科教兴国-陆军指挥学院

浅谈钢结构防火涂料存在的问题及对策
1；钢结构防火原理
由于钢结构耐火性差，在火灾高温作用下很快失效倒塌，耐火极限仅
15分钟，若采取措施，对 钢结构进行保护，使其在火灾时温度升高
不超过临界温度，钢结构在火灾中就能保持稳定性，降低火灾对 钢结
构的破坏力。对钢结构采取的保护措施，从原理上来讲，主要可划分
为两种：截流法和疏导 法。
1.1截流法
截流法的原理是截断或阻滞热流量向构件的传输，从而使构件在规定的时间内温度不超过其临界值。其做法是构件表面设置一层保护材
料，火灾产生的高温首先传给这些 保护材料，再由保护材料传给构件。
由于所选材料的导热系数较小，而热熔又较大，所以能很好的阻滞热
流向构建的传输，从而起到保护作用。截流法又分为喷涂法、包封法、
屏蔽发和水喷淋法。
1.2疏导法
疏导法允许热量传导构件上然后设法将热量导走或消耗掉，同样可使
构 建温度不升高到临界温度，从而起到保护作用。
疏导法目前主要使用充水冷却保护。该方法是在空 心封闭截面中
（主要是柱）充满水，火灾时构件把从火场中吸收的热量传给水，依
靠水的蒸发消 耗热量或通过循环把热量导走，构建温度便可保持在
100度左右。从理论上来讲，这是钢结构保护最有 效的方法。为了防
止钢结构生锈，须在水中放入专门的防锈外加剂，冬天还需加入防冻

< br>剂而且由于对结构设计有专门的要求，所以目前实际上已很少使用。
当今所有的施工方法中，喷涂 法因施工方便、重量轻、成本低、不受
构件形状限制，应用范围最广、效率最高。喷涂法就是用喷涂机具 将
防火涂料直接喷涂在构件表面，形成保护层。钢结构防火涂料按涂层
厚度分为超薄型、薄涂型 和厚涂型三类。超薄型和薄涂型，有一定的
装饰效果，高温时涂层膨胀增厚，具有耐火隔热作用，耐火极 限可达
0.5～2.5ｈ，统称钢结构膨胀防火涂料。厚涂型粒状表面，密度较小，
导热系数低 ，耐火极限可达1.5～3ｈ，又称钢结构防火隔热涂料。
2.存在的技术问题
2.1耐久性
膨胀型涂料所使用的主要原料三聚氰胺和季戊四醇耐水性不良，存在
随 着环境、时间等溶出、分解、降解、和老化等问题，必定会随着时
间的推移防火性能有所下降，而目前还 没有找出一种评定防火涂料耐
久性的方法。检测报告所给出的耐火极限是涂料后保养1至2个月的
检验结果，但火灾的发生是不可预测的，火灾可能是在涂料涂后的一
年，也可能在涂后的10年后发生 ，那时防火涂料耐火时限又是多少，
规范条文中均没有提及。
2.2安全性
目前膨 胀型钢结构防火涂料遇火释放出氨、一氧化氮、二氧化氮、一
氧化碳、氯等有毒有害气体。如果这些气体 的浓度超过了人体忍受极
限，便会对未逃离火场的人员以及消防人员造成危害。如2009年2
月9日央视新址配楼大火，就曾发生消防员因吸入大火产生的毒气昏

迷死亡事件。
2.3生产、施工
国内多数钢结构防火涂料生产企业的规模不大，生产工艺流程自动化
水平不高。部分企业甚至还处于手工作坊式操作，不少产品的配方工
艺大同小异，对专用于防火涂料的 原料研究不够，对原材料的检测、
控制不够，生产过程的检测手段不全，施工设备有待改进提高，于防< br>锈漆的配套性也不能进行严格的检验。
2.4检测标准方面
《钢结构防火涂料》对同 种防火涂料只规定一种涂层厚度的检验报
告，而实际工程中由于钢梁、钢柱、钢楼板规范所要求的耐火极 限各
不相同，例如厚型防火涂料一级防火，钢柱检验报告出具耐火极限为
3.0ｈ，实际工程要 求钢梁、钢板、钢柱耐火极限分别2.0ｈ、1.5ｈ、
3.0ｈ。对钢板、钢梁应采用何种厚度的防火 涂料进行保护，目前无
论从理论界或是实际工程均缺乏相应的研究。
2.5检测标准构件于实际工程构件的差异性
耐火极限检验中使用的基材是Ｑ235的标准1 36ｂ或140ｂ热轧普通
工字钢梁，而实际工程运用中，钢构件的截面尺寸各种各样。检验报
告中描述的钢梁于实际工程中的钢构件并无全的对应关系，因此耐火
极限的高和低，都不能反映防火涂料 在钢结构中的使用情况，以此用
来检验防火涂料有试验模型错误之嫌。而实际使用的钢构件和标准钢梁间应该如何进行换算，如何确定实际使用的钢构件的涂层厚度，国
家尚未规定。由于我国规范中偏 重物理化学指标，但又没有给出理化

指标和实际使用效果的相关性，并且没有对实际使用 状态中可能出现
的各种情况进行试验，所以，防火涂料具有很好的耐火极限并不代表
其在钢构件 中具有很好的使用效果，可能存在质量隐患。
3.相应对策
3.1延长材料的耐久性，推行防火涂料的检查维护制度
公安部四川消防研究所科研人员结合 我国消防规范的要求及国外最
新的研究成果和研究动态，从阻燃基本原理出发，用化学方法在磷酸
盐类粘接剂的分子结构上引入羟基的有机物基团，使其性质得到改
善，成膜后粘结力强、韧性好、耐候 和耐水性好，从而解决复合型饰
面型防火涂料的室温自干性、韧性、耐水性差等技术难题。研究出的有饰面型（主要为膨胀型）防火涂料不仅有很好的防火阻燃效果，而
且室温自干性、韧性、耐水性、 理化性能良好，大大降低防火涂料因
老化等带来的耐久性风险，另外建议对钢结构膨胀防火涂料每隔五年
进行一次检查和维护，超过20年防火涂料重新进行喷涂。
3.2推广无机水性防火涂料 < br>由于无机水性防火涂料使用无机水性基料而不使用有机乳液树脂，因
此更具有省资源、节能耗、无 污染的环境优势，更加受到生产企业和
施工行业的重视和关注。于有机防火涂料相比，无机水性防火涂料 具
有如下特点；①不使用有机树脂和有机溶剂，生产使用过程无污染；
②以硅酸盐、无机矿物、 水等为原料，来源广、能耗省、成本低，易
于制备；③燃烧阻火时不产生毒性气体和烟雾；④产生的无机 碳质隔
热层强度高，能有效地抵抗燃烧气流的冲击作用，阻火性能突出；⑤

涂层 表面硬度高，有较好的耐磨性、耐化学性和耐老化性；⑥施工方
便，干燥快捷，储存、运输安全。
3.3整合生产厂家，实行市场准入制度
北京周边防火涂料厂数十家，造成资源的重复建设， 且没有核心竞争
力，高端市场几乎全被国外防火涂料品牌垄断。建议扶持几家龙头企
业，并对北 京周边数十家企业进行整合，提高行业门槛，并加大科研
投入，大力推广无机水性防火涂料等环保型涂料 。
凡是防火涂料的生产厂家必须有国家检测机构检测合格的报告，
放准出厂销售，并应附有使 用说明书，标明技术性能，制造批号、储
存期限、适用范围；消防监督部门应对每批防火涂料进行出厂前 的质
量抽查，并检验其包装、标贴、说明等是否符合规定要求。对于防火
涂料的施工单位，明确 要求持有相关施工资质。
3.4尽快制定符合实际的验收标准
值得注意的是，由于我国目前 缺乏产品标准和认证体系，所以施
工和技术规范都采用大篇幅条款，对产品的指标、性能加以规定，由< br>于规范制定中认识程度的不同，导致矛盾条款发生，因此制定合理、
统一的检验标准和试验方法非 常紧迫。
3.5严把审核关，加强防火涂料现场检验
在受理钢结构审核项目时，要求设计单 位在图纸中明确建筑物的
使用性质、耐火等级、火灾危险性分类、生产工艺流程、防火涂料的
施 工方法等消防设计内容。对于设计不全、无施工方案的、消防部门
可以下发不受理通知单并注明不受理的 理由。

现场检验对保证钢结构防火涂料的施工质量尤为重要。如在施工
现场取 样检测膨胀型防火涂料的膨胀性能；采用明火做破坏性试验来
测定钢梁、钢柱等的耐火极限，试验合格后 进行下道工序，否则，返
工整改。
4结束语
由于钢结构防火涂料是如今乃至未来社 会很有发展前途的一类
产品，只有检验机构、生产、设计、施工、监理和消防监督部门联手
共同 努力，才能使我国的防火涂料领域健康、有序发展。由于作者水
平有限对一些规范、施工细节解释若有不 尽之处，敬请专家批评指正。









2011-2-13