楼学视点
第42卷第6期 2012年6月
涂料工业
PAINT&COATINGSINDUSTRY
纳米材料在钢结构防火涂料中的应用及前景
张浩，王智（1.安徽工业大学建筑工程学院，
安徽马鞍山243032；2.榆林学院能源工程学院，陕西榆林719000）
Vol. 42No.6 Jun.2012
摘要：针对近年来钢结构防火涂料的研究现状，提出了利用纳米材料优越的性质将其应用于钢结构防火涂料中这一新的研究思路。介绍了火灾条件下对钢结构构件的破坏机理，评述了防火涂料的基本原理，综述了利用纳米材料优越的性质在钢结构防火涂料中取得的科研成果。同时预期了钢结构防火涂料的发展方向，为防火涂料的进一步发展提供了理论和方法上的参考。
关键调：纳米材料：钢结构：防火涂料；钢结构防火涂料
文章编号：02534312(2012)06007604
中图分类号：TQ637.8
文献标识码：A
Applications and Prospect of Nano Materials inFireproofingCoatingsforSteel Structures
Zhang Hao', Wang Zhiyi?
(1. School of Ciril Engineering and Architecture, Anhui Unitersity of Technology, Maanshan, Anhui 243032, China;
2. Department of Energy Engineering, Yulin College, Yulin, Shanui 719000, China)
Abstract: In connection with the recent research status of fireproofing coatings for steel structures, this artizle proposed a new development idea of utilizing the superior properties of nano materials in fireproof coat ings for steel structures. It summarized the failure mechanism of steel structures under the fire conditions, the basic principles of fireproofing coatings, focusing on the latest achievements in scientific research of ap plication of superior properties of nano materials in fireproof coatings for steel structures. It also pointed out the development trend of fireproofing coatings for steel structures, to provide criteria for taking rational tech nical measures for the further development of fireproofing coatings.
Key Words : nano materials ; steel structure; fireproofing coatings ;fireproofing coatings for steel structure
随着钢结构的大型建筑物的不断增多，对其防火保护也越来越引起人们的关注，尤其是2001年9月11日，组约的标志性建筑——世界贸易中心的两座塔楼在受到两架空中客机撞击后一个小时内灰飞烟灭"）。这个著名高层钢结构建筑物的例竭在建筑界引起了极大的轰动，钢结构的防火成为世界性的话题。
目前钢结构的主要防火途径是涂刷防火涂料（2)。但我国所生产的钢结构防火涂料追存在价位高、装饰性差和耐火能力不强等缺点，直接导致国产钢结构防火涂料在应用方面受到极大的限制3-4)。一般采用制各新型钢结构防火涂料和对传统防火涂料进行改性等办法米解决钢结构防火涂料中的不足。
纳米技术是20世纪后期发展起来，并且成为21世纪三大主导技术之一，已经逐步应用于钢结构防火涂料的研究之中，实现提高防火涂料的耐火极限、耐水性能、粘结强度，同时增
加涂料的抗菌性能，使涂料具有更强的使用性能。
火灾条件下对钢结构构件的破坏机理
火灾发生时产生的热量主要是以辐射和对流的方式传给钢结构构件的，即使钢构件不被燃烧，但是由于火焰导致环境温度的上升，会引起钢构件伸长，或者由于钢构件两侧受热不均导致构件弯曲，产生位移和约束力，使柱子从其承载处推开，钢结构受到被坏，引起跨增。研究表明(5-6)，在恒定荷载作用强度为255N/mm钢材，在最低温度20C时，承受 240N/mm左有的应力时应变为2.54mm：在临界温度600C 时，应变同样为2.54mm时，只能承受约30N/mm左右的应力。对比钢结构在最低温度20℃和临界温度600℃的承受应力数值，在应变都为2.54mm时其相差8倍。因此，防火是钢结构的结构和构造设计过程中一个十分重要的环节。
作者简介：张治（1982一），项士，助教，主要从事室内空气的检测与净化技术。 76