建筑材料的防火性能检测范文

摘要：

本文主要对建筑材料中钢结构防火涂料自身存在的问题与解决对策进行了阐述，并重点分析了其防火性能检测方法的改进措施。

关键词：

建筑材料；钢结构；防火涂料；防火性能检测

一、钢结构防火涂料自身存在的问题

（一）钢结构防火涂料在燃烧过程当中产生的气体含有大量有毒、有害成分近几年来的很多涂料中含有过多的有害成分，例如三聚氰胺等成分在高温环境下会产生很多对人体有害的气体，例如CO、HCL、NH3等气体都可使人窒息。

（二）钢结构防火涂料的有效期不够长

钢结构防火涂料的使用情况与大部分涂料情况相同，它们在日常使用的时候均会受到紫外线和日光的照射，受到碰撞和振动，经历风霜雨雪等各种因素的影响，导致钢结构防火涂料中的有些成分老化或失效，其粘结性能也会有一定程度的降低。进而导致钢结构防火涂料在长期使用的过程中不能真正发挥出其防火的作用。

（三）涂料防火性能检测方式落后

目前，检测钢结构防火涂料的相关性能就是采用国家相关标准技术规定中的一些标准的方式，但是实际在进行这样的检测和试验的时候我们会发现，这样做的成本是非常高的，而且会浪费掉很多的检测经费，燃气和钢材的浪费也会很多。目前，在我们国家有实力采用这种方法进行检测试验的机构不多，而且在真正使用这些方法的时候也不容易检测出钢结构防火涂料的相关性能，因为使用的局限性相对较大。在工程完工后进行检测验收的时候一般也是只对钢结构防火涂料的厚度等一些简单的指标进行检测，而一些比较复杂的性能检测和试验一般都是用当年的型式报告，这样做虽然降低了工作的成本，但是如果材料不达标的话就会留下严重的火灾隐患，而且这样做也会给厂家钻空子的机会，以次充好，这并不利于市场的健康发展。

二、防火涂料自身问题的解决对策

（一）选择较少释放或者不释放有害气体的高性能材料，这样不仅可以降低火灾发生的几率，还可以减少材料自身所释放的气体对人体的危害。

（二）一方面可以通过原材料的有效替换来增加涂料防火性能的有效期限，例如在确保防火性能没有较大变化的情况之下，降低相关材料的用量，比如一些填料和阻燃剂等，以便增加涂料防火性能的有效期限。另一方面可以通过对现在检测方法和材料成分的研究，找出一种可以在短时间内检测出材料有效期限的方法，这样就可以依据不同的环境要求和主题结构的使用期限来判断是否需要进行维修或者更换。

（三）研制出多种新的检测方法，例如锥形量热仪法、热分析法等多种手段，检测出防火涂料的实际性能。

1.锥形量热仪检测法

（1）阻燃性能的检测

在利用锥形量热仪进行材料阻燃性能的检测试验中，首先将热辐射环境控制在20千瓦每平方米，然后在这样的环境中对膨胀型石墨材料与一般膨胀型材料的防火性能进行对比研究，在研究中我们能够准确获得热释放速率峰值等相关的详细数据，进而预测涂料的防火性能。

（2）有毒有害气体的检测

在利用锥形量热仪进行有毒有害气体的检测试验中，主要是通过使用氦-氖激光束以检测相关数据，掌握有毒有害气体产生的详细过程，从有毒有害气体产生的这一方面对材料的防火能力进行研究。

（3）降解过程

在利用锥形量热仪对材料降解过程的研究中，可以通过检测时间和材料失重率之间的关联，获得材料在受热之后的降解过程。对EG以及APE等材料进行研究之后，我们发现，材料在降解过程中第一种进行分解的成分是脱水剂，然后材料之中的胺和铵盐相互发生反应后生成酸，生成的酸会进一步与其他具有羟基的成分相互反应生成酯，这时生成的酯成分十分不稳定，如果环境持续升温其会分解形成二氧化碳、水、炭和酸，酸再和羟基发生反映，在酯的分解过程之中产生大量不燃的气体，促使一些含有碳的成分产生气泡，最终形成具有一定厚度的隔热层。

2.热分析检测法

一般的防火材料大部分是利用材料遇高温膨胀阻燃的原理来进行防火，膨胀阻燃的过程一般是材料遇到高温时其中的脱水剂会产生酸等成分，发泡剂会产生气体，炭化剂会产生炭，这些反应需要按照一定的步骤相互反应和影响，最后促进其进行有效的防火。相关资料中可以看到有学者用DSC、TGA与DTA方法对季戊四醇为成炭剂、三聚氰胺为发泡剂、聚磷酸铵为脱水催化剂的膨胀阻燃体系进行了研究，分析了各部分受热分解的过程，阐述了隔热层的产生过程，为以后这方面的研究提供了宝贵的文献资料。

3.光电子能谱法

通过利用光电子能谱法我们可以找出炭层中不同成分所占比例和其防火性能之间的关系。相关资料中可以看到有学者将XPS用于分析APP／PER／LRAM3.5，研究在不同温度或者不同配比的情况下残余物中N、O、C、P等一些元素之间的比例关系，并且根据这些元素各自的情况判断出他们是以何种形式留在残余物之中。从检测结果我们可以发现，当C／P比较高的时候，防火隔热性能才更好。残炭之中C／P比例高、P／N比例低的时候稠环结构相对容易形成，炭层的稳定性更强，防火能力更好。

4.扫描电镜检测法

通过使用SEM方法研究之后发现，防火涂料在添加聚乙二醇改性可膨胀石墨之后，炭化发泡层中的泡孔尺寸较大，分布较窄，而且钻出表面蠕虫状的可膨胀石墨量有很大的减小，这表明可膨胀石墨经过聚乙二醇改性之后，与聚合物界面间的粘结性有增强，有利于其防火性能的提高。

5.其他检测方法

除上述几种检测方法外，其他检测方法如涂层膨胀倍数检测法、X射线衍射分析法等也经常被用在防火涂料的检测上。这些检测方法各自有其检测的重点，在对一些材料进行检测的时候可以根据需要采用某一种或者多种检测方法进行检测，以便得出最准确的检测数据。

三、结语

综上所述，只对钢结构防火涂料进行单一检测，并不能够对其防火性能进行十分全面的检验，以后的检测可能会是多种技术联用，这还需要我们继续学习和研究，并在实际工作中进行验证。

参考文献：

[1]马洪涛.钢结构防火涂料现状及其发展趋势[J].山东建材，2007，(03).

[2]徐晓楠，梁清泉.我国防火涂料应用中存在问题分析研究[J].消防科学与技术，2004，(02).

作者：冯志刚 冯春 单位： 江西省计量测试研究院 日本爱知工业大学