面層隔護。裝飾要求較高的部位可選用超薄型防火涂料。(4) 防火涂

42、料的厚度，宜直接采用實際構件的耐火試驗數據。當構件的截面尺寸或形狀與試驗標準構件不同時，應按現行鋼結構防火涂料應用技術規程CECS24附錄三的方法，推算所需防火涂層厚度。(5) 室外環境的鋼結構，一般不考慮防火保護。但石化企業的室內、外應按石油化工企業設計防火規范的規定進行防火防護設計。當室外鋼結構需防火保護時，應采用專用的露天用防火涂料，并以防銹底漆打底。(6) 不得將飾面型防火涂料（適用于基材為可燃材料的木結構）用于鋼結構的的防火保護。(7) 重要的鋼柱構件采用防火涂料保護時，一般應采用厚涂型防火涂料，且節點部位宜做加厚處理。當所用防火涂料的粘接強度小于0.05Mpa時，涂層內應設置與鋼構

43、件相連接的鋼絲網。(8) 承重鋼梁構件采用厚涂型防火涂料時，其重要節點部位宜加厚處理。當為下列任意中情況時，涂層內應設與鋼梁相連接的鋼絲網。受振動作用的鋼梁；涂層厚度大于或等于40mm的梁；梁用防火涂料粘接強度小于或等于0.05Mpa時；梁腹板高度超過1.5m時。(9) 當有技術經濟依據時，重要的承重構件可采用耐火鋼外加防火涂料的防火做法，其防火設計及對材料性能、構造施工等方面的技術要求，可參照上海市地方標準鋼結構防火技術規范的規定。(10) 防火涂料的施工應由專業隊伍承擔，并按鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205及鋼結構防火涂料應用技術規程CECS24檢查驗收。各類防火涂料的特性及適用范

44、圍見表1-15。表15防火涂料的類別及適用范圍類別特型厚度（mm）耐火時限（h）適用范圍薄涂型防火涂料附著力強，可以配色，一般不需要保護層.工業與民用建筑樓蓋與屋蓋鋼結構，如LB型、SG-型、SS-1型超薄型防火涂料附著力強，干燥快，可以配色，有裝飾效果，不需要保護層.工業與民用建筑梁、柱等鋼結構，如SB-2型、BTCB-型、ST1-A型厚涂型防火涂料噴涂施工，密度小，物理強度及附著力低，需裝飾面層隔護50.有裝飾面層的民用建筑鋼結構柱、梁，如LG型、ST-1型、SG-2型露天用防火涂料噴涂施工，有良好的耐候性薄涂厚涂.露天環境中的框架、構架等鋼結構，如STI-B型、SWH型、SWB型（薄涂）表1-16列出國內鋼結構防火涂料生產廠家及其產品情況，可供設計人與選用。表16國內鋼結構防火涂料生產廠家及產品情況匯總表生產廠家型號類別主 要 技 術 性 能參考價格（元t）檢測日期備注耐火極限密度（kg/m3）抗壓強度（MPa）粘結強度（MPa）導熱系數（W/m·k）（mm）(min)福建福日特種材料有限公司FR-958ALGBH2.92737180/332/0.30.320.08/0.123121代表檢驗日期為1995-19962代表檢驗日期為1996-1997上海騰申防火建筑材料有限公司T