鋼結構石膏基防火涂料質量控制與施工要點

在現代高層建筑、大型工業廠房、交通樞紐及公共設施中，鋼結構因其強度高、自重輕、施工便捷等優勢被廣泛應用。然而，鋼材在高溫下力學性能急劇下降——當溫度升至550℃時，其屈服強度不足常溫下的50%，極易導致結構失穩甚至坍塌。

一、什么是鋼結構石膏基防火涂料？

鋼結構石膏基防火涂料是一種以建筑石膏為主要成膜物質，輔以無機填料、增強纖維、粘結劑及功能性助劑制成的厚型或中型防火涂層材料。施工后，涂層附著于鋼構件表面，在火災發生時通過物理隔熱與化學吸熱雙重機制延緩鋼材溫升，從而為人員疏散和消防救援爭取寶貴時間。

根據國家標準《GB 14907-2018鋼結構防火涂料》，石膏基產品通常屬于非膨脹型（厚型）防火涂料，涂層厚度一般為10–30 mm，耐火極限可達1.0–3.0小時，適用于室內隱蔽或非裝飾性要求較高的鋼結構部位。

二、防火機理：三重防護體系

石膏基防火涂料的防火效能源于其獨特的熱響應行為：

1.結晶水吸熱脫水

實際反應為二水石膏受熱脫水生成半水石膏并釋放水蒸氣，此過程大量吸熱（約800 kJ/kg），顯著延緩基材溫度上升。

2.低導熱隔熱層形成

脫水后的石膏形成多孔、疏松的無機骨架，導熱系數低（通常≤0.15 W/(m·K)），有效阻隔火焰熱量向鋼材傳遞。

3.結構穩定性維持

添加的硅酸鹽纖維、陶瓷纖維或聚合物纖維可增強涂層高溫下的抗開裂與抗剝落能力，確保防火層在長時間燃燒中保持完整性。

三、核心優勢與性能特點

1.環保安全

石膏為天然礦物材料，不含苯、甲醛、鹵素等有毒揮發物，燃燒時不產生濃煙或腐蝕性氣體，符合綠色建材標準。

2.施工便捷

可采用機械噴涂或手工抹涂，對復雜節點（如梁柱連接處）適應性強；初凝時間可控，便于現場作業。

3.粘結力強、耐久性好

通過優化配方（如添加硅溶膠、可再分散乳膠粉），涂層與鋼材的粘結強度可達0.04 MPa以上，滿足長期使用要求。

4.成本效益高

相比膨脹型防火涂料（薄型），石膏基材料原料易得、價格較低，且無需面漆保護，在非外露區域綜合成本優勢顯著。

5.兼容性強

可與防銹底漆良好配套，不影響鋼結構防腐體系；亦可作為后續裝飾層（如膩子、涂料）的基層。

四、典型應用場景

高層辦公樓與商業綜合體：鋼梁、鋼柱、桁架的室內防火保護；

工業廠房與倉庫：大跨度鋼結構屋架、平臺支撐柱；

地鐵站、機場航站樓：對煙密度和毒性要求嚴格的公共空間；

電力設施與數據中心：保障關鍵承重結構在火災中的穩定性；

裝配式建筑：與預制鋼構件工廠化涂裝結合，提升施工效率。

五、質量控制與施工要點：

材料認證：必須通過國家強制性產品認證（CCC），提供型式檢驗報告；

基層處理：鋼材表面需除銹達St2/St3級，并涂刷專用防銹底漆；

涂層厚度：按設計要求分層施工，每遍間隔時間符合產品說明，最終厚度用測厚儀驗收；

環境條件：施工環境溫度宜5–35℃，避免雨淋或高濕導致石膏過早水化；

養護管理：涂層干燥后需適當養護，防止早期開裂。

鋼結構石膏基防火涂料雖不顯于建筑外表，卻在關鍵時刻守護著生命與財產安全。它將古老的石膏材料與現代防火科技巧妙融合，以“以水御火”的智慧，在烈焰中構筑起一道沉默而堅韌的防線。