建筑材料的防火性能檢測范文

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摘要：

本文主要對建筑材料中鋼結(jié)構(gòu)防火涂料自身存在的問題與解決對策進行了闡述，并重點分析了其防火性能檢測方法的改進措施。

關(guān)鍵詞：

建筑材料；鋼結(jié)構(gòu)；防火涂料；防火性能檢測

一、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料自身存在的問題

（一）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在燃燒過程當(dāng)中產(chǎn)生的氣體含有大量有毒、有害成分近幾年來的很多涂料中含有過多的有害成分，例如三聚氰胺等成分在高溫環(huán)境下會產(chǎn)生很多對人體有害的氣體，例如CO、HCL、NH3等氣體都可使人窒息。

（二）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的有效期不夠長

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的使用情況與大部分涂料情況相同，它們在日常使用的時候均會受到紫外線和日光的照射，受到碰撞和振動，經(jīng)歷風(fēng)霜雨雪等各種因素的影響，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)防火涂料中的有些成分老化或失效，其粘結(jié)性能也會有一定程度的降低。進而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在長期使用的過程中不能真正發(fā)揮出其防火的作用。

（三）涂料防火性能檢測方式落后

目前，檢測鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的相關(guān)性能就是采用國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)定中的一些標(biāo)準(zhǔn)的方式，但是實際在進行這樣的檢測和試驗的時候我們會發(fā)現(xiàn)，這樣做的成本是非常高的，而且會浪費掉很多的檢測經(jīng)費，燃氣和鋼材的浪費也會很多。目前，在我們國家有實力采用這種方法進行檢測試驗的機構(gòu)不多，而且在真正使用這些方法的時候也不容易檢測出鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的相關(guān)性能，因為使用的局限性相對較大。在工程完工后進行檢測驗收的時候一般也是只對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的厚度等一些簡單的指標(biāo)進行檢測，而一些比較復(fù)雜的性能檢測和試驗一般都是用當(dāng)年的型式報告，這樣做雖然降低了工作的成本，但是如果材料不達標(biāo)的話就會留下嚴重的火災(zāi)隱患，而且這樣做也會給廠家鉆空子的機會，以次充好，這并不利于市場的健康發(fā)展。

二、防火涂料自身問題的解決對策

（一）選擇較少釋放或者不釋放有害氣體的高性能材料，這樣不僅可以降低火災(zāi)發(fā)生的幾率，還可以減少材料自身所釋放的氣體對人體的危害。

（二）一方面可以通過原材料的有效替換來增加涂料防火性能的有效期限，例如在確保防火性能沒有較大變化的情況之下，降低相關(guān)材料的用量，比如一些填料和阻燃劑等，以便增加涂料防火性能的有效期限。另一方面可以通過對現(xiàn)在檢測方法和材料成分的研究，找出一種可以在短時間內(nèi)檢測出材料有效期限的方法，這樣就可以依據(jù)不同的環(huán)境要求和主題結(jié)構(gòu)的使用期限來判斷是否需要進行維修或者更換。

（三）研制出多種新的檢測方法，例如錐形量熱儀法、熱分析法等多種手段，檢測出防火涂料的實際性能。

1.錐形量熱儀檢測法

（1）阻燃性能的檢測

在利用錐形量熱儀進行材料阻燃性能的檢測試驗中，首先將熱輻射環(huán)境控制在20千瓦每平方米，然后在這樣的環(huán)境中對膨脹型石墨材料與一般膨脹型材料的防火性能進行對比研究，在研究中我們能夠準(zhǔn)確獲得熱釋放速率峰值等相關(guān)的詳細數(shù)據(jù)，進而預(yù)測涂料的防火性能。

（2）有毒有害氣體的檢測

在利用錐形量熱儀進行有毒有害氣體的檢測試驗中，主要是通過使用氦-氖激光束以檢測相關(guān)數(shù)據(jù)，掌握有毒有害氣體產(chǎn)生的詳細過程，從有毒有害氣體產(chǎn)生的這一方面對材料的防火能力進行研究。

（3）降解過程

在利用錐形量熱儀對材料降解過程的研究中，可以通過檢測時間和材料失重率之間的關(guān)聯(lián)，獲得材料在受熱之后的降解過程。對EG以及APE等材料進行研究之后，我們發(fā)現(xiàn)，材料在降解過程中第一種進行分解的成分是脫水劑，然后材料之中的胺和銨鹽相互發(fā)生反應(yīng)后生成酸，生成的酸會進一步與其他具有羥基的成分相互反應(yīng)生成酯，這時生成的酯成分十分不穩(wěn)定，如果環(huán)境持續(xù)升溫其會分解形成二氧化碳、水、炭和酸，酸再和羥基發(fā)生反映，在酯的分解過程之中產(chǎn)生大量不燃的氣體，促使一些含有碳的成分產(chǎn)生氣泡，最終形成具有一定厚度的隔熱層。

2.熱分析檢測法

一般的防火材料大部分是利用材料遇高溫膨脹阻燃的原理來進行防火，膨脹阻燃的過程一般是材料遇到高溫時其中的脫水劑會產(chǎn)生酸等成分，發(fā)泡劑會產(chǎn)生氣體，炭化劑會產(chǎn)生炭，這些反應(yīng)需要按照一定的步驟相互反應(yīng)和影響，最后促進其進行有效的防火。相關(guān)資料中可以看到有學(xué)者用DSC、TGA與DTA方法對季戊四醇為成炭劑、三聚氰胺為發(fā)泡劑、聚磷酸銨為脫水催化劑的膨脹阻燃體系進行了研究，分析了各部分受熱分解的過程，闡述了隔熱層的產(chǎn)生過程，為以后這方面的研究提供了寶貴的文獻資料。

3.光電子能譜法

通過利用光電子能譜法我們可以找出炭層中不同成分所占比例和其防火性能之間的關(guān)系。相關(guān)資料中可以看到有學(xué)者將XPS用于分析APP／PER／LRAM3.5，研究在不同溫度或者不同配比的情況下殘余物中N、O、C、P等一些元素之間的比例關(guān)系，并且根據(jù)這些元素各自的情況判斷出他們是以何種形式留在殘余物之中。從檢測結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)C／P比較高的時候，防火隔熱性能才更好。殘?zhí)恐蠧／P比例高、P／N比例低的時候稠環(huán)結(jié)構(gòu)相對容易形成，炭層的穩(wěn)定性更強，防火能力更好。

4.掃描電鏡檢測法

通過使用SEM方法研究之后發(fā)現(xiàn)，防火涂料在添加聚乙二醇改性可膨脹石墨之后，炭化發(fā)泡層中的泡孔尺寸較大，分布較窄，而且鉆出表面蠕蟲狀的可膨脹石墨量有很大的減小，這表明可膨脹石墨經(jīng)過聚乙二醇改性之后，與聚合物界面間的粘結(jié)性有增強，有利于其防火性能的提高。

5.其他檢測方法

除上述幾種檢測方法外，其他檢測方法如涂層膨脹倍數(shù)檢測法、X射線衍射分析法等也經(jīng)常被用在防火涂料的檢測上。這些檢測方法各自有其檢測的重點，在對一些材料進行檢測的時候可以根據(jù)需要采用某一種或者多種檢測方法進行檢測，以便得出最準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。

三、結(jié)語

綜上所述，只對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料進行單一檢測，并不能夠?qū)ζ浞阑鹦阅苓M行十分全面的檢驗，以后的檢測可能會是多種技術(shù)聯(lián)用，這還需要我們繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究，并在實際工作中進行驗證。

參考文獻：

[1]馬洪濤.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].山東建材，2007，(03).

[2]徐曉楠，梁清泉.我國防火涂料應(yīng)用中存在問題分析研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2004，(02).

作者：馮志剛 馮春 單位： 江西省計量測試研究院 日本愛知工業(yè)大學(xué)