氯化镍与有机蒙脱土在环氧基膨胀型钢结构防火涂料中的协效作用

以有机蒙脱土(OMMT)和氯化镍(NiCl_(2))作为复配协效剂制备环氧基膨胀型钢结构防火涂料,通过锥形量热仪、热重分析仪(TG)、扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)系统研究了复配协效剂在防火涂料中的防火和抑烟作用。结果表明:单独添加OMMT和NiCl_(2)均能有效增强环氧基膨胀型钢结构防火涂料的隔热性能并降低燃烧过程中的生烟量和热释放,将二者复配使用表现出更好的协效作用。当m(OMMT)∶m(NiCl_(2))=1∶1时,膨胀型钢结构防火涂料的峰值热释放速率、峰值生烟速率以及300℃背温时间分别为291.3 kW/m^(2)、0.039 m^(2)/s和1465 s。TG结果表明,OMMT和NiCl_(2)复配使用可以降低涂料的峰值分解温度和质量损失速率,使涂层在700℃时的残炭率高达24.8%。SEM和FT-IR结果表明,OMMT和NiCl_(2)复配使用有利于形成更多含磷交联结构进而提高膨胀炭层的致密性和连续性,达到较好的防火和抑烟作用。

冷弯薄壁型钢-结构防火一体板自攻螺钉连接性能试验研究

开展冷弯薄壁型钢-结构防火一体板自攻螺钉连接抗剪性能试验研究,完成35个典型试件单调拉伸及低周往复加载试验,分析结构防火一体板厚度、螺钉直径、螺钉端距及加载角度等因素对其抗剪性能的影响。结果表明:不同加载角度及螺钉端距的试件呈现不同的破坏模式,主要包括板材端部撕裂破坏、板材孔壁承压破坏、板材被拉断破坏等,且破坏时试件的自攻螺钉存在不同程度的倾斜。对于试验端分别采用直径为4.8、5.5 mm螺钉的试件,试件的峰值荷载及延性系数与螺钉直径无明显相关性,弹性刚度随着螺钉直径增大而显著提升;随着螺钉端距由15 mm增大至25 mm,试件的弹性刚度无明显变化,而峰值荷载和延性系数提高了约35%;随着板厚由12 mm增大到20 mm,试件的峰值荷载提高了约40%,弹性刚度提高了约90%,延性系数降低了约30%;与加载角度为0°的试件的特征参数相比,加载角度为45°时,试件弹性刚度提高了约100%,峰值荷载及延性系数无明显差别;加载角度为90°时,试件弹性刚度及峰值荷载无明显差别,延性系数降低了约40%。

阻燃剂对水性钢结构防火涂料性能的影响

[目的]为实现碳达峰、碳中和目标,水性涂料的需求日益增加。应用于石化领域的防火涂料更有耐特种火的性能要求。[方法]研制了一种基于乙酸乙烯酯乳液的水性膨胀型钢结构防火涂料,通过热重分析,以及阻燃性、烟密度和耐特种火性能测试,考察了分别以二苯基磷酸乙酯、苯基磷酰氨酸二苯基酯和(4-乙酰基苯基)-磷酸二乙酯作为阻燃剂对其性能的影响。[结果]综合残炭量、热分解温度、氧指数、UL94标准水平/垂直测试结果、烟密度、钢结构升温曲线等指标,采用苯基磷酰氨酸二苯基酯的水性钢结构防火涂料具有最长的点燃时间、最低的燃烧速率、最小的烟密度和最低的最终升温,综合性能最佳。[结论]该涂料满足GB 14907-2018《钢结构防火涂料》标准对室内防火涂料的全部性能要求,配套水性聚氨酯面漆后也可通过全部室外防火涂料测试,可望用于石化领域。

环保PVF碳氮硫硅钢结构防火涂料的研究

为降低防火涂料的成本,实现绿色环保,本试验制备了一种环保聚乙烯醇缩甲醛(PVF)及其钢结构防火涂料,研究了PVF加入量对防火涂料理化性能和防火性能的影响,并分析了其耐火机理。结果表明,当聚乙烯醇与甲醛质量比为5.7∶3.5时,加入2%左右尿素和0.2%左右过氧化氢制备环保PVF,甲醛含量符合GB 18582—2020的规定;PVF与涂层的黏结强度呈正相关,能增强涂层的黏结强度,对涂层的基本性能无影响,对涂层耐火性能有显著影响。涂层钢板平均温度随PVF加入量的增加呈先降低后增加趋势,加入7%~13%的PVF,涂层发泡厚度大于3.3cm,涂层背面温度小于300℃,PVF加入量为10%时,涂层背面温度温度最低,为220℃。PVF在297.3℃左右发生热解,相变结束时残碳量约为23.8%,两者受热均产生大量阻燃气体,在涂层中主要起气源和少量碳源作用,具有较好的黏结性和成膜性能。

高层装配式钢结构住宅施工设计及关键技术研究

以济南先行区绿色建设国际产业园租赁住房项目为工程背景,研究了高层装配式钢结构住宅设计及施工关键技术。通过研究基于BIM技术构件深化设计、施工顺序优化、防火体系优化、外墙防水体系优化等关键技术,确定了最优施工技术,在不增加成本及工期的基础上,提高了建筑整体及局部防火、防水性能。通过研究地脚预埋、钢梁、钢柱及附属结构的施工关键技术,确定了各施工步骤最优技术,确保了施工安全及质量。基于研究成果,形成了一套综合性的高层装配式钢结构住宅技术体系,结果表明:研究成果的应用提高了工程质量及经济效益,缩短了施工工期。

多火灾升温条件下超薄型钢结构防火涂料隔热性能研究

为准确评估换流站钢结构的抗火性能,基于换流站中可能出现的标准、电力及碳氢火灾情况,通过耦合微尺度热重-红外光谱(TG-FTIR)联用热解试验与小尺度耐火试验炉隔热试验,同时在标准、电力及碳氢3种火灾升温条件下,研究超薄型钢结构防火涂料的热解机制以及对不同材质、不同截面形状系数钢构件的隔热性能。试验结果表明:火灾升温速率越快,防火涂料热解的质量损失速率峰值越大,且对应的峰值温度也更高;不同火灾升温曲线对防火涂料热解逸出的气体类型并无显著影响,但对逸出气体量和逸出峰值温度有影响;相比于电力和碳氢火灾升温曲线,标准火灾升温曲线下,防火涂料在750℃之前释放出更多热解气体,从而更好地发泡膨胀,更快地起到抗火隔热效果;进一步,超薄型防火涂料在碳钢和不锈钢基体以及多种截面形状系数下,其在电力和碳氢火灾升温下的耐火极限均明显低于标准火灾,隔热性能显著降低。

防火涂料在钢结构中的应用及检测方法探讨

随着技术的不断进步和应用需求的不断提高,防火涂料的研究和应用将不断深化和完善。防火涂料的应用可以有效提高钢结构的耐火极限,为人们的生命财产安全提供保障。同时,对防火涂料的检测也是保证其性能的重要手段。讨论了防火涂料在钢结构中的应用及防火涂料的检测方法,为建筑安全提供更加可靠的保障。

钢结构悬挑雨篷板拓扑优化应用研究

以某机场设置跨度较大的钢结构悬挑雨篷板为背景,利用ABAQUS软件对跨度较大的钢结构悬挑雨篷板进行拓扑优化分析,优化后的钢结构悬挑雨篷板形状发生了变化,更能满足工程需求,且应力值重新分布后也更均匀。拓扑后的钢结构悬挑雨篷板质量约为原构件的0.85倍,节约了材料且在结构受力过程中减轻了自身重力荷载,提高了建筑结构安全。

钢结构楼梯与PC叠合板在低层复杂结构体系中的应用研究

从施工角度出发,对钢结构楼梯、PC叠合板在低层复杂结构体系中的应用分别进行了深入研究。探讨了两种材料在实际施工中的优势和挑战,钢结构楼梯与PC叠合板在低层复杂结构体系中都具有独特的优势和应用价值,淮河行蓄洪区新建王截流和陈郢保庄圩居民迁入安置工程中,房屋快速安全成功建造的实践证明,两者结合运用将为建筑领域带来更多的可能性和创新,为建筑行业的发展贡献更多的智慧和力量。

膨胀型钢结构防火涂料的制备及性能

为提高涂料的耐火性能以更好地保护钢结构,以水性环氧乳液和固化剂作为基料,聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL)作为阻燃体系,可膨胀石墨(EG)作为阻燃助剂,粉煤灰漂珠与纳米TiO2作为填料,研制了一种膨胀型钢结构防火涂料。考察了各组分用量对涂料性能的影响,采用扫描电镜(SEM)对防火涂层燃烧前后的微观结构进行了表征,并分析了涂层厚度对耐火时间的影响。结果表明:水性环氧乳液、固化剂和EG的最佳用量分别为20.0%、4.0%和4.5%,纳米TiO2与粉煤灰漂珠的最佳质量比为1∶1。当APP、MEL和PER的质量分数分别为28.0%、18.0%和18.0%时,涂料的耐火时间最长。发生燃烧之后的“蠕虫”形EG会与基料树脂发生膨胀并与无机层粘合形成无机保护层,膨胀体系相互发生反应,粉煤灰漂珠均匀完整地附着在基材表面,使之具有良好的隔热性能。所制备的防火涂料的最佳涂覆厚度为1.9 mm,耐火时间为107 min。

尿素石膏基钢结构防火涂料的制备

本试验进行了尿素石膏工业化生产试验,并探究了尿素石膏加入量对防火涂料基本性能影响。结果表明,尿素石膏工业化生产试验中,当砂磨次数为五次时,尿素石膏特征峰达到最大值,其转化率最高。尿素石膏能改善涂料的施工性能,一次涂刷厚度可达0.5~1.3 mm,大幅降低施工成本。尿素石膏最佳加入量为3%,此时碳层膨胀倍数11倍,平衡耐火温度275℃,碳层结构最紧密。尿素石膏受热温度在200~450℃范围时,大量分解产生二氧化碳、氨气、氮气、水蒸气等不燃气体,抑制燃烧,有利于涂层缺氧碳化。

有机-无机复合膨胀型防火涂层的制备及作用机理

以P-N-C型膨胀阻燃体系的有机涂层作为内层,液体硅酸钠和Al(OH)_(3)膨胀体系的无机涂层作为外层,制备了一种复合型钢结构防火涂层。通过模拟大板燃烧法及扫描电子显微镜、热重分析、X射线衍射等技术研究了复合涂层的防火性能和防火膨胀机理。结果表明,制得的复合涂层在遇火后会形成外部陶瓷层包裹内部炭层的复合膨胀层,其中外部陶瓷层坚硬致密,内部炭层均匀多孔,能够长时间有效隔绝热量的传递和有害气体的逸出。经过60 min耐火试验后,复合涂层的钢板背温为213℃,膨胀倍率为15.65,表现出良好的防火性能。

钢结构装配式变电站一体化围护结构抗火性能研究

当前钢结构装配式变电站仍存在围护结构装配化程度低、主体结构防火构造与围护结构不匹配等技术问题,基于此,提出了一种适用于钢结构装配式变电站的一体化围护结构,一方面实现对梁柱的防火保护,同时也可以实现防火板与墙板的一体化。对单榀钢框架进行了足尺抗火试验,并对不同厚度蒸压轻质混凝土防火板(ALC板)的抗火性能进行了有限元分析。结果表明:由50mm厚ALC板+50mm厚岩棉层+50mm厚ALC板组成的一体化墙板和使用100mm厚ALC板作为梁柱防火板的主体结构均能满足ISO-834标准火灾模拟下的耐火极限要求。

装配式钢结构工程ALC条板墙及外保温一体板施工研究

外墙传给结构构件的荷载易使结构构件产生变形,为了改善传递路径,提出在结构外围建立外墙架的概念,运用结构计算软件MIDAS、PKPM等确定外墙架系统的构件尺寸,并对ALC加气混凝土条板墙和外墙架系统间的安装节点进行研究,提出了相应节点构造;通过现场试验验证了Ⅱ型保温装饰一体板在使用高度超过27 m时的可靠施工技术。

钢结构用膨胀型防火涂料的最新进展

膨胀型防火涂料在暴露于火焰时会膨胀形成保护炭层,有助于限制钢的温升以显著延长其失效时间,防止倒塌。近年来,基于可再生生物基材料、环保材料、一体化膨胀、纳米技术、协效剂和微纳米结构涂层等先进的防火体系被开发出来,为持久性长、释放热量低、烟雾少、有毒气体少、环保、多功能防火涂料的开发提供了潜在的解决方案。简要介绍了新的膨胀型阻燃剂基防火涂料,着重介绍了新膨胀防火涂料用协效剂,并进一步探讨了涂料的防火机理及发展方向。

钢结构用膨胀型防火涂料的选择及涂装施工技术

钢结构建筑已经逐步成为国内建筑类型的主要发展方向,但由于钢结构耐火性能差,合理选择防火涂料并正确涂装至关重要。该文对钢结构用膨胀型防火涂料的类型及选择的注意事项进行了介绍,并重点阐述了不同类型钢结构用防火涂料的涂装技术。

水性膨胀型钢结构防火涂料的制备及性能研究

以醋酸乙烯、叔碳酸乙烯酯聚合而成的混合液为基体,采用物理膨胀和化学膨胀相结合的阻燃膨胀体系,可膨胀石墨(EG)为物理膨胀体系,水性阻燃剂为化学膨胀体系,来制备水性膨胀型钢结构防火涂料。探究了乳液与阻燃剂之间的配比、EG的添加量对水性防火涂料防火性能的影响。结果表明,当乳液含量在20%(质量分数,后同)、阻燃剂含量在40%、EG含量在1.5%时,制备的水性膨胀型防火涂料涂层受热后膨胀效果显著,强度高,附着力好,耐火极限为63 min,满足GB 14907—2018对钢结构的防火要求。

钢结构膨胀型防火涂料的现状及发展趋势

介绍了建筑钢结构的耐火特性与测试方法,概述了防火涂料的作用机理及其等效热阻,结合基础理论与工程实践,分析总结了市场上各类膨胀型钢结构防火涂料的优点与局限性,结合涂装施工的便利性、成本与周期等因素,对双组分膨胀型防火涂料在建筑钢结构行业的发展趋势进行探讨。

纤维增强水泥板一体化复合外墙体系施工技术

作为装配式钢结构建筑稳定发展的关键——装配式外墙体系,目前主要有3种类型:蒸压砂加气混凝土条板加保温装饰一体板、PC大板外墙和龙骨分层组装外墙,其中外挂墙板与主体结构间的连接节点要兼具安全性与同步变形的能力。针对装配式钢结构办公建筑外墙板施工技术展开研究,分析装配式钢结构建筑纤维增强水泥板一体化复合外墙条板,作为装配式钢结构办公建筑中外墙围护结构的安装工作难点,结合实际案例,提出纤维增强水泥板一体化复合外墙条板安装作业的标准化节点。

填料对钢结构防火涂料耐火性能的研究进展

为了改善钢结构防火涂料的耐火性能,需要研究如何添加不同填料来提高涂层残炭量、致密性、强度、抗氧化性等各项性能,以及填料与各组分之间相互协作的关系。介绍了填料在防火涂料中的作用;重点介绍了无机填料和新型生物基填料对防火涂料耐火性能的研究成;并对填料在防火涂料中的应用技术进行了展望。