钢结构防火涂料的应用与发展本科学位论文

PAGEPAGEPAGEi钢结构防火涂料的应用与发展目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 1前言 21.国内外钢结构防火涂料应用与发展的情况 31.1国外动向 31.1.1国外钢结构建筑涂料的发展情况 31.1.2国外钢结构建筑涂料的产业结构 41.1.3国外钢结构建筑涂料的产品结构 41.1.4国外钢结构建筑涂料的新品种 51.1.5国外钢结构涂料生产的新技术 61.1.6国外钢结构建筑涂料研究的新领域 61.1.7国外钢结构建筑涂料的发展趋势 71.2国内动向 71.2.1企业状况与分布 71.2.2钢结构建筑涂料工业的技术水平 81.2.3工艺装备水平 91.2.4科技发展水平 91.2.5我国钢结构建筑涂料的市场前景 91.2.6我国钢结构建筑涂料企业所面临的形势 10市场竞争日益加剧 10科技研究工作薄弱 11国产原材料、助剂短缺 121.2.7我国钢结构建筑涂料科技的发展 13向水性化发展 13向功能化发展 131.3对我国钢结构建筑涂料发展的几点建议 141.3.1探索加速低成本扩张之路 141.3.2完善国家现行标准和解决存在的问题 151.3.3完善钢结构建筑涂料施工应用技术规程 151.3.4发挥钢结构建筑涂料行业协会作用 162阻燃技术的应用与发展 162.1阻燃技术的展望 172.2阻燃剂的新进展 172.3膨胀型钢结构防火涂料的探讨 182.4钢结构防火涂料的选用与施工 182.5小结 203.钢结构防火涂料应用与处理措施 203.1建筑物钢结构的防火处理措施 213.2防火涂料的工作原理和分类 223.3钢结构的防火保护方式 233.4

钢结构防火涂料的选用规定 233.5钢结构防火的方法 233.5.1外包防火层法 233.5.2浇筑混凝土砌筑砖块法 243.5.3充水法 243.5.4轻质防火厚板包覆法 253.5.5复合保护法 253.6钢结构防火涂料的应用现状 253.7钢结构防火涂料发展 263.8钢结构防火涂料的耐久性及使用管理 283.8.1钢结构防火涂料的耐久性 283.8.2钢结构防火涂料的使用管理 283.9钢结构防火涂料的施工质量 293.9.1钢结构防火涂料施工质量主要存在的问题 293.9.2钢结构防火涂料的施工注意事项 293.10小结 30参考文献 31致谢 32阳泉职业技术学院毕业论文PAGE32摘要早在20世纪70年代，国外对钢结构防火涂料的研究和应用就展开了积极的工作并取得了较好的成就，至今仍是方兴未艾。上世纪80年代初，国外钢结构防火涂料就进入中国市场，在工程上应用。从20世纪80年代初开始，我国也开始研制钢结构防火涂料，至今已有许多优良品种广泛应用于各行各业，本文针对近年来钢结构在建筑工程中广泛被应用的实际,分别论述了钢结构防火涂料的性能和适用性还有目前存在的问题及对策，并指出了其应用与发展的方向。关键词：钢结构，钢结构防火，防火涂料。前言钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震、抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要，还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷，因此钢材受到了建筑行业的青睐，单层、多层、摩天大楼，厂房、库房、候车室、候机厅等采用钢材都很普遍。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点、抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。建筑防火是消防科学技术的一个重要领域，而防火涂料又是防火建筑材料中的重要组成部分。防火涂料是指涂装在物体表面，可防止火灾发生，阻止火势蔓延传播或隔离火源，延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料。按用途和使用对象的不同可分为：饰面型防火涂料、电缆防火涂料、钢结构防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料等。我国防火涂料的发展，较国外工业发达国家晚15～20年，虽然起步晚，但发展速度较快。尤其是钢结构防火涂料，从品种类型、技术性能、应用效果和标准化程度上看，已接近或达到国际先进水平。近几年，其需求量成倍增长，这与钢结构建筑的迅速发展是分不开的。钢结构作为高层建筑结构的一种形式，以其强度高、质量轻，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点，在建筑业中得到广泛应用，尤其在超高层及大跨度建筑等方面显示出强大的生命力。截至1990年底，世界上高200米以上的100栋超高层建筑中钢结构占了79%。改革开放以来，随着国际间技术交流与合作的加强，钢结构应用技术在我国得到了蓬勃发展，高层和超高层建筑迅速增长。据1995年的统计资料，我国建成的100幢超高层建筑中钢结构占37%，多数是近几年兴建的。随着我国城市规模的发展，钢结构在我国建筑业的应用具有非常广阔的前景。但由于钢结构自身不燃，钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明，钢结构建筑的耐火性能较砖石结构和钢筋混凝土结构差。钢材的机械强度随温度的升高而降低，在5000℃随着我国城镇建设开发力度的进一步加大，钢结构因其钢性和塑性都比较优良，将被广泛应用在建筑中。因此，必须进一步深入研究钢结构防火涂料性能，根据不同需要、不同功能，提高钢结构耐火极限，增强建筑物抗御火灾能力，确保国家和人民群众生命财产安全。1.国内外钢结构防火涂料应用与发展的情况1.1国外动向1.1.1国外钢结构建筑涂料的发展情况近年来，国外建筑涂料从产品品种、规模应用、质量水平以及研究水平上，都有了很大的发展，已经成为涂料中产量最大的品种。发展较快的地区主要分布在美国、日本、西欧及亚太地区。美国是涂料工业发达国家，建筑涂料占涂料总量的50％。在外墙装饰材料中，建筑涂料占45％；在内墙装饰材料中，建筑涂料占60％。在美国，80％的建筑物外墙用各种优雅的调和色涂料装饰，住宅小区和别墅基本上以涂料装饰为主，一栋建筑物常用1-2种色彩的涂料，使建筑物显得丰富多彩、生机盎然，而室内常用单色涂料。日本是世界涂料生产大国，涂料年产量居世界第二位，仅次于美国，建筑涂料产量占涂料总产量的30％。在日本，建筑涂料使用非常广泛，不仅限于内外墙壁、顶棚、地面，还包括门窗、走廊、楼梯扶手、水箱、屋面防水等建筑物所有的附属金属构件和木质件。西欧像德国、瑞士等国家，80％的外墙使用涂料装饰，意大利、西班牙等地中海沿岸国家，66％的外墙用涂料装饰。西欧的建筑涂料使用量占涂料总量的39％。亚太地区近几年来建筑涂料发展迅速，一些国家的政府从美化环境出发，颁布了相关政策法规，为建筑涂料的消费量迅速增长提供了有利的支持。1.1.2国外钢结构建筑涂料的产业结构世界涂料工业的显著特点是，世界级大公司通过其战略购并、合作合资、合理布局涂料的生产与市场，形成市场一体化的规模效应，使涂料工业向集团化、规模化、专业化的方向发展，从而达到全球合理化经营的目的。如荷兰的阿克苏公司与瑞典的Nobel公司合并组建的AtzO-Nobel公司，成为世界上最大的公司之一；美国的宣威公司以8.3亿美元收购TM赫顿公司，又相继收购了智利和巴西的各一家公司。美国最大的10家（涂料）公司的年产量占美国涂料总量的70％以上，而宣威公司一家的年产量即在100万吨以上，足见其生产集中的程度。而这种收购、兼并、整合正加快其步伐成为一种趋势，这种发展趋势的后果就是大企业的优势产品更具有垄断和竞争性。据统计，世界10家最大的涂料公司的产量占世界涂料总量的1/3，而市场占有率则达到60％，这种趋势正向发展中国家延伸。1.1.3国外钢结构建筑涂料的产品结构国外建筑涂料种类丰富，有有机的水性涂料和溶剂类涂料，也有无机涂料。就有机涂料的成膜物而言，油脂涂料天然树脂涂料、酚醛树脂涂料、沥青涂料等为低档涂料。醇酸、氨基、硝基、过氯乙烯等树脂、聚脂、环氧丙烯酸树脂、聚氯酯、有机硅橡胶等树脂类涂料即合成树脂涂料为高档涂料。高低档涂料的比例通常是反映涂料工业发展水平的尺度美国、日本、西欧等发达国家和地区，合成树脂涂料的比例都在90％以上。美国建筑涂料以成膜物分类，主要由丙烯酸系列、聚醋酸乙烯系列两大类树脂构成，也有少量的环氧树脂和聚氨酯涂料。外墙涂料丙烯酸类树脂涂料占60％左右，聚醋酸乙烯类树脂涂料占30％左右，其它树脂如聚氨酯、环氧树脂系列涂料等约占10％左右。日本建筑涂料不仅质量高，而且种类多，外墙涂料主要有属平滑涂装型的无光泽漆、厚质丙烯酸乳液涂料、有光泽的氯乙烯树脂涂料、环氧树脂涂料、丙烯酸树脂涂料、双组分聚氨酯涂料、有机硅丙烯酸橡胶涂料、含氟树脂涂料、仿瓷涂装型的高弹性丙烯酸橡胶涂料、水性环氧树脂涂料、丙烯酸乳胶涂料。内墙涂料主要有丙烯酸乳胶涂料、弹性丙烯酸乳胶涂料、氯乙烯树脂涂料、环氧树脂涂料等。地面涂料主要有双组分环氧树脂漆、厚质涂料、双组分聚氨酯厚质树脂弹性涂料、丙烯酸树脂涂料、弹性氯乙烯树脂和环氧树脂涂料。日本的建筑涂料以苯乙烯——丙烯酸、醋酸乙烯——丙烯酸树脂及纯丙烯酸树脂为主。近年来，聚氨酯涂料作为中高档建筑涂料在日本使用量大增。欧洲各国建筑涂料也以丙烯酸类树脂涂料为主，尤其在外墙涂料上占绝大部分。英国的ICI、德国的BASF和DINOVA等公司生产的建筑涂料中，丙烯酸树脂占相当大的比重。德国KEIM公司的无机建筑涂料，在欧洲也占有一定的市场。1.1.4国外钢结构建筑涂料的新品种丙烯酸奎树脂涂料日本钟渊化学工业公司采用硅酮为交联剂对丙烯酸进行改性，其耐候性可与含氟树脂涂料相媲美，而成本只有含氟树脂涂料的1/3，是很有发展前景的品种，可广泛用作各种墙面石板、木板的装饰涂料耐候性氟树脂涂料美国最先研制开发了氟树脂涂料，用偏氟乙烯树脂开发氟树脂涂料，用于建筑方面取得良好的效果。氟树脂涂料与其他合成树脂作料相比，具有优良的耐候性、耐久性、耐污染性、耐化学品性，尤其用于建筑物的外部装饰有其他涂料无法相比的优点。20世纪80年代后，日本的旭硝子（株）研制开发出常温固化氟树脂涂料，经改进后，其系列产品已开始投入到欧美及亚太地区。该涂料适宜做超高层建筑的复层装饰保护涂料以及超高层钢结构和跨海桥梁等装饰保护涂料。水性聚氨酯涂料聚氨酯是性能优良的高分子材料之一，以这种树脂制成的涂料，具有优良的光泽和耐水、耐候性。溶剂型聚氨酯涂料由于对环境污染和对施工人员的身体有影响，使用量越来越少，加上国际环境保护法的推出，人们又开发出了水性的聚氨酯涂料。目前，水性聚氨酯涂料作为一类高档的建筑涂料，在发达国家已开始广泛使用。世界各国有关的研制开发也很活跃，国外近10年来有关水性聚氨酯涂料的专利发明达800多项，前景十分广阔。粉末涂料从人类生活的环境意义考虑，粉末涂料作为一种新型的建筑涂料发展迅速。在美国，粉末涂料年增长率为12％左右，欧洲为10％左右，日本为5％左右。粉末涂料近几年已开始在门、栏杆、阳台等建筑物上使用。如大日本油墨公司开发了新型丙烯酸聚酯粉末涂料，这种涂料光泽好、硬度高、耐候性好，适宜做内外装饰保护涂料。在日本兼具防腐性和耐候性能的聚酯——聚氨酯粉末涂料已开始在室内外广泛使用。美国推出的聚酯——聚氨酯粉末涂料也具有良好的前景。功能性建筑涂料随着人类生活水平的进步和生活水准的提高，对建筑涂料的要求除了具有保护作用和精美的高装饰性外，还具有某些特殊的功能，形成了建筑涂料的高装饰性兼功能化的新观念。同时，作为涂料科学基础的高分子化学、生物科学的交叉与进步，推动了建筑涂料功能化的发展。国内外建筑涂料现状及发展趋势1.1.5国外钢结构涂料生产的新技术国外建筑涂料之所以性能优良、品种齐全是与其先进的生产技术分不开的，表现在先进的聚合物生产技术在聚合物乳液合成上，采用无表面活性剂的自乳化技术和其它特定的聚合技术，使多种不同单体组成的聚合物呈层状结构存在于同一胶粒中，从而达到保证产品性能的目的，使产品既具有一定的硬度、耐污染性，又使施工易于进行。另外，通过定向聚合、辐射聚合、互穿网络聚合等制得聚合物乳液来改进涂料的性能和增加使用功能。高自动化水平的涂料生产工艺国外涂料生产控制基本上实现了电脑控制现代化，液体输送实现了管道化，固体物料已采用气动和机械输送及计量自动控制。先进的涂料检测技术国外对于涂料性能的评价已不再单凭外观、颜色、光泽、硬度、冲击等宏观检测，而且将射线分析（EP-NA）、X射线光电子光谱仪（EsCA）、自动电子光谱仪（AES）、离子微分析仪（INA）、富里埃变换红外光谱仪（FT？IR）、紫外光谱仪、核磁共振、色差计等现代化仪器用于涂膜性能测试，深入到了内部组成结构和界面状态等微观检测。此外，还采用椭圆对称仪、综合腐蚀速率测定仪（CRN）、超声波显微镜对涂膜进行非破坏性测定。正是以上这些先进的技术促使了生产的规模化、高效率、高质量以及涂料研究的发展。1.1.6国外钢结构建筑涂料研究的新领域国际环境保护法颁布后，发达国家先后提出了发展涂料工业的三大前提和四大原则，即无公害（无污染）、省资源、省能源和经济、效率、生态、能源。遵循这样的前提和原则，近年来，作为环境主要污染源之一的涂料工业的研究领域也

向新的方向深入，主要有弹性型涂料（单层弹性涂料、透明型弹性涂料、低污染弹性涂料）、封闭功能与有厚膜性的涂料、潮气固化的有机硅改性丙烯酸的超耐候性涂料、常温因化的含氟树脂涂料以及无机聚合物与合成树脂乳液复合涂料、水泥等无机水硬化物与低Tg（玻璃化温度）的合成树脂乳胶复合涂料等；以主体感、色调多彩感为主体要素，体现美化感、装潢感、高级感、时代感特征的研究领域；兼具有高雅的装饰性和我种特殊功能复合的涂料也成为近年来建筑涂料研究的热点。另外，关于新型涂料用颜料浆的研究、各种高效涂料助剂的研究也是十分活跃的研究领域。1.1.7国外钢结构建筑涂料的发展趋势①向低有机挥发物方向发展环境保护已成为人类共同的事业。随着现代化工业的发展，环境污染越来越受到人类的重视，各国政府都相继制定了有关法规，美国从66项法规发展到现在的1113项法规，对建筑涂料的有机挥发物的限制作出了更为明确的限制。其VOC含量从100g/L限定到50g/L。日本和欧美国家也都在环保法规上对VOC含量作出了限定标准，世界环保的要求和呼声使涂料的开发研究朝着低污染环保型的方向深化。建筑涂料在生产、使用中非放的VOC是主要的环境污染源之一。因此，减少VOC的含量已经成为国外建筑涂料发展的总趋势。②向功能复合化方向发展功能性建筑涂料由于不仅有保护和装饰建筑物的功能，而且具有其他方面的特殊功能，也成为国外建筑涂料发展的重要方向。随着高分子科学等其他与涂料相关的基础科学的重大突破和高新技术的进步，不久的将来，功能性建筑涂料在现有基础上将会有更新的飞跃。目前，研究开发的主要技术方向是高装饰性、高功能复合化的建筑涂料以及能赋予涂料特殊功能的高效功能性新型涂料用树脂和添加剂的研究。③向高性能、高档次发展随着现代高层建筑的兴起，对建筑涂料的耐候性要求越来越高，高耐候性涂料树脂的研究开发成为当今世界尤其是发达国家涂料研究的活跃领域。目前，最活跃的领域是含氟树脂和有机硅改性树脂的研究。其中，有机硅改性丙烯酸树脂涂料的研究由于其耐候性可以与含氟树脂涂料相媲美。耐污染性优于氟树脂涂料，成本只有氟树脂涂料的1/3，将是今后超耐候涂料的发展方向。1.2国内动向1.2.1企业状况与分布在计划经济条件下，涂料行业归属为化工部门，涂料生产厂家有115家，除基本自治区外，全国各地都建有涂料厂，其中江苏省最多，其次是广东省、湖北省、黑龙江省、湖南省、山西省，只有一家涂料企业的有新疆、宁夏、青海、海南等省区。在这些涂料厂家中，生产的品种主要是工业涂料及专用涂料，约占涂料总量的75％。建筑涂料尤其是水性涂料，包括各类树脂的乳胶漆生产量所占比例相对较小。进入市场经济后，国有油漆厂（行业内企业）一统我国涂料市场的格局已经被打破，尤其是技术、装备、资金以及市场营销为一体的独资、合资国外大型涂料企业进入中国市场以后，给中国的建筑涂料市场带来阵阵冲击波，建筑涂料市场形成了国有油漆厂、建材行业企业及乡镇企业、合资（或独资）企业三足鼎立之势。我国建筑涂料生产厂数千家，主要分布在北京、天津、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等省市，约占60％。能达到年产5000吨以上的大型企业不足3％，而年产5000吨以上的大型企业大多分布在沿海地区。从1990年起，国外企业在中国独资或合资建成的建筑涂料厂约16家，生产的规模在2万-5万吨/年的水平。资料表明，在我国，按照涂料生产和应用水平的分布来看，划分为三个地带较为合适，即涂料发展最好的是华东和中南为第一地带；其产量分布尚不平衡，呈现南重北轻的态势。从中可以看出，涂料工业发展的好坏、快慢是与经济发展的情况分不开的。建筑涂料的产量及产品结构由于建筑涂料企业分布在各个行业，至今没有一个统计系统来统计全国建筑涂料的产量。2001年我国建筑涂料产量约在150万吨，其中广东省年产建筑涂料15万吨，居全国之首。在全国建筑涂料总量中，低档聚乙烯醇类涂料约占其中的40％，内外墙乳胶漆占40％，溶剂型涂料占20％（主要是室内木质装饰漆和外墙涂料）。内墙涂料主要是聚醋酸乙烯、聚醋酸乙烯——丙烯酸酯、聚苯乙烯——丙烯酸酯和乙烯——醋酸乙烯乳胶漆以及聚乙烯醇类低档涂料。外墙涂料中分乳胶型和溶剂型两种，乳胶涂料以聚苯乙烯——丙烯酸酯和聚丙烯酸酯类品种为主，溶剂型涂料以丙烯酸酯类、丙烯酸聚氨酯和有机硅接枝丙烯酸类涂料为主，还有各种砂壁状和复层型等厚质涂料以及少量的无机硅酸盐涂料。地面涂料一般以聚氨酯和环氧树脂类涂料为主。功能涂料有防火、防潮、防结露、防霉、防虫、防腐蚀、防炭化等品种1.2.2钢结构建筑涂料工业的技术水平我国的建筑涂料在20世纪80年代后得到了迅速的发展，目前已能自行研制、生产世界上大多数中、高档品种的建筑涂料，仅就技术水平而言，已达到了国际上20世纪90年代初的水平，能够基本满足我国蓬勃发展的建筑业和装潢业对建筑涂料品种的要求。我国的有机类建筑涂料占建筑涂料的80％，而聚乙烯醇类、水溶性有机类低档涂料约占一半。因此，从我国的产品水平总体上看与国外相比还有较大的差距。1.2.3工艺装备水平我国建筑涂料的工艺装备水平近年来发展较快，并取得了较大的进步，通过引进、消化、吸收，国产最大容量的树脂反应釜已达15立方米。在研磨设备方面，我国已能生产系列双桶或三桶卧式砂磨机，研磨效率可比普通砂磨机提高3倍以上。涂料生产用的各类物料输送泵我国也已经开发出来。建筑涂料生产所用装备国内基本都可生产，并且能满足技术要求，但从外观质量以及使用寿命上与先进国家相比，仍存在相当差距。国内一些企业从提高产品质量、全方位服务出发，配备了计算机配色系统、工业自动化配色以及现场调配色。但是占建筑涂料生产企业相当比例的乡镇、个体企业几乎没有像样的生产装备，设备简陋，更谈不上电子监控和计算机管理系统。建筑涂料企业整体工艺水平处于较低层次。1.2.4科技发展水平建筑涂料工业科技发展工作在20世纪80年代以后得到较快的发展。在借鉴了发达国家成功经验的基础上，科技工作引导着我国建筑涂料工业走过了从低档产品逐步向高档产品过渡，由单一品种逐步向多品种及配套技术过渡，从传统的平状薄型逐步向复层厚质等高装饰性、高性能过渡的发展道路，形成了具有高、中、低档层次建筑涂料品种结构的局面。我国建筑涂料由20世纪80年代初的年产20万吨，到现在的年产150万吨，科技在其中起了积极的作用。但是，我们应当清醒地认识到，几十年来，我国建筑涂料的科技工作基本上以仿制发达国家的产品为主，随着科技工作的日益深化，目前可以仿制的产品已经越来越少了。另外，随着知识产权保护法规的逐步健全，仿制他人产品的行为已开始非法化，仿制型科技已经接近终点，创新科技即将开始。我国建筑涂料的科技工作正处于划时代的转折点。1.2.5我国钢结构建筑涂料的市场前景改革开放以来，我国经济建设发生了巨大的变化，人民的生活水平有了显著的提高。党中央、国务院多次强调要加快建筑业的振业与发展，使之尽快地成为国民经济的支柱产业。为了实现现代化建设战略目标，将有一大批建筑工程、市政建设和居民住宅需要兴建，建筑业将以年12％的速度增长。各种装饰装修材料的发展也将大大促进我国建筑涂料的发展。据有关资料表明，现有建筑装饰消费水平比前10年提高了约20％，目前建筑装饰费用已占工程造价的30％-40％，较高级的建筑装饰已占工程造价的50％。装饰工程在直线上升，装饰工程造价已从1990年的80亿元发展到2000年的2800亿元。我国建筑装饰装修行业进入了发展的黄金期，其市场发展潜力巨大。1.2.6我国钢结构建筑涂料企业所面临的形势建设部提出在建筑材料中把发展高性能外墙涂料作为点建筑材料来推广。全国化学建材协调组又将建筑涂料列入化学建材重点发展材料，在全国化学建材工作会议上颁布的《国家化学建材产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》也为建筑涂料行业的发展勾画了美好的蓝图。这些宏观环境都为建筑涂料行业提供了良好的发展机遇。面对如此广阔的建筑装饰装修市场，如此难得的市场机遇，中国建筑涂料大多数企业却感到市场被动，市场占有份额越来越小。试分析以下几个因素市场竞争日益加剧中国的改革开放，使国外的企业家都看好中国这一潜在的巨大市场。国外的知名涂料企业带着他们的先进生产技术、巨额的资金以及百年发展的丰富市场营销经验进入了中国的市场，以其大量的广告宣传和对经销商的优惠政策迅速扩展到中国的各个城镇，使中国的建筑涂料企业如同遇上了暴风骤雨，始料不及。目前，在国内的独资企业、合资企业不断涌现，如日本立邦在上海、惠州、廊坊、苏州、重庆设立了5家生产和分装机构。英国ICI在广州、上海建成了4万吨和5万吨生产线，在北方欲建成5万吨生产线。美国、意大利、加拿大、德国及我国台湾、香港等也都纷纷在我国合资建立和预建大型生产厂。我国建筑涂料的品牌很多，但能与日本立邦、美国ICI等国外名牌一比高下的几乎没有，把品牌和服务融为一体的经营体系还不健全。涂料的优劣、品牌的荣辱是与最终的服务——涂料在涂刷物上的实际效果分不开的。我国的大部分涂料企业品牌服务意识淡薄，销售和服务链接不上，产品通过代理商卖出去就算终结了使命，质量和效果只有用户自己去评说。由此造成了假冒伪劣产品充斥市场、品牌良莠不齐的局面。我国的涂料工业随着国民经济的发展经历了从初期、起步到逐渐成熟三个阶段，从起步到逐渐成熟形成规模的周期较短，基础较弱，传统的生产模式和产品概念总是把投资少、见效快、工艺简单、设备要求不高作为涂料的特性，谋求短期效益，没有把涂料作为一门科学来深化，所以就造成了“大跃进”式遍地开花的局面，普遍存在着技术含量低、功能简单、质量低劣，全国数千家涂料企业平均年生产规模只有240吨左右，与美国825家企业、平均年生产规模7878吨相比，悬殊很大。目前我国涂料年产万吨以上的企业屈指可数，而美国的S.W公司年产涂料100万吨以上，印度的亚西亚涂料年产16万吨，台湾的荣记涂料年产10万吨，规模上不就失去了竞争的优势，阻障了品牌的延伸能力。我国处在经济发展的关键时期，巨大的市场需求使建筑涂料成为一个耀眼的亮点，为国内外的涂料企业提供了一个极好的扩展机遇。中国加入WTO，2008年奥运会更为中国的涂料市场注入了活力，市场竞争、服务竞争、性能竞争，使国内涂料企业的忧患意识得到了加强升华，我国的民营企业以其灵活的经营方式、特色产品、地理优势，经过近几年的磨练已经形成了初具规模的经营方式，逐步确定了自己稳固的市场和地位；我国的国有企业通过近几年的调整，综合实力得到加强，一批集团化、专业化的规模企业已经初步形成，成为市场竞争的主力军。但仍有相当大比例的企业生产上于原始作坊状态。据统计，分布在全国的建筑涂料企业，大部分为小、土、散的企业，由于生产规模小，管理水平低，企业技术水平低，生产设备简陋，生产工人文化素质较差，劳动生产率低，发展根基脆弱，市场竞争能力差。科技研究工作薄弱在我国，对建筑涂料专用基料和助剂的基础研究一直处于薄弱状态，包括应用研究，缺乏系统的、自始至终的研究。多年来，科研院所、大专院校对此类基础研究做了大量的工作，大量的科技成果有力地促进了涂料业的发展。但也有相当一些科技成果因研究与应用的脱节而束之高阁。随着我国科技体制的不断深化，科技人员从“科技是第一生产力”中认识到科技成果转化为生产力的重要性，但在重视研究实用性的同时，却忽视了高起点、高价值的基础研究。我国在行业基础研究包括应用研究上打一枪换一个地方已不是稀罕事，更缺乏系统的规划、指导和支持。一些企业始终保持着不断有高新技术产品问世，来支持着企业的发展。在这些企业中，常常是一个科研人员或一个科研群体，几年、十几年甚至一生都在一个主课题上研究，保证了一个产品从研究、生产、投入市场、施工应用的全过程的高水平和高质量。我国的科学研究走过了由单纯的实验室研究到与生产紧密结合的过程。但由于科技体制中申请政府的专题专项拨款以及科研企业的行为结合等等各方面的原因和矛盾都使得系统的规划、指导和支持变得较为困难。建筑涂料企业又分布在化工、建材、轻工、建筑、煤炭、交通、文教等多个领域中，行业分散，科技规划项目来源多支，重复研究出现。因此，只有加强基础研究，提高研究的起点，加强产品系列配套的研究，才能使我国的建筑涂料工业有较大的发展。而要赶上先进水平，一定要避免低水平的重复研究。在科技体制还没有完全进入市场经济的情况下，只有改变企业轻视科技，科技轻视市场，使企业的发展与科技发展紧密结合在一起，使二者形成统一，我们的企业才能壮大，我们的科技才能发展。有关部门应重点支持具有国际水平、高起点前沿项目的基础研究及系统工程，步入一个基础研究，应用技术研究，形成生产力的良性循环中。国产原材料、助剂短缺从我国的涂料工业发展历史看，原材料及其助剂始终是涂料工业发展的一个制约因素和薄弱环节。建筑涂料所用的原料和助剂不仅品种少，而且质量不稳定，价格高，严重制约着其发展。能够满足目前我国环境状态尤其是满足耐沾污耐腐蚀的复合技术的基料很少，有很多还是空白。我国的现有原材料相当一部分在规格和质量上变化很大，生产中常常出现使用同一个厂家的不同批号的原料，既给产品质量造成很大的差异，也给生产厂家的生产和技术开发带来了很多困难。助剂品种少、功能差，严重影响着建筑涂料的涂膜性能和表观性能，致使长期以来国内产品与国外产品存在较大的差距。国外的原材料、涂料助剂产品品种多、功能全、适用性强，为涂料生产厂家提供各种助剂，尤其是具有复合功能的助剂，受到了普遍的欢迎。颜料是赋予建筑涂料色彩、美化五彩缤纷建筑物的主宰。同时，它也是建筑涂料发展中尤其是外墙建筑涂料使用中最令人头痛的问题之一。发达国家建筑外饰采用建筑涂料的使用率达80％，而我国建筑外饰采用建筑涂料的使用率相比之下就低了很多，这与我国国产颜料在耐候性能上的质量低劣是有直接关系的。长期以来，外墙涂料尤其是带色涂料在涂刷到墙面后，少则几个月，多则两三年，甚至一场雨，就使鲜艳的颜色面目全非，变色严重。近几年来，国外各大颜料公司进入中国市场后，白色颜料（钛白粉）基本上由英国ICI、美国杜邦公司提供，各色颜料国内企业也部分采用，但价格之高使企业难以接受。尽管他们的有些颜料在国外有使用成功的范例，但由于气候、环境、使用年限、施工质量的差异，在中国使用也未必能得到保障。因为作为涂料产品，其保色性好坏，首先必须是颜料具有高质量的能满足各种室外应用的性能，同时保色性又与基料的含量、颜色的饱和度有着直接的关系。为了发展和提高我国的建筑涂料产品水平，保证产品质量，必须加速发展满足高性能外墙涂料的复合技术的基料、配套的涂料助剂和高品质的颜料。1.2.7我国钢结构建筑涂料科技的发展建设部最近颁布了第27号公告《关于发布化学建材技术与产品公告》，公告中列入了停止或逐步停止生产的淘汰类产品共有：聚乙烯醇乙其缩甲醛类、硝化纤维素类内墙涂料，聚乙烯醇缩醛类、聚醋酸乙烯类和氯偏类外墙涂料。公告中列出重点开发生产的有：环保型（包括健康型）内墙涂料，环保型水乳类、低毒性溶剂型以及高耐候性、高耐沾性、高保色性的外墙涂料。根据公告的精神以及市场的需求，我国的建筑涂料科学技术工作应当向以下几个方向发展：向水性化发展当今世界，人类赖以生存的环境越来越多地受到人们的关注。涂料的品种结构应向着减少VOC含量、向着绿色产品、环保化发展。向水性化发展是大趋势，传统的溶剂型涂料比重将逐步下降。提高水性涂料的质量和技术水平、开发新的品种，是巩固和发展水性涂料的重要环节。在研究和开发以丙烯酸系列为基料的乳胶涂料的基础上，对于各类高性能涂料所需要的水性基料应加强、加快研究开发速度，满足特殊部分的特殊要求。向功能化发展除了研究开发各类功能性涂料，包括防水涂料、防水涂料、防腐涂料、防霉涂料、隔热涂料、保温涂料、防碳化涂料等，还应加紧研究和开发建筑装饰中出现的难题和新问题，满足各类建筑对不同功能的需求。复合化技校针是提高和满足各类功能的有效途径。①功能的复合化。如弹性功能与呼吸功能复合，将那些优良的弹性乳液与被亲水官能团表面修饰微壳（超微粒子）复合化，使弹性能力与透湿性并存。弹性功能与低污染功能的复合：将常温反应型乳液与涂膜亲水性技术复合，通过使用交联分子量大的反应乳液，提高伸长率和膜密度，显示出硬度，使弹性功能与低污染性相结合。②加强对耐酸雨涂料的基础研究，解决建筑物受酸雨腐蚀问题，使耐酸雨建筑涂料能在基料复合技术及相关助剂的匹配上取得突破，解决国内日趋严重的酸雨降临对建筑的腐蚀这一大难题。③基料的改性功能复合化。对于已有的基料进行某种特殊性能的改性，并且将特殊的功能相复合。如有机硅改性丙烯酸的耐候性与潮气固化聚氨酯透湿性相结合，以此来达到双重复合的特殊功能作用。④通过在内墙涂料中加入某种特殊材料，从而达到吸收室内有毒有害气体、消除室内异味、净化空气的目的。⑤向高性能、高档次发展重点研究有机硅改性丙烯酸树脂涂料、水性聚氨酯涂料以及氟碳树脂水性化涂料，以适应和满足我国高层和公共建筑外装饰的需求。⑥提高涂料配制技术提高涂料配制技术，主要包括优质颜填料的生产和选用、各类助剂的配套应用和色浆的配制、纳米材料及超细粉料在涂料配制中的应用技术，以满足涂料功能的要求，全面提高建筑涂料的产品质量和水平。配套产品与施工应用技术研究涂料只有装饰到被涂物表面形成涂膜后才能真正成为成品；涂膜能否充分发挥预期效果，与使之形成涂膜的配套产品和施工技术有很大关系。我国在涂装施工技术方面与发达国家差距很大，施工技术包括施工方法、程序、规范和标准以及与之相关的配套产品、机具。在这方面的研究工作十分薄弱，当前家庭装修已成为建筑装饰材料的主战场，针对家庭装修的市场，研究、开发适于自己动手的产品和施工机具，并能对建筑施工队伍进行施工技术的培训和指导，应是涂料行业不可忽视的一项工作。因为目前建筑涂料在如何正确使用、如何正确施工存在的问题是较多的，因此加强宣传与培训、重视施工技术的研究是当前建筑涂料占有市场，保证质量，上水平、上档次的重要工作。1.3对我国钢结构建筑涂料发展的几点建议1.3.1探索加速低成本扩张之路在对行业内规模经济性的追逐中，实现名牌战略、集团战略中国的涂料市场一直被国内外企业家们看好。进入20世纪90年代以来，国外一些知名公司在经过缜密筹划之后，纷纷带技术、带资金、带管理经验来中国开辟市场，以期抢在国内企业之前争得较大的市场份额，这些已经凝聚和集中了的资本的到来，对国内市场形成了巨大的冲击。在很大程度上改变了原有的竞争格局和态势，对尚在进行资本原始积累的国内企业形成了巨大的压力。竞争是在一个不平等的态势下进行的。国内各企业无论是在经济实力上，还是在技术水平或管理水平上，都不占有优势，使得某些外国企业在很短的时间内就抢到了国内市场较大的份额，这不能不使我们感到忧心忡忡。国家化学建材产业“十五”计划和2015年发展规划提出了发展民族工业的规模效益。涂料行业企盼着在国家实现战略性结构调整和探索新的公有制实现形式的过程中，按照市场机制探索通过资本的重组和股份制的改造等手段，优化资源配置，在低成本条件下达到集约化，上规模、上水平，创出自己的名牌，形成自己的集团。1.3.2完善国家现行标准和解决存在的问题目前，我国建筑涂料标准共有10个，有国家标准和行业标准，标准的制定大多是参照和套用日本JISK标准，虽然这几年涂料的发展速度很快，无论是产品品种还是应用范围都有了长足的进步，但建筑涂料的标准仍停留在10年前的水平上，在1995年修订的合成树脂乳液外墙涂料标准中，还取消了耐沾污性的指标。虽然与国际接了轨，但却忽略了我国环境因素——外墙污染严重这一国情，致使该标准在公布之日起就引起了行业内人士的异议。制定该标准的相关部门自2000年开始修订1995年制定的标准，将原标准中的一等品、合格品改为优等品、一等品、合格品，将相应的指标作了合理的提高，并增加了耐沾污性检测指标项目，解决了建筑涂料在标准指标与实际应用存在的差异和问题。目前还应尽快制定和完善如外墙用腻子、封底材料等配套产品的标准。1.3.3完善钢结构建筑涂料施工应用技术规程规范建筑涂料市场建筑涂料在没有上墙之前，对于工程来说，它只是个半成品。从建筑工程的角度看，对涂料的应用技术和施工质量的关注决不应亚于对产品质量的重视。而我们国家在这方面一直是被人们忽视和不重视的。为了使建筑涂料在装饰工程中得到完美的体现，既要有完善的产品技术标准，还要有严格的施工工程技术规范。因此，制定行业强制性的《建筑涂料涂装工程的技术规范》，对其术语、材料要求、设计要点、施工操作技术要求、质量验收、维护保养等方面作出明确的规定是十分必要的，也是必须的。这样才能使我们的产品质量和施工质量得以全方位的保证。上海市建委组织制定了《上海市外墙涂料施工验收规程》并在1993年作为地方标准开始实施。1998年，北京市建委组织制定了《北京市建筑涂料施工应用规程》，其中对内、外墙的7个标准的技术指标做了部分的修订，并分别对材料要求、设计要求、施工操作技术要求、质量验收、维护和保养作出了明确的规定。这些规定的实施，即使产品质量得到有效的监督和保证，也使施工质量得到保证，有利于规范建筑涂料市场，使其健康发展。1.3.4发挥钢结构建筑涂料行业协会作用实施整体发展建筑涂料作为涂料工业的一个分支，几十年中得到了迅速的发展。以计划经济时的统计和划分，属化工系统。但建筑涂料企业又多是化工企业以外的建材、建工、轻工以及乡镇企业所组成。长期以来，如同散兵游勇，处于无人管理状态。行业协会、学会以及技术情报网通常以技术交流为主要形式，每年将全国的建筑涂料科研与生产企业集聚在一起，围绕这一行业的技术、生产、装备进行交流。近几年来，会议的交流已不只是技术的交流，还相继增加了在技术标准、行业管理、建筑涂料质量保证制度以及规范市场等方面的交流。说明这个行业发展到今天，已使人们意识到很多问题已经到了非规范不可的程度。随着机构改革的进一步深入，政府逐步退出对企业的直接管理，一些纯属行业管理的职能交由行业协会去办。作为建筑涂料的行业协会成为连接政府和企业的桥梁和纽带，传递全国建筑涂料企业发展现状和发展趋势的信息，反映并集中生产企业存在的困难和要求，传达国家有关的方针、政策，规范市场和行业行为，推广新产品、新技术、新工艺，研究发展对策成为行业协会的主要职责。然而，目前行业管理相对滞后和散乱，从过去的管理构成沿袭至今，各系统行业协会、情报网有6个之多，分属化工、建材、建设部，管理体系混乱，造成国家政策法规和企业的沟通、协调难以落实。因此，行业管理系统自身的统一是当务之急。中国进入WTO，对我国建筑涂料行业来说既是机遇也是挑战。尽管在我国建筑涂料发展中还存着这样那样的问题，但随着建筑业作为我国支柱产业在国民经济中的作用和人们生活水准的逐步提高，中国将成为世界上最大的涂料市场，我们应当抓住良机，依靠科技进步，带动全行业技术上水平和综合竞争能力的提高，在更加激烈的市场竞争中赢得主动，使我国建筑涂料产业更加健康、快速的发展，去迎接新世纪的挑战。2阻燃技术的应用与发展近年来，我国防火涂料的研究取得了很好成绩，产品的性能有了突破性的提高，并正在形成我国自己的体系。2.1阻燃技术的展望从国际上总的发展趋势来看，对阻燃产品性能要求越来越严格，越来越全面，下面简单地阐述一下对产品性能要求的新动向：①要求阻燃剂本身无毒，制造过程中不造成公害。要求在阻燃过程中高温下的分解产物是无毒的、非刺激性的、发烟量越少越好。总之，要求开发具有环境安全性和使用安全性的阻燃产品。②要求有复合功能的阻燃产品。最基本的要求是不损害被阻燃物的原有性能，例如对高聚物不降低其力学性能、电学性能等，对纤维制品不影响其耐用性，手感，色泽性与色泽的稳定等。现在，在发展中的要求是在这些基本要求上，还要有某些特定的功能，对阻燃材料要求有多层次的、复合功能的动向已经出现。③为了得到合乎一定实用目的的阻燃产品，必须综合平衡各组分的物理、化学、阻燃作用和实际使用状态下的多方面的功能，因而产生了阻燃设计的新概念。但表征有关阻燃性能的测试方法的精度还远远不够，要不断地改进提高有关阻燃性以的分析测试方法。2.2阻燃剂的新进展

非卤阻燃剂，为了减轻阻燃剂的有害作用以获得具有使用安全性的阻燃剂，各国都在集中力量研制高性能无机阻燃剂，因为这种阻燃剂的特点是不含卤元素的化合物，所以也叫非卤阻燃剂。现在对易燃的聚烯烃已研制出兼有良好的加工性和物理性能的用非卤阻燃剂阻燃的制品，氧指数达34~36，发烟量大大降低，而且无毒，这种非卤阻燃剂已经用于电线电缆的绝缘材料，地铁、地下街道的密闭控制室和电子仪器，关于非卤阻燃剂的开发工作，我们应当及时地开展起来。

氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑等无机阻燃剂的更有效的使用都要采用粉体工程新技术使之微粒化，氢氧化铝要求达到平均微粒1μ级，而氧化锑要求更细的粒度，研究实验结果表明，粒度和阻燃效果有关，因此必须开发粉碎新技术。在必要的阻燃剂粒度、粒度级配、颗粒形状等物理参数的基础上，还必须同时运用表面化学的方法来处理氢氧化铝等物质表面，以增加他们与被阻燃树脂的亲和力，这样处理的阻燃体系在同样的阻燃效果下，可能得到很好的物理、化学性能。2.3膨胀型钢结构防火涂料的探讨目前保护钢结构最常用的方法是在其表面涂覆钢结构防火涂料，发生火灾时它作为耐火隔热保护层，有效地提高钢构件的耐火极限，满足现行国家规范的要求。涂覆钢结构防火涂料作为防火保护的一种手段，不但具有很高的防火效率，而且使用十分方便，施工不受钢结构几何形状的限制，且一般不需要辅助设施，有广泛的适用性。按照防火机理，可将其分为隔热型防火涂料和膨胀型钢结构防火涂料两大类。

膨胀型钢结构防火涂料的主要作用机理是涂层受热后迅速发泡膨胀，从而形成蜂窝状隔氧绝热的碳化泡沫层，该泡沫层的导热率很低，能明显降低对钢材的热传导，以有效地保护钢结构，提高其耐火极限，一般来讲，膨胀钢结构防火涂料是以天然或合成的高分子聚合物为基料，辅以发泡剂、助发泡剂、碳原等成份构成膨胀体系，再与各种颜填料及助剂制成混合体。在常温下形成普通的涂层，火灾时膨胀碳化起防火保护作用。2.4钢结构防火涂料的选用与施工钢结构防火涂料在工程中的实际应用涉及多方面的问题，对涂料品种的选用、产品质量和施工质量都需要加以重视。

①选用原则：鉴于钢结构在建筑中的使用部位不同，承载形式及强度不同，因而对其耐火性能的要求也不一样，此外，根据建筑物的特点及火灾发生的危险与危害的差异，对构件的耐火要求也不等，因此科学合理地选择防火涂料来保护钢结构对建筑物的防火安全至关重要，应确保产品质量和施工质量为前提，不宜过分强调降低造价，否则将难以保证涂料的产品质量和涂层厚度，最终影响钢结构的防火保护。一般遵循以下原则：首先要求选用的钢结构防火涂料必须具有国家级检测中心出具的合格检验报告，且有产品的型式认可，不要把饰面型防火涂料用于钢结构上，因为它难以达到钢结构的耐火要求；其次应根据钢结构的类型特点，耐火等级，和使用环境来选择符合性能要求的防火涂料，室内裸露的钢结构、轻型屋面钢结构及有装饰要求的部位，当所需耐火极限在1.5小时以下时，可选用室内膨胀型钢结构防火涂料；当耐火极限在2.0小时以上时应填用，对于特种涂料确可在涂层较薄时保证耐火性能，则根据工程实际情况，经过认证后在具有可靠性条件下使用，室内的隐蔽部位，高层全钢结构及多层厂房钢结构，不建议使用膨胀型钢结构防火涂料，露天钢结构应选用室外钢结构防火涂料，不能把技术性能仅满足于室内的防火涂料用于室外；最后，不宜过分宣传超花天酒地型钢结构防火涂料，不能认为涂料涂层越薄越好，从防火机理上讲，它是利用涂层的膨胀发泡来起防火作用，只不过对原材料的控制，配方的合理化要求更加苛刻，加工难度也相应提高，由于它主要还是靠有机成分的物理化学反应起作用，任何影响膨胀的因素都将最终影响防火性能，其中有些成分对温度敏感，如长期暴露在空气中，必然会出现析出、分解的现象，导致涂层开裂、脱落等老化失效问题，最终失去膨胀而影响防火性能。②施工技术：钢结构防火涂料作为一种重要的防火手段，其涂层性能的优劣，不仅与涂料产品的质量有关，还与涂料涂装施工技术的操作密切相关，只有好的涂料产品而无相应的施工技术配套，最终也会使防火涂料出现粉化、开裂和脱落，因此应严格施工技术操作，确保涂层的性能。施工有以下几个因素：首先是人员，涂料的涂装施工人员未经培训合格的不得进行施工，以确保工程质量。其次，钢结构在涂装防火涂料前，表面必须清除干净，保证无油、水等污物，并涂刷防锈漆且防锈漆与防火涂料不发生化学反应。还有，施工的环境温度对防火涂料的影响很大，对大多数防火涂料来说，施工过程中和涂层干燥前，环境温度应保持在5~40摄氏度，相对湿度不宜大于90%，现场的通风状况良好。当风速较大、阻雨天和构件表面有结露时，不宜作业。刚施工好的涂层应防雨淋、曝晒、污染和机械破坏，如有损坏，需进行修补，并且为确保耐火极限，任何一种防火涂料都有一定的厚度要求，过分追求涂层薄、用量少是不可取的，对承重钢构件任何部位都应进行涂刷防火涂料，且各个面的保护层都应有相同的厚度，所以应严格按施工工艺进行施工，不得给建筑留下安全隐患。竣工后，还应对涂层进行维护和管理，消除薄弱环节，对缺陷部位酌情修补，以确保涂层的有效性，而不能一劳永逸，认为只要使用了钢结构防火涂料就能保证建筑的结构稳定。2.5小结目前膨胀型钢结构防火涂料已经被成功应用于各类工业及民用建筑中的钢结构防火保护，它在我国的研究及应用中虽然起步较晚，但却十分活跃和迅速，并正向超薄型、低污染、高性能、装饰性好等多功能方向发展。3.钢结构防火涂料应用与处理措施钢结构建筑物建筑自人类产生以来都是人们生活的重要组成部分，但在很长时间里运用的都是石材，木材等。随着科技的发展新型材料的运用越来越广泛，其中钢材是其中普遍采用的一种。而以钢结构为主体的建筑是现代空间结构发展的主流，近年来，钢结构更加广泛应用于公共建筑中，我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材，同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品日益也增多，如彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产，使建筑结构充满现代化时代气息，实际证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景。2001年9月11日，位于美国纽约市中心的世贸大厦遭到恐怖分子的袭击，在先后遭受两架民航客机的撞击后，仅过了20多分钟，这幢摩天大楼便轰然倒塌，造成了数千人的重大伤亡。世贸大厦是美国经济繁荣的象征，如此庞大的建筑为何这般不堪一击，建筑专家们众说纷纭，但有一条是肯定的，那就是和这幢建筑的全钢结构构造有很大的关系。首先是钢构件遭到剧烈撞击，造成防火保护层松脱，紧接着大量泄漏的航空燃料在建筑内部猛烈燃烧造成楼内温度急剧上升，在高温作用下，无保护层的钢构件很快失去强度和承载能力，最终上演世贸大厦在瞬间化为乌有的人间惨剧。一方面钢结构具有强度高、受荷能力强、自重轻、占空体积小、构件制造与安装方便等优点，但是钢材就其自身耐火性能来讲，远低于砖石和钢混结构；另一方面，越来越多的大型建筑如展览馆、候机楼、大型商场和高级宾馆及工业厂房等不断增多，采用钢结构的建筑也随之不断增加，钢结构的防火问题不容回避。钢铁和其他材料工业的发展为钢结构行业提供品质优良、规格齐全的材料。根据市场需求，今后二三年将有一批彩色钢板生产线建成、热轧h型钢也将增加一条生产线、大型冷弯机组也在筹划之中。到那时我国能自行生产彩色钢板100多万吨、热轧h型钢100多万吨及冷弯大中型矩形管（方管）、圆管，加上现有的焊接薄壁h型钢、中厚板、薄板及其他建筑钢材，完全可以满足钢结构行业发展的需要。配套使用的保温隔热、防腐材料、防火涂料、各种焊接材料及螺栓连接件等产品和技术不断创新提高。钢结构行业将出现，一批有特色的有实力的专业设计院、研究所，年产量超过10万吨的大型钢结构制造厂，有几十家技术一流、设备先进的施工安装企业，上千家中小企业相互补充、协调发展，逐步形成较规范的竞争市场。经过10年左右钢结构行业的产值将从400-500亿元发展到1500亿元。技术不断创新、专业人才脱颖而出。全行业开展课题研究，总结设计、制作、安装经验，组织国内外技术交流，促进钢结构技术不断创新和发展，钢结构的设计、制造、施工及管理将会有更大的进步。随着经济的发展和建筑业的需求，我国钢结构与发达国家的差距将不断缩小，我国钢结构市场将有着广阔的前景。3.1建筑物钢结构的防火处理措施要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足这一缺点，必须对其进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。但无论采取何种方法，其原理是一致的。钢结构的防火主要有防火涂料、发泡防火漆和外包防火层，复合保护法，轻质防火厚板包覆法，充水法，浇筑混凝土砌筑砖块法，外包防火层法。我国的钢结构防火主要采用防火涂料、发泡防火漆和外包防火层等方法。对于外露的钢结构构件，如楼梯等多用涂料和漆料，采用10～40mm厚的涂料，耐火极限可达1。5～3h，而发泡漆的耐火时间一般为0。5h。对隐藏的构件，珍珠岩防火喷涂或采用防火板是经济有效的方法，30～40mm厚的喷涂可实现1。5h的耐火极限，并兼有一定的防腐能力。暴露钢构件一般采用耐腐蚀涂料或油漆防腐，由底漆和面漆组成。目前防腐涂料的有效期为10～20年，所以要定期重新涂刷。镀锌压型钢板本身具有一定的防腐能力，在用于楼盖时可借助于防火涂料解决防腐问题，但用于屋面和外墙面时还要涂以有机涂料，增加其耐久年限。防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。目前，我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类，即薄型（Ｂ类，包括超薄型）和厚型（Ｈ类）。薄型涂层厚度在7mm以下，在火灾时能吸热膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，从而阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构温升，起到防火保护作用。其主要优点是：涂层薄，对钢结构负荷轻，装饰性较好，对小面积复杂形状的钢结构表面的工比厚型要容易；厚型涂层厚度为8-50mm，涂层受热不发泡，依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升，起到防火保护作用。两者具有不同的性能特点，分别适用于不同场合，但是，无论那种产品均应通过国家检测机构检测合格，方可选用。3.2防火涂料的工作原理和分类防火涂料是一类可降低可燃基材火焰传播速率或阻止热量向可燃基材传递进而推迟或消除基材的引燃过程或者推迟结构构件失稳及力学强度逐渐降低的涂料。即对于不可燃基材，防火涂料能降低基材温度升高的速率，延长结构失稳的过程；对可燃基材，防火涂料能推迟或消除可燃基材的引燃。防火涂料的防火工作机理表现在以下几个方面：①防火涂料中的硅酸盐类水化产物遇热脱水汽化从而吸收大量的热量，同时涂层中的吸热材料因受热分解或相变，也耗掉一定的热量，从而降低构件温度升高的速率，提高了构件的耐火能力。②防火涂料受高温作用后，自身能分解出一些惰性气体，它们破坏了燃烧必要条件的形成。③涂料受热后出现一层熔融膜并逐渐形成均匀的碳化层进而形成膨胀的发泡层。其膨胀量为涂覆度的100～200倍，膨胀后涂层的导热量可比膨胀前减少1000～2000倍。防火涂料有多种分类法。按其使用的部位划分，可将其分为钢结构防火涂料、木结构防火涂料、砼结构防火涂料等；按其成膜物来分，可分为有机、无机和复合防火涂料；按其可溶性划分，可分为水性防火涂料、油性防火涂料；按其阻燃原理分，可分为膨胀型防火涂料、非膨胀型防火涂料。但根据防火涂料的作用、功能和现行国家标准对防火涂料的要求，最适宜的分类为：结构型防火涂料和饰面型防火涂料。3.3钢结构的防火保护方式钢结构防火涂料涂覆在钢基材表面，其目的在于进行防火隔热保护，防止钢结构在火灾中迅速升温而失去强度，挠曲变形塌落。而防火保护层最主要的作用，是涂层本身多孔轻质或受热膨胀后形成炭化泡沫层，热导率很低，一般均在0.23w/(M..C)以下，有效地阻止了热量迅速向钢基材传递，推迟了钢构件升温到极限温度的时间，从而提高了钢结构的耐火极限。对于厚涂型钢结构防火隔热涂料，涂层厚度为几厘米，火灾中基本不变，自身密度小，热导率低；对于薄涂型钢结构膨胀防火涂料，涂层在火灾中由几毫米膨胀到几厘米，热导率明显降低，比厚涂型效果更明显。钢结构实施防火涂覆保护，必须确保足够的防火涂层厚度，涂层的热导率要小，单位时间内传给钢基材的热量少，防火隔热效果才更好。为了减轻构件的自重，提高涂料的粘结性，更好的装饰钢结构表面，国内外的一些单位都在大力开发超薄型的防火涂料，即涂层厚度在3mm以内的防火涂料。武汉阿克苏诺贝尔工业油漆有限公司的“国际”牌厚度为0.78mm的涂料，耐火极限时间已超过1.5个小时。国内现有产品与之相比还有较大差距。薄型化是一个方向，但考虑到化学材料长期性能变化的问题，目前也不应片面的强调。应进行综合的、系统的比较分析，以得出恰当的控制点3.4

钢结构防火涂料的选用规定①室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定耐火极限在1。5h及以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料。②室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在1。5h以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。③露天钢结构，应选用适合室外用的钢结构防火涂料，用于保护钢结构的防火涂料应不含石棉，不用苯类溶剂，在施工干燥后应没有刺激性气味；不腐蚀钢材，在预定的使用期内须保持其性能。3.5钢结构防火的方法3.5.1外包防火层法外包防火层法就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。外包防火层法通常应用于钢柱，其做法有：金属网抹50#砂浆保护，厚度为8mm，耐火极限达到0。8h；用加气混凝土作保护层，厚度为40mm时耐火极限为1。0h，当厚度为80mm时，耐火极限能够达到2。33h；用200#混凝土作保护层，保护层厚度为100mm时耐火极限能够达到2。85h；用普通粘土砖作保护层，厚度为120mm时耐火极限能够达到2。85h；用陶粒混凝土作保护层，保护层厚度为80mm时耐火极限能够达到3。0h。随着技术发展，用防火板作保护层技术越来越完善，应用越来越广。防火板钢结构防火保护主要用于耐火等级为一、二级的建筑物的钢柱、梁、楼板和屋顶承重构件，设备的承重钢框架、支架、裙座等钢构件进行包覆和屏蔽，以阻隔火焰和热量，降低钢结构的升温速率，将钢结构的耐火极限由0．25h提升到设计规范规定的耐火极限。其安装方法可采用粘结剂或钢件(如铁钉、铁箍)固定在钢构件上，在作包覆保护之前钢构件应先作防锈去污处理，并涂刷防锈漆。3.5.2浇筑混凝土砌筑砖块法用现浇混凝土作外包层时，可以在钢结构上现浇成型，也可采用喷涂法（喷射工艺）。现浇的实体混凝土外包层通常可用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝并保证外壳的强度。也可以在施工现场将钢结构表面涂沫砂浆以形成保护层。砂浆可以是石灰、水泥或石膏砂浆，也可掺入珍珠岩或石棉。外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥和轻混凝土做成的预制板，采用胶粘剂和钉子或螺栓固定在钢结构上。这种方法保护层强度高、耐冲击，占用空间较大，适用于容易碰撞、无保护面板的钢柱防火保护。3.5.3充水法在空心钢构件内充水是抵御火灾最有效的方法，能使钢结构在火灾时保持较低的温度。水在结构构件内循环，受热的水可经冷却再循环，或由水管引入凉水来取代加热过的水。这种方法在国外被广泛地使用在钢柱的防护中。这种方法造价低，对空心钢构件的防渗漏、防腐蚀要求高，只适用于空心钢构件的保护。3.5.4轻质防火厚板包覆法采用无机防火板材对大型钢构件进行箱式包裹，如石膏板、蛭石板、无石棉硅酸钙隔热板等，包板的厚度根据耐火极限的要求而定。这种方法具有施工方便、装修面平整光滑、成本低、损耗小、无环境污染、施工周期短、耐老化等优点，推广前景好，是钢结构防火保护新的发展方向。3.5.5复合保护法紧贴钢板用防火涂料或柔性毡状隔热材料，外用防火薄板作罩面板。这种方法适用于表面有装饰要求，一般用于需要粘贴柔性毡状隔热材料或涂敷厚质防火涂料的钢柱。目前中国的钢结构防火基本上都采用了防火涂料的处理办法。

常规设计是将受火面直接覆盖防火涂料形成保护层，起到隔热的作用，降低火灾时温度传向钢结构的速度，延长其承载时间，从而给人以逃生、抢救财产、扑救火灾的机会。3.6钢结构防火涂料的应用现状钢结构防火涂料自80年代初问世以来，以其耐火时间长、易于施工等性能优势很快取代了传统的用水泥包裹的防火保护工艺而被广泛应用。特别是超薄型钢结构防火涂料自95年问世后，对钢网架结构的防火保护，以其不可替代的优势已成为目前钢网架防火保护的首选产品。从第一代钢结构防火涂料应用于北京亚运会主场馆的钢结构防火保护至今已经过去了二十年。在这二十年里，钢结构防火涂料经历了从室内型到室外型的发展过程和从厚型、薄型，直到超薄型的发展过程。在消防建审中，应用防火涂料对钢结构进行防火保护这一措施已被确认并被越来越多的建设单位所接受和采用。就解决钢结构的防火保护而言，防火涂料只是半成品，必须得通过涂覆施工将涂料涂覆在被保护钢结构的表面，形成耐火隔热保护层，才能实现防火涂料的功能。如果涂覆施工过程不能得到有效的控制，钢结构仍得不到合格的保护涂层。不同类型的防火涂料由于其生产工艺的不同而对施工条件的要求和施工工艺的要求也不同。不同地区的气候条件存在相当大的差别。在进行涂料施工以前若不能对被施工涂料的技术特性有较为深刻的了解，对当地气候如温度、湿度、风力、施工期间是否多雨等条件有所了解而盲目施工，形成的涂层就不能达到预期的质量要求。比如超薄型钢结构防火涂料多以溶剂油为稀释剂，绝对不可以在每一次涂刷后涂层表面有可能结露的情况下施工。如果在涂层表面有水分时进行下一次涂刷，涂层的内聚力将受到严重破坏。严重时，涂层会象雪花一样一片片地脱落。而且遇到这样的情况很难进行返工，因为要将涂层从钢结构上彻底清除也是非常困难的。再则，被保护的钢结构展开面积大而且或高空，或隐蔽，都具有一定的施工难度和检验、验收难度。因此，要求钢结构防火保护工程的施工队伍一定要经过专业培训并具有较高的管理水平，才能得到高质量的耐火隔热保护涂层。钢结构防火保护工程的质量控制点是两个过程即工厂生产过程和涂覆施工过程。钢结构防火涂料的使用方和工程质量监督方应将着眼点放在考察生产厂是否建立了完善的质量保证体系和是否具有良好的信誉方面，再借助于验证有关技术文件；同时加强施工过程的监督。3.7钢结构防火涂料发展随着建筑事业的蓬勃发展，建筑结构形式日新月异，钢结构由于具有强度高、自重轻、抗震性好、施工快、建筑基础费用低、结构占用面积少和工业化程度高等特点得到了人们的广泛重视。钢结构虽然不燃，但是极易导热，当自身温度达到540℃以上，其力学性能迅速下降，而当温度达到600℃时，钢材的强度几乎为零。裸钢的耐火极限通常只有15－30min。根据我国有关建筑防火设计规范的要求，建筑的柱、梁及楼板与屋顶承重构件的耐火极限的要求为0.5－3.0h不等。1998年5月5日，北京玉泉营环岛家具城大火，钢结构防火未达标，1.3万m2钢结构轻体建筑全部倒塌，造成直接经济损失2087万元；震惊世界的“911事件钢结构的防火