如今的膨胀型钢结构防火涂层的老化现象十分严重,许多工程中的钢结构在*初拥有非常好的防火能力,但在使用一段时间后,往往会出现比较明显的隔热效果减弱的现象。而由于防火涂层的老化机理又比较复杂,因此人们往往找不到正确的防老化途径。而为了解决这种问题,就需要对防火涂层进行湿热环境下的老化试验,从而分析其老化理论与机理,找出有效的防老化方法。
一、膨胀型钢结构防火涂层耐湿热性能强弱的判断依据
要准确地判断膨胀型钢结构防火涂层的耐湿热性能,就必须要有准确的量化依据,才能更加具有说服力。而从防火涂层隔热效果的角度进行分析,通常防火涂层的隔热效果是由导热系数λ来间接表示的,而要判断防火涂层耐湿热性能的强弱,则可以对防火涂层在一定外界环境的影响前后的导热系数变化进行比较,如果前后导热系数差别较小,那么可以认为防火涂层的耐湿热性能较强,反之,则认为防火涂层的耐湿热性能较弱。
根据国际上较为常用的导热系数计算标准,以及防火涂层质量相对于膨胀型钢结构质量可以忽略不计的理论依据,防火涂层的导热系数λi可以表示为以下公式:
导热系数
上式中,di为防火涂层的*初厚度,为防火涂层的截面参数,ρs为膨胀型钢结构材料的密度,Tg(t)表示在时间为t的时候外界环境的温度,Ts(t)表示在时间为t的时候钢结构材料的温度,另外,上式中△t的取值不**过三十秒。
而要判断出膨胀型钢结构防火涂层的耐湿热性能,可以将防火涂层在每一环境影响下的一个时间点进行外界环境温度以及钢结构材料温度的测试,结合相关涂层参数求出该时刻防火涂层的导热系数,再将该导热系数与防火涂层刚投入使用时的导热系数相比较,就可以非常清晰地反映出防火涂层的耐湿热性能。
二、试验分析膨胀型钢结构防火涂层耐湿热性能
为了比较不同类型的防火涂层的耐湿热性能,选用了U型防火涂料以及A型防火涂料进行试验,对其在相同的湿热条件下进行老化操作,在经过了42个试验周期之后,所得的导热系数与试验之前的导热系数进行比较。为了考虑试验的准确性,两种涂层材料的其他因素都是相同的。另外,为了分析防火涂层厚度对其耐湿热性能的影响,在两组试验组的基础上还增设了A型防火涂料在厚度减半的条件下的导热系数测定将该组涂层定义为X。在经过了一定时间的湿热环境影响之后,三组试件导热系数的大小如下表所示(表中数据:单位均为Wm-1℃-1)。