1、钢结构防火保护层的设计

2、厚型防火涂料存在的问题与解决对策(2.1防火涂层施工时空鼓、开裂 2.2抗冲击性差、容易剥落)

3、金属网砂浆防火层抗冲击性试验对比

4、金属网砂浆防火涂料施工方法(4.1结合层（表面打底）施工 4.2防火涂层分层涂抹 4.3金属网设置位置 4.4金属网附设 4.5防火层厚度控制)

5、结语

某重要高层建筑，主体结构是钢筋混凝土核心筒外围钢结构框架体系，地下2层，地面28层，建筑总高度为110.20m，总建筑面积为65790.45m。钢结构框架体系框架柱采用650×650mm焊接箱型钢柱，框架梁主梁采用550×380×380×10×25×25mmH型钢梁，次梁采用480×200×200×10×12×12mmH型钢梁，楼板为自承式钢筋桁架模板—钢筋混凝土组合楼板。

建筑物构件的耐火极限见下表：

序号　构件名称　耐火极限（小时）　防火材料类型

1　柱　3.0　金属网砂浆防火层

2　梁　2.0　金属网砂浆防火层

3　楼板　1.5　楼盖自防火

4　剪力墙　2.0　混凝土自防火

5　支撑　2.0　金属网砂浆防火层

6　吊顶承重构件　1.5　薄涂型防火涂料

1、钢结构防火保护层的设计

钢材虽然是不燃烧体，其耐火性能却很差。裸钢的耐火极限仅有15～30分钟，遭遇火灾时机械性能迅速下降，丧失支撑能力而引起结构垮塌或结构失稳。采用钢结构防火保护层来提高其耐火极限，满足应用要求就成为关键的选择。厚型防火涂料因其防火性能好，耐老化性好，耐久性基本上可达到建筑物结构同寿命等特点，故重要建筑的主要构件多数选厚型防火涂料作为钢结构的保护层。该工程中采用NH型（砂浆型）厚型防火涂料，涂层厚度柱为26mm，梁为16mm。

厚型防火涂层在施工中容易产生空鼓、开裂、剥落、抗冲击性差等通病，从而影响钢结构的防火性能。

2、厚型防火涂料存在的问题与解决对策

2.1防火涂层施工时空鼓、开裂

因为钢结构构件表面的光洁、不吸水性，导致防火涂层不能与钢构件之间有良好的结合力，不吸水性导致防火涂层在施工中容易出现流淌，不但影响施工质量，也影响施工速度和造成材料浪费。

解决对策：①合理调整顿秩序施工配合比：为保证砂浆与钢构件有良好的粘结力，配合比中适量增加粘胶剂用量；②分层施工：各涂层厚度首层控制在2-3mm，其它涂层厚度控制在5-6mm，分层涂抹，直到达到设计厚度，每层施工间隔时间不小于12小时；③改进施工方法：以首层当结合层单独配料，增加胶水掺量，并采用机械喷涂，增加首层与结构的附着力，能有效提高防火层与结构之间的粘结力；④加强施工管理，严格控制水灰比，做到现配现用。

2.2抗冲击性差、容易剥落

因为钢材属优质弹性材料，在受到冲击力的作用下，较大范围内会发生共振作用，并且钢构件表面光洁，砂浆与钢构件的结合力本身就差，素砂浆涂层在受到冲击力与钢材共振作用力的时候，会碎裂并脱落，失去防火功能。

解决对策：在厚型防火涂层中增设钢丝网；钢丝网砂浆涂层改变素砂浆层的脆性破坏为延性破坏后，在受到冲击力与共振力后，直接撞击面会碎裂，但不脱落，虽然碎裂后的防火涂层防火功能会有所下降，但还能发挥60%以上的防火功能，非直接撞击部位的砂浆涂层在钢构件受到冲击力的作用共振下，会空鼓，局部出现少量开裂，但不会脱落，有较好的完整性，只会少量影响其防火功能。

3、金属网砂浆防火层抗冲击性试验对比

以140b标准工字钢梁为试样，除锈清理后刷防锈漆，然后喷涂NH型防火涂料，包钢丝网涂抹砂浆型防火材料，根据不同要求的耐火时间至相应厚度，二端支承固定，中间架空，架空净距离3.0m，按喷涂、手工抹涂、增加钢丝网三种情况下，制作试样6个，在养护后，进行现场抗冲击力试验。

试验方式采用钢锤自由落体式冲击钢梁方式，钢锤质量分别采用5.0kg、10.0kg、15.0kg三种，自由冲击高度为1.5m，试验情况如下表：

涂层方式　锤重　落距　循环次数　现象（中部2m范围）

手工抹涂　5.0kg　1.5m　2　底部全部脱落侧面50%脱落

首层喷涂　5.0kg　1.5m　2　底部80%脱落侧面30%脱落

首层喷涂　5.0kg　1.5m　4　底部全部脱落侧面60%脱落

钢丝网喷涂　5.0kg　1.5m　4　底部60%空鼓、无脱落侧面30%空鼓、无脱落

钢丝网喷涂　10.0kg　1.5m　2　底部60%空鼓、有裂缝、无脱落侧面40%空鼓、细小裂缝、无脱落

钢丝网喷涂　10.0kg　1.5m　5　底部空鼓、较多裂缝、无脱落侧面60%空鼓、有裂缝、无脱落

钢丝网喷涂　15.0kg　1.5m　2　底部空鼓、较多裂缝、无脱落侧面60%空鼓、有裂缝、无脱落

钢丝网喷涂　15.0kg　1.5m　5　钢梁轻度弯曲，中间部位底部有脱落侧面较多裂缝、局部碎裂、无脱落 在采用喷涂、手工抹涂、增加钢丝网现场试验情况下，增加钢丝网时构件在防火涂层不开裂、脱落时能承受的冲量，得出了以首层采用喷涂，在涂层内配钢丝网的防火涂层能抵抗的冲量比没有钢丝网的涂层提高3倍以上。

4、金属网砂浆防火涂料施工方法

4.1结合层（表面打底）施工

在涂抹防火层前必须用打底料打底，打底料采用手提式喷枪喷涂，用凹凸斗式喷枪，空气压力为0.6～0.8MPa，喷枪口直径宜为6～10mm，喷枪垂直于被涂装构件表面，距离以40～60cm为宜。喷涂厚度为2～3mm，底层喷涂应基本均匀，厚度一致。

4.2防火涂层分层涂抹

本工程中防火涂料涂层厚度总控制钢柱为26.0mm、梁为16.0mm，施工时分层涂刷成型，首层喷涂厚度为2-3mm，随后每次抹涂厚度以为5-6mm为宜，施工时涂层厚薄均匀，不漏刷，并等到每道涂层干后方可进行下一道工序施工，每次涂刷施工后，都进行检查，发现在流坠、空鼓、开裂、起壳等现象的进行清除后补涂；漏涂和涂层厚度过重新补涂；在补涂层干燥后，再进行下一层全面涂刷。

下雨天、空气湿度大于85%，或构件表面有结露、表面过于潮湿时，不宜进行涂层作业。

4.3金属网设置位置

钢丝网设置位置要考虑到二方面内容，一是要保证金属网与砂浆层能有效结合，二是要注意到火灾发生时，高温作用对金属网的破坏作用，基于这二方面原因，金属网设置易位于砂浆层厚度的三分之一处，并位于靠钢构件侧面，即梁的防火层金属网位于离钢梁面6mm处，钢管柱的防火层金属网位于离钢柱面10mm处。

4.4金属网附设

防火层内的金属网固定和位置控制采用铝合金保温钉固定，金属网附设宜2-3人操作，由上往下附设，金属网长度方向搭接宽度宜为150mm，且不能少于100mm，宽度方向搭接宽度为100mm，最少搭接宽度不能少于80mm，在搭接处至少要有一排保温钉固定，搭接位置应避开转角部位。

4.5防火层厚度控制

防火涂层应每层控制其厚度，在每层施工前检查上一层以及前面施工总厚度，采用测针法检查测量，以便在当前施工时进行调节；防火涂层施工时，要预防薄层贴补，即防火涂层除首层结合层外，每层施工厚度不得小于3mm，薄层贴补容易出现空壳、起皮、粘结力不足、脱落等质量弊病，影响防火涂层质量。

在接近设计厚度时，要合理安排分层施工厚度，做到分层均匀、每层厚度合理，预防薄层贴补现象。

5、结语

重大工业与民用建筑工程设计寿命长，除了地震波对建筑造成的冲击波外，在人为使用中，各种家具和物品的搬运、二次装修等都能对建筑构件局部产生撞击性作用，采用金属网砂浆防火技术后，能有效提高防火涂层的抗冲击力，保护防火涂层的完整性，保证建筑物的安全性与耐久性。