钢结构防火涂料的分类、特点、选型及厚度相关介绍

内容提要：

一、钢结构防火涂料的分类

二、钢结构防火涂料的特点

三、钢结构防火涂料的选型

四、钢结构防火涂料的厚度

一、钢结构防火涂料的分类

（一）分类

依据《钢结构防火涂料应用技术规程》（T/CECS24—2020）的相关规定，在术语及分类的2.0.5条款中，钢结构防火涂料可以根据其应用场所、分散介质、防火作用原理以及成膜材料的不同，参照表2.0.5所列内容进行类别划分。

（二）耐火性能分级

《GB14907-2018钢结构防火涂料》标准中的4.2节，对耐火性能进行了等级划分。

钢结构防火涂料的耐火时间等级包括：0.50小时、1.00小时、1.50小时、2.00小时、2.50小时以及3.00小时。

4.2.2 钢结构防火涂料耐火性能分级代号见表1。

（三）型号及表示方法

钢结构防火涂料的型号标识采用GT字母；其特性标识中，N和W分别指示适用室内和室外环境；S和R分别指明水性或溶剂型介质；防火原理标识中，P和F分别代表膨胀型和非膨胀型；而主要参数的标识则依据表1中的耐火等级代号来表示。

钢结构防火涂料的型号编制方法如下：

示例1:

GT-NRP-FP1.50-A型号的涂料适用于室内，属于溶剂型膨胀型普通钢结构防火涂料，其耐火等级达到FP1.50，并拥有代号为A的个性化标识。

示例2:

GT-WSF-FT2.00-B型号的涂料，特指一种适用于室外环境的、基于水基且非膨胀型的特种钢结构防火涂料。该涂料的耐火等级达到FT2.00标准，并且拥有一个自定义的代号B。

二、钢结构防火涂料的选型

《T/CECS24—2020钢结构防火涂料应用技术规程》中对防火涂料选择的具体要求：

钢结构防火保护的设计需依据建筑或构筑物的具体用途、所处位置以及火灾的类型，选择合适的钢结构防火涂料种类。

钢结构表面防护应优先考虑使用环氧系防锈漆，而调和漆则不太适宜。

在设计和制造耐火极限超过1.50小时的构件时，推荐使用非膨胀型钢结构防火涂料，或者选择环氧类膨胀型钢结构防火涂料。

在构建耐火极限超过1.50小时的钢结构建筑时，建议采用非膨胀型钢结构防火涂料，或者选择环氧类膨胀型钢结构防火涂料。

除了钢管混凝土柱之外，对于设计要求耐火时间超过2小时的构件，应当选择非膨胀型的钢结构防火涂料，或者是环氧树脂基的膨胀型钢结构防火涂料。

在设计和建造耐火极限超过2小时的钢管混凝土柱时，可以选择使用膨胀型钢结构防火涂料，亦或非膨胀型钢结构防火涂料。

在室内环境中，对于隐蔽的钢结构部分，推荐使用非膨胀型防火涂料，或者选择环氧树脂系列的钢结构防火涂料。

在进行室外或露天工程时，钢结构部分必须采用专用的室外钢结构防火涂料。

海洋工程和石化工程中的钢结构建筑，在选材时应当考虑使用室外非膨胀型的钢结构防火涂料，或者室外环氧类膨胀型的钢结构防火涂料。

《建筑钢结构防火技术规范》（GB51249-2017）

在设计和制造耐火极限超过1.50小时的构件时，不宜采用膨胀型防火涂料。

三、钢结构防火涂料的特点

非膨胀型防火涂料主要由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩以及矿物纤维等无机绝热材料构成，并辅以无机黏结剂进行制作。这种涂料不仅隔热和黏结性能优越，而且其物理化学性质稳定，使用寿命较长，展现出良好的耐久性，因此在选择时应予以优先考虑。然而，这类防火涂料的涂层强度相对较弱，外观也不够理想，因此更适合用于隐蔽部位的结构构件。

膨胀型钢结构防火涂料所含粘结剂、催化剂、发泡剂及成炭剂，均为有机成分。当涂层遇火，涂料内的有机成分将经历一系列物理和化学反应，迅速膨胀，进而形成由致密蜂窝状碳质泡沫构成的隔热层。随着时间的推移，一些有机成分开始经历分解、降解和溶出等不可逆变化，导致涂料逐渐“老化”并失去效能，进而出现粉末化、剥落现象。这种涂层的耐久性不佳，性能显著下降。实验数据也显示，在5年的使用周期内，其耐火极限下降了21.7%。非膨胀型钢结构防火涂料由多孔轻质绝热材料如蛭石、珍珠岩、矿物纤维等作为骨料和粘结剂混合制成。因其主要成分几乎全部为无机物质，涂层的物理化学性质十分稳定，使用寿命也因此得以延长。目前已有超过20年的工程应用中，尚未出现涂层失效的情况。鉴于此，对于耐火性能要求较高的场所和构件，不宜选择非环氧类膨胀型钢结构防火涂料。

室外和半室外的钢结构所面临的环境条件比室内的钢结构更加恶劣和不利，因此对膨胀型防火涂料的耐水性、耐冷热性、耐光照性和耐老化性提出了更高的要求。国内一家大型体育场的雨棚钢结构在采用了某种膨胀型防火涂料后，经过10年的使用，出现了涂层老化、性能降低以及脱落等问题。

四、钢结构防火涂料的厚度

《钢结构防火涂料》（GB14907-2018）

膨胀型钢结构使用的防火涂料，其涂层厚度必须达到1.5毫米以上；而对于非膨胀型钢结构防火涂料，其涂层厚度则需在15毫米以上。

《建筑钢结构防火技术规范》（GB51249-2017）

4.1.3-4非膨胀型防火涂料涂层的厚度不应小于10mm；

《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205-2020）

膨胀型防火涂料，包括超薄型和薄涂型，以及厚涂型，其涂层厚度和隔热性能必须符合我国现行的国家标准，对耐火极限的规定，且最小厚度不得少于200微米。若使用厚涂型防火涂料进行施工，至少80%的涂层面积需达到国家标准对耐火极限的要求，并且涂层最薄部分的厚度必须达到设计要求的85%以上。

《钢结构通用规范》GB55006-2021

膨胀型防火涂料的涂层厚度必须满足耐火极限的设定标准。对于非膨胀型防火涂料，其涂层厚度在80%以上的区域应达到耐火极限的设定标准，并且涂层最薄的部分厚度也必须达到设计要求的85%以上。

《关于钢结构防火涂料使用的技术规范》（T/CECS24—2020）

钢结构构件的耐火极限对应的防火涂层厚度，可以通过耐火试验或耐火验算来测定。若耐火试验和耐火验算得出的结果存在差异，则应选取两者数据中的最大值作为依据。

在确定建筑物或构筑物钢结构设计的耐火极限之后，若设计厚度与型式检验报告或型式试验报告中所记录的厚度存在差异，则应将报告中所载明的厚度视为确保钢结构防火要求的防火涂层适宜厚度。