一种新型无机钢结构防火涂料研究

发布时间：2017-12-02 11:18

  本文关键词：一种新型无机钢结构防火涂料研究

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【摘要】：高温对建筑结构的力学性能具有显著的影响,钢构件的材料性能会随着周围环境温度的升高而急剧下降,当温度超过550℃后,钢构件的强度和刚度会丧失大半。发生火灾时,环境温度通常在20分钟内即可上升到800℃,此时钢构件极易失稳,从而发生事故。本文通过探究新型钢结构防火涂料,具体做了以下工作：(1)通过对常用的不同类型材料的分析对比,结合每种材料的性能,初步选取了以普通硅酸盐水泥、高铝水泥作为粘结剂,膨胀蛭石、膨胀珍珠岩粉和漂珠作为无机隔热填充材料,高效减水剂和引气剂作为助剂的研究基材,用来研究新型防火涂料；(2)在低导热系数领域,对于同一组试件的不同准备条件,材料的导热系数随试件内部的水含量、粉煤灰掺量、膨胀珍珠岩粉掺量、漂珠掺量、引气剂掺量和纤维种类的变化而变化。经过逐步多次试配及筛选,得到了一组相对可靠的配合比,并发现材料导热系数与自身干密度之间的关系；(3)通过内置热电偶的圆柱体试验和简单高温加载试验对《钢结构防火涂料》GB14907-2002规定的钢结构防火涂料测试办法进行模拟,前者主要针对标准试验的静止状态进行模拟,即去除钢结构的加载,验证所选取的防火涂料能够具备实际的防火效果；后者主要针对标准试验的高温加载状态进行模拟,测试材料在高温情况下的韧性,数据表明,所选材料能够满足防火涂料在高温下的变形要求。通过以上材料数据指标表明模拟试验能够实现相关防火涂料测试试验的要求,并有相关的证据表明对标准的耐火试验有一定的预测作用；本文还通过高温炉试验和万能试验机确定不同温度下该防火涂料的形态以及强度,并测定了防火涂料与钢之间的粘结强度；(4)防火涂料能够有效保护钢结构,开发的水泥基防火涂料具有良好的防火隔热性能,30mm厚的防火涂料即可满足钢梁的一级防火涂料要求,结合位移曲线和温度曲线,当钢梁表面温度超过500℃,钢梁很快丧失承载能力,因此,钢梁表面温度在一定程度上也可以作为耐火极限参考依据,为以后简化防火材料的耐火极限试验提供一定的实验依据。结合第3、4章的试验预测,说明本文提出的代替性试验具有可靠的数据表明能够验证钢结构厚型防火涂料的可靠度；(5)利用有限元软件对防火涂料保护钢梁的作用进行数值模拟,分析包括构件受火过程中内部的温度场分布和热荷载-力荷载共同作用下构件各个截面的位移曲线,并通过与实际试验结果进行对比,发现SAFIR软件在总体上能够较好地模拟防火涂料对钢梁的保护作用。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU391;TU545

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1 ;B型油性钢结构防火涂料[J];消防技术与产品信息;2000年09期

2 ;新型钢结构防火涂料[J];新型建筑材料;2001年06期

3 王良伟,钱建民;《钢结构防火涂料通用技术条件》标准修订要点分析[J];消防科学与技术;2001年02期

4 白洁,刘，

本文编号：1244731