不同防火涂料在建筑工程中的應用初探

■ 鄭曉旭 湖南省永州市冷水灘區(qū)公安消防大隊

據(jù)統(tǒng)計，近幾年我國城市建筑出現(xiàn)火災的頻率整體呈現(xiàn)上升趨勢，這也在很大程度上威脅著公眾的生命和財產(chǎn)安全，而火災發(fā)生的原因無外乎管理失責和建筑材料耐火極限較低，因此，在建筑工程過程中，科學合理地使用不同的防火涂料就尤為重要。

一、關于防火涂料的發(fā)展和現(xiàn)狀

所謂防火涂料，就是我們常說的阻燃材料，是非常常用的防火材料之一，其防火效果也相對比較理想。通常情況下，我們會在建材表面覆蓋防火涂料，從而對建筑材料的燃燒可能性有所抑制，同時提升其耐火極限，以減少或避免發(fā)生火災。

最早的防火涂料的主要原料是溶劑型材料，后來人們又先后研發(fā)出膨脹型過氯乙烯和膨脹型丙烯酸乳膠等其他防火涂料，二十世紀末，我國成功研究出L G鋼結(jié)構防火涂料和L B鋼結(jié)構膨脹型防火涂料；進入新世紀以來，國內(nèi)關于防火涂料的研究更加深入，應用也更加廣泛，在類型和產(chǎn)量方面都有質(zhì)的提升。

二、建筑工程中對不同防火涂料的具體應用

不同防火涂料的使用性能各不相同，因此，我們必須結(jié)合建筑材料、施工現(xiàn)場以及各個方面的因素來對防火材料的應用加以選擇。

（一）鋼結(jié)構防火涂料

所謂鋼結(jié)構防火涂料，就是指在構筑物以及建筑物鋼結(jié)構表面施涂的可以通過形成耐火隔熱保護層來提升鋼結(jié)構耐火極限的防火涂料。通常情況下，以涂層厚度為標準，可以將鋼結(jié)構防火涂料分為以下兩種類型：

一種是厚型鋼結(jié)構防火涂料，這種防火涂料的厚度在8毫米至50毫米之間，耐火極限處于半個小時至三個小時之間。厚型鋼結(jié)構防火涂料的特點在于導熱性弱、低燃性、不膨脹以及吸熱性較強等，可以通過減緩火災中鋼結(jié)構溫度的提升來抑制火災。在該鋼結(jié)構防火涂料的制作過程中，必須使用合適的增強型材料、無機輕質(zhì)材料以及粘結(jié)劑等，它的添加劑和基料均是無機物，一方面集合了水溶性防火涂料的優(yōu)勢，另一方面也有效降低了生產(chǎn)成本。厚型鋼結(jié)構防火材料主要應用于耐火極限在2小時以上的鋼結(jié)構，包括民用或工業(yè)樓層的支撐柱以及高層住宅樓的柱等，包括室外型和室內(nèi)型兩種，其中室外型主要針對處于裸露情形或者石化產(chǎn)業(yè)的鋼結(jié)構防火；而室內(nèi)型主要針對一般性鋼結(jié)構的防火。

另一種是薄型鋼結(jié)構防火涂料。這種防火涂料的厚度在3毫米至7毫米之間，這種涂料在受火時會發(fā)生膨脹并發(fā)泡，進而生成耐火層，從而對材料溫度的提升加以緩解，避免火勢蔓延。薄型鋼結(jié)構防火涂料的生產(chǎn)是以乳膠聚合物為基礎，添加部分阻燃劑而成，其中，該乳膠聚合物必須具備耐水性、耐久性和較強的吸附性。具體而言，其生產(chǎn)過程主要包括三大步驟：第一步是在水中放置阻燃劑，將其加工成一定標準的漿料；第二步是使用乳液等基料進行配漆處理；第三步是將其他增強材料和輔助材料添加到漿料中，在進行攪拌。通常情況下，薄型鋼結(jié)構防火材料可分為底層和面層兩層，前者的主要作用是隔熱，后者則是裝飾，主要采用噴涂作業(yè)方式，應用的建筑工程是耐火要求在2小時以下的情況。

除了上述兩種以外，還有一種叫做超薄膨脹型的防火涂料，這種涂料的涂層更薄，而且產(chǎn)品顆粒非常精細，不僅作業(yè)簡單，而且成本較低，裝飾性能也不錯，可以應用于裝飾要求較高的建筑工程防火，如機場候機樓、大型體育場以及生產(chǎn)車間等，也可以用于通信機房、電廠以及傳播等較高防火要求的建筑中線纜和塑料纖維等易燃材料的防火。

（二）飾面型防火涂料

與其他防火涂料相比，飾面型防火涂料不僅防火功能強大，而且裝飾功能比較突出，在建筑材料表面可以發(fā)揮一定的裝飾作用。通常情況下，飾面型防火涂料都是硅酸鹽水玻璃粘合而成的，近幾年又先后推出了氯化橡膠和氯化稀等防火涂料，不過這幾種涂料的防火效果一般，因此應用比較有限。

不過，隨著有機膨脹型防火涂料的問世，飾面型防火涂料的銷量一路驟增，因為這種涂料的防火性能非常理想，能在建筑行業(yè)的各個方面加以應用。近幾年，部分具備透明性的防火涂料順應而生，且技術日漸成熟，可以在高校、影院、酒店等建筑工程中大量應用，在發(fā)揮防火效果的同時，具備很好的美化和裝飾作用。隨著科技的不斷發(fā)展，新型的飾面型防火涂料不僅防火性能更加突出，透明效果和裝飾效果也更加理想。

（三）電纜防火涂料

當前的建筑工程中，對電纜的使用頻率越來越高，但也在一定程度上增加了火災發(fā)生的可能性，因此，必須注重電纜耐火極限的提升。在電纜防火涂料方面，國內(nèi)最早是以飾面型防火材料為基礎，結(jié)合實際需求而發(fā)展的，這種涂料的耐火特性和理化特性相對較強，而且涂料相對較薄，在火災過程中能夠第一時間形成細密均勻的隔熱層，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制火焰和防護電纜的目的。隨著近幾年的快速發(fā)展，電纜防火涂料更加規(guī)范，在火災損傷的降低方面也具備更加明顯的作用。

（四）預應力混凝土樓板的防火涂料

目前絕大多數(shù)建筑工程的建筑形式都是采用的鋼筋混凝土，因此對預應力混凝土的應用也更加廣泛。一般而言，預應力混凝土的抗裂性非常強，而且具備較好的穩(wěn)定性和剛度，成本也相對較低，但是其耐火性相對較差，如果發(fā)生火災，很容易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，從而威脅公眾的生命和財產(chǎn)安全，也成為建筑工程中防火安全的重大隱患。為了解決這個問題，不少人提出各種防護措施，如提高建筑保護層的高度等，但這些方法不僅浪費空間，而且增加樓板重量。隨著預應力混凝土樓板防火涂料的研發(fā)，這個問題終于迎刃而解，通過將這些防火涂料噴涂到樓板配筋上，就可以在火災過程中阻隔火焰，一方面提升樓板的耐火性，另一方面也能延緩熱量傳向內(nèi)部材料或者混凝土，總體防火效果比較突出。近幾年，預應力混凝土樓板防火涂料已經(jīng)廣泛應用于建筑工程中的公路和鐵路等混凝土構件表面。

三、防火涂料的不足和發(fā)展方向

雖然建筑工程中對防火涂料的應用愈加廣泛和成熟，但是防火涂料依然暴露出很多不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是由于無機防火涂料是以水玻璃為基礎而生產(chǎn)的，因此耐水性較強，而有機涂料具備一定的毒副作用，且生產(chǎn)成本較高，綠色防火涂料的研發(fā)仍是關鍵。

二是水性防火涂料明顯不足，需要進一步提升其應用性能。

三是雖然特定功能的防火涂料已經(jīng)得到全面發(fā)展，但依然缺少綜合功能的防火涂料。

四是目前防火涂料的粘結(jié)性能、防銹漆配套性能以及可用壽命都需要進一步提高。

四、結(jié)語

綜上所述，火災是威脅公眾生命和財產(chǎn)的重大災害之一，尤其是建筑工程火災，不僅直接影響公眾的日常生活，而且具備危險性大，恢復成本高等特點，因此，必須做好建筑工程的防火工作，隨著防火涂料的研究和發(fā)展，目前我們可以根據(jù)建筑工程建筑材料和實際情況的不同，來選擇相應的防火涂料做好防火措施，防火效果比較突出，但是在防火涂料的保護性能、防污染性能等方面，仍需要進一步研究，以推出更多綠色環(huán)保、性能較高的防火涂料。