钢结构防火涂料涂层竣工验收检测依据的可操作性

郭 峰

（山西国新城市燃气有限公司，山西 太原 030000）

1 钢结构防火涂料涂层厚度分类的合规性

2018 年发布的GB 14907 是现行钢结构防火涂料的认证性规范，是其他防火涂料的引用规范。防火涂料按厚度分成超薄型、薄形和厚涂型。2002 版GB 14907 将防火按照厚度进行了分类，分成≤3 mm 厚度的防火涂料为超薄型、3 mm 以上7 mm 以内的薄涂层型、7 mm 以上45 mm 以下的厚涂层型3 种。该规范已被现行的2018 版《钢结构防火涂料》替代。新规范结合防火涂料发生火灾时的保护对象、使用场所、防火涂料的分散介质和机理进行归类，取消了按涂层厚度的归类。依据新规范第5.15 条要求，膨胀型涂层厚度≥1.5 mm，非膨胀型涂层厚度≥15 mm，该条款与2002 版要求的超薄涂层、薄涂层、厚涂层有很大区别。别的与防火涂料涂层厚度有关的规范有：

1）2017 年发布的GB 51249，其编制参照的依据为已作废的2002 版GB14907，因与现行的2018 版《钢结构防火涂料》有区别，因此不建议执行GB51249的厚度分类标准。

2）GB 50205—2020《钢结构防火涂料》参考的文献也是GB 14907《钢结构防火涂料》，理论上引用的规范应是新版本《钢结构防火涂料》。但GB 50205 第13.44 条有关于超薄型防火涂的裂纹要求，该涂料名词与GB 14907—2018 存在显著分歧。依照两部规范的规定，在具体执行条文过程中如何执行，就只能结合实际情况而定了。

3）2020 版T/CECS 24 的防火涂料分类要求严格执行了2018 版GB 14907 相应条款的内容。

经个人工作经验总结，涂层厚度归类以现行版钢结构防火涂料认证性规范GB 14907 为首要依据，将防火涂料分成膨胀型和非膨胀型。查验时应保证膨胀型涂层厚度不得低于1.5 mm，非膨胀型涂层厚度不得低于15 mm。即使由于某些外在因素（比如设计图纸要求使用超薄型防火涂料）必须将防火涂料按照厚度进行划分，也应保证超薄型防火涂料厚度不得小于1.5 mm，即1.5 mm＜超薄型≤3 mm，厚涂型涂层厚度不得小于15 mm。

2 钢结构防火涂料外观查验时规范条款的可操作性

钢结构外观检测分成主控项目查验和一般项目查验，其中涉及一般项目查验时的检测要求，所有规范条文都基本一致，没有实质的不可操作性。有关主控项目钢结构防火涂料裂纹和薄厚的查验，各标准条款存在不一致性，具有一定的不可操作性。本节重点讨论钢结构防火涂料裂纹查验标准的适用范围。

钢结构防火涂料在施工完后，如果涂层存在裂纹会直接影响到涂层的耐火性能和耐久性能。在实践过程中对于竣工后的钢结构防火涂料构件很难避免其出现裂纹，为了保持涂层的使用寿命，只能降低裂纹数量及宽度。为此，各类标准对裂纹都进行了严格要求。

首先就膨胀型防火涂料涂层的裂纹适用规范进行探讨。钢结构膨胀型防火涂料外观检测的相应规范如下所示：

1）现行的GB 50205 第13.4.4 条要求超薄型的涂层不能发生裂纹;薄涂型防火涂料表层裂纹总宽不能超过0.5 mm；

2）GB 51249 第9.3.3 条要求膨胀型防火涂料表层裂纹总宽不能超过0.5 mm，1 m 长范围内不能超过一条；当涂层厚度在3 mm 以内时，不应超过0.1 mm；

3）现行版T/CECS 24 第4.6.3 对涂层裂纹数提出了要求，该条款要求不允许防火涂料涂层出现贯穿性裂纹；膨胀型防火涂料涂层的裂纹宽度应严格控制在0.5 mm 内，并且任意1 m 内不允许超出1 条；对于厚度为3 mm 内（包含3 mm）的涂层厚度，其裂纹宽度应严格控制在0.1 mm 内。依据标准的适用性，新版GB 50205 应为当下最适用的标准。因为他是质量验收标准，又是所有钢结构防火涂料中最新发布的规范，因此其内容应当严格遵守。但该规范内列出了超薄型、薄涂型，却没给出厚度要求，该专业术语与钢结构认证性标准2018 版GB 14907 关于膨胀型防火涂料的定义有明显冲突，因此在检测中一定要查看防火涂料型式检验报告关于涂料类别的划分。由于2020 版GB 50205 未注明裂纹检验的可行性操作方法，因此需与另外3 部标准融合应用。尽管GB51249 是国家标准，可T/CECS 24 在实际应用时更具备可操作性，同时T/CECS 24 也包含了GB 50205 相关内容的全部规定。

其次，就非膨胀型防火涂料进行探讨。有关钢结构非膨胀型防火涂料外观检测的标准和条款如下所示：

1）GB 50205 第13.4.4 条款要求防火涂料厚涂型涂层的表面裂纹宽度应控制在1 mm 范围内；

2）GB 51249 第9.3.3 条规定了非膨胀型防火涂料喷涂表面裂纹不能超过1 mm，并且长度1 m 内不能超过3 条；

3）T/CECS 24-2020 第4.6.3 要求非膨胀型防火涂料涂层裂纹宽度不能超过0.5 mm，在任意300 mm×150 mm 范畴内裂纹总数不允许超过3 条。因为标准的强制和适用性，非膨胀型防火涂料的裂纹查验仍应优先选择应用现行版GB 50205，但由于其在实际检测过程中不具备可操作性，而GB 51249 对非膨胀型防火涂料的查验规定基本包括GB 50205 的相关内容。因而，非膨胀型防火材料的裂纹查验应优先使用GB 51249 的相关条文规定。对于"T/CECS 24 关于裂纹的条款要求与两部国标有冲突，因此个人不建议使用。

再次，就抽检数量进行探讨。涉及到国标关于钢结构防火涂料裂纹检测的抽检数量都是按照同类构件数抽查10%，并且均不应少于3 件进行抽样。但现行版T/CECS 24 在国标基础上增加了抽检构件的检测点数，要求每件构件不少于5 处。根据标准的强制和适用范围，应优先选择实行国家标准，但T/CECS 24 的第5.1.7 条更具有可执行性，本条款也汇总了其他两部国标的内容。因此在抽检数量方面个人建议执行现行版T/CECS 24。

最后，就钢结构防火涂料的贯穿性裂纹进行强调。尽管国家标准中对钢结构防火涂料中的贯穿性裂纹没有具体规定，但现行版T/CECS 24 要求防火涂料涂层不得出现贯穿性裂纹。考虑到贯穿性裂纹涉及到水平、竖直、斜向三种状况，无论哪一种状况产生，都将引起建筑构件防火涂料的耐久性、阻燃性和抗压强度严重降低。因而，个人认为是该标准虽然不是强制性标准，但该条文在实践过程中必须采用。

在实际查验过程中，所有防火涂料都绝对不允许出现任何贯穿性裂纹，对于膨胀型防火涂料裂纹的检测应当将现行版的GB 50205 和T/CECS 24 作为主要参考依据。概括为膨胀型涂层的裂纹宽度不能超过0.5 mm，且任意1 m 长范围内不能超出1 条；超薄型涂层表面绝不允许出现任何裂纹；非膨胀型防火涂料的裂纹宽度不允许超过1 mm，且任意1 m 长度内的裂纹总数都不允许超出3 条。对于抽检查验数量，建议参考现行版T/CECS 24 第5.1.7 条的要求执行。即抽查基数按照同类型构件的10%，并且不少于3 件，每件至少查验5 处。

3 钢结构防火涂料厚度检测规范的可操作性

由于钢结构防火涂料涂层的厚度对防火涂料的防护效果有直接影响，在实际应用中必须对防火涂料的涂层厚度作出严格要求，因此GB 50205 将其第13.4.3 列为强制性执行条款，其余标准只有在该条款内容未进行详细论述或有缺失内容的前提下作为参照，与该条文有冲突内容的规范都应当按照该条文执行，本节只对该条文未明确地方进行论述。

规范要求膨胀型（超薄型、薄涂型）防火涂料和厚涂型防火涂料的涂层厚度和隔热性能应当符合现行的国家标准规定，并且需保证涂层厚度不小于0.2 mm。在应用过程中选用厚涂层防火涂料时，应保证80%及以上的涂层总面积符合现行国家标准的规定，并且需保证涂层的最薄处厚度不小于设计方案规定的85%。个人觉得，作为钢结构防火涂料认证性规范，此处涂层厚度应执行现行版GB 14907，该标准要求的是钢结构的膨胀型涂层厚度不应低于1.5 mm，钢结构的非膨胀型涂层厚度不应低于15 mm。即使现场使用的是超薄型或厚涂型防火涂料，其涂层厚度也分别都不应低于1.5 mm 和15 mm。关于抽检数量方面，现行GB 50205 要求按照建筑同一类型构件总数抽查10%，并且同一类型的构件抽检数量不应少于3 件，本规范附录E 对厚涂型防火涂料涂层厚度测定的点位数量也有非常明确的要求，具有可操作性。但薄涂层厚度检测，GB 50205 内只要求了构件抽检数量，未要求点位数量，在实际操作过程中很难具有操作性。因此个人建议其抽检数量可参考GB 51249 第9.3.2 条规定，按照建筑同一类型构件总数抽查10%，并且同一类型的构件抽检数量不应少于3 件，抽查的每件构件都必须选取5 个不同的涂层部位进行查验。

在实际检测中，防火涂料厚度的查验应严格执行国标GB 50205 条款的要求，厚涂层抽检数量按照本规范执行，但规范内超薄涂层和厚涂层的厚度应执行GB 14907 要求。薄涂层抽检数量应参照国标GB 51249 执行。

4 膨胀型防火涂料膨胀倍数的可操作性

膨胀型防火涂料的膨胀倍数是防火涂料膨胀后厚度与膨胀前厚度的比值，也叫又膨胀率。膨胀型钢结构防火涂料材料成分包含许多有机物质，比如催化剂等。涂层遇火后，涂料中的有机物会产生一系列反应，从而使涂层快速膨胀，产生紧密的蜂巢状碳质泡沫，形成隔热层，进而达到防火保护的目的。因此，膨胀型防火涂料在竣工检测中是否能膨胀是现场检测中的重要一项内容，但国家标准并未对膨胀型防火涂料的膨胀倍数作出具体规定，只有GB 51249 第5.3.3的条文说明简单进行了表述。但由于该检测项目很重要，因此，个人观点是检测过程中一定要检测膨胀倍数。另外，在实际检测过程中需要考虑影响膨胀倍数因素，分别是膨胀型防火涂料的老化性和膨胀型防火涂料施工顺序的正确性。

1）膨胀型防火涂料的老化性。制作膨胀型防火涂料主要材料是有机高分子材料，工程施工结束后，伴随着时间的增加，涂层中的一些有机化合物会逐渐产生分解、降解等不可逆的反应，从而出现涂层粉化、脱落，进而使涂层老化，膨胀性能显著降低。尽管在我国并未明文规定膨胀型防火涂料使用的有效期限，但依据规范内得描述，膨胀型防火涂料5 年内的耐火极限衰减可达21.7%。因此，工程竣工后，应及时组织消防验收，以保证消防验收过程中，膨胀型防火涂料能达到自身应有的膨胀倍数。

2）膨胀型防火涂料施工顺序。因为膨胀型防火涂料和防腐涂料的制作材料都包含有大量的有机材料，当它们一起使用时可能会产生反应，从而给膨胀型防火涂料的发泡情况带来严重影响。因此，施工时要严格参考GB 51249 的第4.1.3 中第5 条的条文说明，说明中要求当膨胀型防火涂料与防腐油漆共同使用的时候，施工顺序应当按照先涂防腐底漆，然后涂防腐中间漆，最后涂防火涂料。如果构件需要涂防腐面漆，则应当在防火涂料涂完后，再涂防腐面漆。施工过程中应掌控好防腐底漆和中间漆的厚度，避免由于防腐底漆和中间漆的高温变性导致防火涂层的脱落，也要避免因防腐面漆涂的过厚、过硬而导致膨胀型防火涂料的发泡膨胀倍数受影响。

实际应用中，应遵循国标GB51249 第5.3.3 条款得条文说明要求进行膨胀倍数检测。在现场检测过程首先记录防火涂料的施涂厚度，然后再用火焰喷枪喷烧防火涂层，测量膨胀后的厚度。如果有条件，最后要计算膨胀倍数。在现场检测过程中发现涂料无法膨胀或膨胀倍数不达标，则可能原因是：一是竣工后的膨胀型防火涂料已经老化；二是施工顺序有误；三是防腐使用的底漆、中间漆或者面漆在施工时未按照施工要求施工。

5 结语

在对钢结构防火涂料涂层的竣工检测应用中，需要依据国家规范条文严格执行，遇到冲突性条款，应从严执行，从而保证建构筑物的耐火极限能达到规定要求。另外，由于膨胀型防火涂料使用寿命短，希望建设管理部门就膨胀型防火涂料需要多长时间进行定期检测作出明确的规定，以防止膨胀型防火涂料效用降低导致钢结构的耐火极限降低。