1.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料與防腐涂料涂裝使用目的的區(qū)別
防火涂料與防腐涂料都是為了保護鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件不受到外界不良因素的破壞,但兩者的側(cè)重點不一樣,它們之間既有區(qū)別又有聯(lián)系;它們之間的區(qū)別,產(chǎn)生了防火涂料和防腐涂料兩種不同施工目的的涂料,它們之間的聯(lián)系,產(chǎn)生了一些同時具備防火和防腐蝕功能的涂料。它們按使用目的分為三種:(1)純防火涂料,(2)純防腐涂料,(3)兼具防火和防腐功能的涂料。
本文重點討論他們之間的區(qū)別,下面分別介紹:(1)純防火涂料不是指它沒有防腐蝕能力,而是指它的防腐蝕能力弱甚至可以忽略不計。施工防火涂料的目的是為了依靠涂料的低導熱性,延緩熱量傳遞到被保護底材的速度。另外,涂覆在底材上的涂層是不可燃的,對鋼結(jié)構(gòu)起到阻燃和防止熱輻射的作用。防火涂料中的有些組分遇火會發(fā)生吸熱反應釋放出大量的氣體,這一過程也將消耗大量的熱。防火涂料膜厚通常較厚,幾mm的厚度很正常,非膨脹型防火涂料甚至可以達到50mm,除非極惡劣的腐蝕環(huán)境,沒有必要追求防腐效果,與其讓它具有防腐效果,不如在防火涂層下再施工一層防腐涂層,防腐涂層只需200μm的干膜厚度就可以達到預期的防腐效果。(2)純防腐涂料的防火能力通常可以忽略不計,因為它們的膜厚通常僅數(shù)百微米就能達到防腐蝕的效果,這樣的膜厚是無法滿足防火要求的。薄涂型防火涂料雖然膜厚低,但它受熱會膨脹使膜厚增加數(shù)倍,從而起到防火隔熱的效果。可以這么說,它們的存在僅僅是為了防腐蝕。(3)兼具防火和防腐功能的涂料,當鋼結(jié)構(gòu)對耐火時限要求較低的時候?qū)Ψ阑鹜苛系哪ず褚筝^低,如耐火時限半小時的防火涂料,只要膜厚達到300μm就可達到要求,這時使用防火防腐蝕雙功能涂料更加經(jīng)濟,平時可以保護鋼材免受腐蝕,火災發(fā)生時膨脹使膜厚增加數(shù)倍甚至數(shù)十倍起到耐火的作用。
2.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料與防腐涂料配方的區(qū)別
涂料通常由以下成分組成:主要成膜物質(zhì)(俗稱基料)、顏料(包括體質(zhì)顏料也叫填料和著色顏料)、助劑、溶劑,防腐涂料和防火涂料都是由這四部分組成的,但它們在選用成膜物質(zhì)、體質(zhì)顏料和助劑上存在區(qū)別。下面分別介紹:
基料的區(qū)別:防腐涂料用的基料都是環(huán)氧等防腐效果較好的成膜物質(zhì),而防火涂料可以采用丙烯酸等防腐效果較差的基料,因為它在設計時就沒有考慮到防腐功能。防火防腐雙功能涂料一般采用環(huán)氧等防腐蝕性良好的基料,或者對純防火涂料的基料進行改性,使之具有防腐蝕功能,如環(huán)氧改性丙烯酸樹脂。
顏料、助劑的區(qū)別:防火涂料分為膨脹型和非膨脹型兩種,它們的配方中都含有阻燃劑防止漆膜在火災中燃燒。膨脹型防火涂料也叫薄型防火涂料,干膜厚在7mm以下,若膜厚低于3mm也可稱之為超薄型防火涂料,薄只是相對非膨脹型防火涂料而言的,是目前應用較為廣泛的防火涂料種類,在火災中體積會膨脹數(shù)倍起到隔熱阻燃的作用,所以它的體質(zhì)顏料和助劑中有大量起膨脹作用的成分,如發(fā)泡劑、催化劑、膨脹劑等。非膨脹性防火涂料也叫厚涂型防火涂料,在防火時限要求較高的情況下使用,涂層干膜厚度一般在8-50mm,沒有膨脹發(fā)泡的物質(zhì),遇熱不膨脹,依靠大量輕質(zhì)成膜后比較分散的填料(比如真珠巖、蛭石等)來增加膜厚,成膜后起到隔熱阻燃的作用,大量采用這些輕質(zhì)填料還有一個目的是降低成本。純防腐涂料中不需要這些隔熱阻燃的成分,但需要加入一些起屏蔽或(和)陰極保護用的填料,如鋅粉和云母氧化鐵等。防火涂料顏填料分布應盡量分散,而防腐涂料的顏填料成膜后要盡可能緊密,才能起到隔絕氧氣和水分子進入漆膜腐蝕鋼材的效果,如果防腐涂料用于腐蝕環(huán)境較惡劣的地區(qū)還需加入磷酸鋅、鋅粉、鋁粉、云母氧化鐵等具有強屏蔽或陰極保護效果的顏填料。防火防腐雙功能涂料顏填料介于兩者之間,但通常不會加入強屏蔽或陰極保護效果的顏填料。
3.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料與防腐涂料施工的區(qū)別
防火涂料與防腐涂料的使用目的的區(qū)別導致了它們配方的區(qū)別,配方的區(qū)別較終導致了它們施工的區(qū)別,這也是本文討論的重點,防火防腐雙功能涂料的施工同防火涂料。防火涂料與防腐涂料施工的異同見下表(表1):主要體現(xiàn)在:a.施工工具的區(qū)別,b.施工工藝的區(qū)別c.施工檢驗的區(qū)別,d.修補措施的區(qū)別,e.成品保護的區(qū)別,f.施工地點的區(qū)別。以下分別介紹:
3.1.施工工具的區(qū)別
涂料的施工工具主要有噴涂設備、刷子、輥筒和抹涂工具,防火涂料和防腐涂料都可以采用噴漆設備施工,但是噴涂設備不一樣,防腐涂料通常采用普通高壓無氣噴漆泵,防火涂料,尤其是非膨脹型防火涂料,因為膜厚過厚,在單位時間內(nèi)要噴涂更多的涂料,所以防火涂料使用專用的噴涂設備,并且槍嘴口徑也更大。刷子和輥筒在防腐涂料施工中被大量使用,而防火涂料施工則很少使用。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,抹涂時只要做到實(防火涂料涂層之間緊密接觸)、平(抹涂表面平整)、光(抹涂表面光滑),就可以很容易得到膜厚較高且合格的漆膜,但抹涂低膜厚涂層很困難,所以它雖然在防火涂料施工中大量使用,卻不太適合防腐涂料的施工。防火涂料用的抹涂工具包括刮灰刀、抹子及刮板。
3.2施工工藝的區(qū)別
防火涂料因為施涂的膜厚較厚,非膨脹型防火涂料中還含量大量輕質(zhì)松散填料,涂料成膜后表面不光滑,甚至整個面不平整;針對這些問題,防火涂料施工常常采用以下兩個措施:a.如有必要,噴涂完成待涂料固化到一定程度后,漆膜表面用鐵絲網(wǎng)等物體固定住,防止因重力等因素造成的表面不平整,b.油漆干燥固化后,對存在的大量凹坑、乳突、裂紋、大面積不平整等缺陷進行修補打磨,這點后面會詳細介紹。防腐涂料在噴涂完成后無需采用任何網(wǎng)狀工具等進行固定,只需漆膜干燥固化后對流掛、橘皮、漆膜夾砂等缺陷進行簡單的拉毛處理即可。
防腐涂料和防火涂料在風速>5米/秒的情況下都不能噴涂油漆,因為這會造成干噴等缺陷,并且油漆損耗較大;但是噴涂完成后,防腐涂層暴露在風速>5秒的環(huán)境下不會造成明顯的涂層缺陷,而防火涂層則會因大風引起涂層龜縮而產(chǎn)生裂紋。3.3.施工檢驗的區(qū)別
在涂裝過程中,為了保證涂裝施工的質(zhì)量,不論是防火涂料還是防腐涂料,我們都要進行一些常規(guī)檢驗,比如涂裝前對金屬底材進行表面粗糙度和清潔度的檢驗,是否存在水、油、灰等雜質(zhì)的檢驗,涂裝過程中對噴涂的壓力等參數(shù)進行的檢驗,涂層干燥后對涂層外觀是否存在流掛、針孔、夾砂、裂紋等缺陷及干膜厚度的檢驗等。它們的區(qū)別在于:a.防腐涂料的漆膜表面不允許存在任何流掛、針孔、夾砂、裂紋等缺陷,防火涂料漆膜對表面缺陷的容忍度較高,甚至允許出現(xiàn)裂紋(只允許個別裂紋,并且對裂紋的寬度有限制)。b.膜厚的檢驗方法不一樣,防腐涂層的膜厚較薄,干膜厚度采用磁性或者渦流的電子測厚儀檢驗;防火涂層的膜厚較厚,不能完全依賴測量厚度有限的電子測厚儀,還要采用探針側(cè)厚儀進行膜厚檢測。防腐涂料通常一次成膜達到規(guī)定厚度,為了節(jié)省涂料和工期,涂裝過程中需用濕膜卡控制膜厚,防火涂料膜厚較厚,需多次噴涂才可成膜,一般無需進行濕膜厚度控制,如果檢驗一般使用探針進行檢驗,而不使用梳齒式濕膜卡,因為濕膜卡只能檢驗較低膜厚的涂層。c.不同于防腐涂層,防火涂層較厚,即使打磨使涂層局部平整,它的整體平整度也會較差,檢驗時需用直尺(長度為1米左右)檢測涂層平整度。d.防火涂層需用榔頭輕擊涂層檢測其強度,防腐涂料則不需。
3.4.涂層修補措施的區(qū)別
噴涂完防火涂料和防腐涂料的構(gòu)件涂層若破損都需對每道涂層進行修補,首先在涂層表面進行打磨出一定角度的坡度,再進行逐道修補。防火涂層膜厚太厚,采用刷涂進行修補非常耗費人工和時間,所以常常需要使用刮刀分多道進行修補,每道涂層施工完成后必須待油漆達到說明書規(guī)定的較短自復涂間隔期后才可刮涂下道防火涂料。刮刀不同于刷涂修補,刷涂時每層漆膜膜厚基本固定,刮涂的話每層涂層膜厚靠油漆工憑經(jīng)驗控制,刮薄了會增加工期,刮厚了影響修補涂層的性能,即使每層膜厚控制到位,也需要較長的工期。防腐涂料的修補則容易的多,刷個幾遍就能達到膜厚。
3.5.成品保護的區(qū)別
前面提到,防火涂料的涂層修補很困難,另外防火涂料對外界的環(huán)境比較敏感,膨脹型防火涂料里面含有大量用于膨脹、發(fā)泡的物質(zhì)這些物質(zhì)容易同水和化學物質(zhì)起反應,影響涂層的性能,甚至造成返工;厚涂型防火涂料因為在含有真珠巖、蛭石等輕體填料,涂層表面比較松軟,很容易受到機械損傷,并且某些輕質(zhì)顏填料也容易與水或化學物質(zhì)起反應。那較好的辦法,就是盡量避免對涂層的修補。我們需要做好成品構(gòu)件的保護措施,所以做完防火涂料的構(gòu)件,它們的保護措施更加嚴格,這包括構(gòu)件吊裝、運輸時的保護和存放時的保護,防止防火涂層在吊裝、運輸時受到機械損傷,防止水和化學物質(zhì)對防火涂層的侵蝕破壞。防腐涂料也需要做好對涂裝完構(gòu)件的成品保護,但防火涂料比它更嚴格。
另外防火涂層的干膜厚度較厚,除了少數(shù)耐低溫的防火涂料外,其余在低溫下容易導致開裂,所以涂裝完防火涂料的構(gòu)件,在存放的過程中需要做好一定的防凍措施;防腐涂料在低溫情況下一般不會開裂,所以不需要進行防凍保護措施。3.6施工地點的區(qū)別
防火涂料的成品保護非常重要又比較困難,除了盡量對成品保護做到萬無一失外,還有一個辦法,就是盡可能選擇在施工現(xiàn)場,或者靠近施工現(xiàn)場的鋼結(jié)構(gòu)車間進行施工,以減少運輸?shù)穆吠竞统善繁Wo的時間,避免因為運輸及成品保護不到位造成的漆膜損壞。而防腐涂料則是能在車間施工的,就在車間施工,在現(xiàn)場只進行破損部位的修補和面漆的噴涂。
前面說過,防火涂料很怕水和化學物質(zhì),所以防火涂料在噴涂面漆前需要做好一定的防護措施,并且應當盡快噴涂面漆或做好其他防護措施。
4.結(jié)語
防火涂料與防腐涂料使用目的的不同決定了它們配方的不同,配方的不同決定了它們施工的不同。鋼結(jié)構(gòu)涂裝設計人員、管理人員和施工人員只有了解了它們之間的區(qū)別才能更好的進行防火涂料的涂裝配套設計和涂裝施工,避免因為將防腐涂料施工的經(jīng)驗直接套用在防火涂料上而造成的質(zhì)量事故和隱患。