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由于鋼結(jié)構(gòu)耐火能差,在火災(zāi)高溫作用下很快失效倒塌,耐火極限僅15分鐘,若采取措施,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),使其在火災(zāi)時(shí)溫度升高不超過(guò)臨界溫度,鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中就能保持穩(wěn)定性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取的保護(hù)措施,從原理上來(lái)講,主要可劃分為兩種:截流法和疏導(dǎo)法。
1.截流法
截流法的原理是截?cái)嗷蜃铚馂?zāi)產(chǎn)生的熱流量向構(gòu)件的傳輸,從而使構(gòu)件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)溫升不超過(guò)其臨界溫度。其作法是構(gòu)件表面設(shè)置一層保護(hù)材料,火災(zāi)產(chǎn)生的高溫首先傳給這些保護(hù)材料,再由保護(hù)材料使給構(gòu)件。由于所選材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小,而熱容又較大,所以能很好地阻滯熱流向構(gòu)件的傳輸,從而起到保護(hù)作用。截流法又分為噴涂法、包封法、屏蔽法和水噴淋法。
2.噴涂法
噴涂法是用噴涂機(jī)具將防火涂料直接噴在構(gòu)件表面,形成保護(hù)層。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按所使用的膠粘劑的不同可分為有機(jī)防火涂料和無(wú)機(jī)防火涂料兩類(lèi),按涂層厚度分為薄涂型和厚涂型兩類(lèi),薄涂型鋼結(jié)構(gòu)涂料涂層厚度一般為2~7mm,有一定裝飾效果,高溫時(shí)涂層膨脹增厚,具有耐火隔熱作用,耐火極限可達(dá)0.5~1.5小時(shí),這種涂料又稱(chēng)綱結(jié)構(gòu)膨脹防火涂料。厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度一般為8~20mm,粒狀表面,密度較小,導(dǎo)熱系數(shù)低,耐火極限可達(dá)0.5~3.0小時(shí),這種涂料又稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)防火隔熱涂料。
不同的元素對(duì)鋼材性能的影響:
(1)碳:含碳量越高,剛的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差。
(2)錳:能進(jìn)步鋼的強(qiáng)度,能消弱和消除硫的不良影響,并能進(jìn)步鋼的淬透性,含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理性能。
(3)硫:是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加工時(shí),輕易脆裂,通常叫作熱脆性。
(4)磷:能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴(yán)重,這種現(xiàn)象叫作冷脆性.在優(yōu)質(zhì)鋼中,硫和磷要嚴(yán)格控制.但從另方面看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對(duì)改善鋼的可切削性是有利的。
(5)硅:它可以進(jìn)步鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善軟磁性能。
(6)鉬:可明顯的進(jìn)步鋼的淬透性和熱強(qiáng)性,防止回火脆性,進(jìn)步剩磁和嬌頑力。
(7)鎢:能進(jìn)步鋼的紅硬性和熱強(qiáng)性,并能進(jìn)步鋼的耐磨性。
(8)鉻:能進(jìn)步鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用。
(9)鈦:能細(xì)化鋼的晶粒組織,從而進(jìn)步鋼的強(qiáng)度和韌性.在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象。
(10)硼:當(dāng)鋼中含有微量的(0.001-0.005%)硼時(shí),鋼的淬透性可以成倍的進(jìn)步。
(11)鎳:能進(jìn)步鋼的強(qiáng)度和韌性,進(jìn)步淬透性.含量高時(shí),可明顯改變鋼和合金的一些物理性能,進(jìn)步鋼的抗腐蝕能力。
(12)鋁:能細(xì)化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時(shí)效.進(jìn)步鋼在低溫下的韌性,還能進(jìn)步鋼的抗氧化性,進(jìn)步鋼的耐磨性和疲憊強(qiáng)度等。
(13)釩:能細(xì)化鋼的晶粒組織,進(jìn)步鋼的強(qiáng)度,韌性和耐磨性.當(dāng)它在高溫熔進(jìn)奧氏體時(shí),可增加鋼的淬透性;反之,當(dāng)它在碳化物形態(tài)存在時(shí),就會(huì)降低它的淬透性。
(14)銅:它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時(shí)更為明顯。