一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法技术

本发明专利技术公开了一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法，该方法包括以下步骤：钢底材的表面处理；底漆的喷涂；防火涂料的涂覆；试件的养护；试件的老化试验；老化后试件的养护；试件的取样；老化后和未老化涂料样品的机理检测；试件的标准耐火试验；综合检测结果筛选适宜的防火涂料。本发明专利技术基于非膨胀型防火涂料在工业环境下的加速老化试验，可综合反映防火涂料在工业环境下的实际性能，对于抗火工程中筛选适宜的防火涂料和提高钢结构建筑的安全性能具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法
本专利技术涉及钢结构抗火工程
，尤其涉及一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法。
技术介绍
膨胀型钢结构防火涂料的主要成分包含多种有机物，在工业侵蚀的环境中涂料极易发生老化，其隔热性能随之下降，若干年之后建筑结构将无法达到当初的抗火设计要求。现有的膨胀型钢结构防火涂料老化研究往往是基于人工加速老化试验和自然老化试验，但由于自然老化试验时间周期较长，所以大量学者往往通过人工加速老化试验来对防火涂料的老化进行研究。近年来，国内学者通过营造多种老化环境来模拟涂料实际所处环境，例如：湿热环境、紫外线照射、盐雾环境等等，对我国膨胀型钢结构防火涂料老化研究有极大的推动作用。在工业生产环境较为复杂，对膨胀型钢结构防火涂料影响很大，其所产生的工业废气以SO2和CO2两种气体居多，此外在工业厂房内也会伴随着湿热的环境，而现有的膨胀型钢结构防火涂料的老化研究还未有涉及此类环境。综上所述，研究一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法，对于在工业侵蚀环境下，防火涂料能否充分发挥对钢结构的保护作用具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术目的是克服现有技术的不足，提供一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法，其目的是通过测试膨胀型钢结构防火涂料在模拟工业环境中的耐老化性能，以此来达到筛选最为合适的防火涂料。本专利技术采用的技术方案是：一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法，该方法模拟工业环境，将工业生产中大量存在的多种环境因素耦合，是一种含有SO2和CO2两种气体的湿热环境，该方法具体包括以下步骤：第一步：对钢板底材的表面进行喷砂处理，清除底材表面的油污和浮灰；第二步：将底漆喷涂在底材上；第三步：进行防火涂料的涂覆工作，并控制涂层厚度达到设计厚度；第四步：将试件送至养护室内养护，养护条件为养护条件为(23±3)℃，(50±5)％RH，养护期为17d；第五步：将用以老化的试件放置于老化试验箱内，试验箱内通入体积含量为1％的SO2和CO2，控制箱内温度为35℃，相对湿度为95％，老化时间为14天；第六步：将试件送至养护室内养护，养护条件为养护条件为(23±3)℃，(50±5)％RH，养护期为17d；第七步：分别将老化后和未老化的涂料刮取少量样品；第八步：分别将涂料样品进行扫描电镜检测、热重分析检测以及红外光谱分析检测，对比涂料老化前后的机理变化；第九步：将试件放置于火灾试验炉内，进行标准耐火试验，测试试件背火面的温度与升温时间关系，计算出涂料的隔热效率衰减量；式中θ——隔热效率衰减量，％；T0——基准耐火极限，min；T——老化后试件的耐火极限，min；第十步：综合参考涂料老化前后的机理变化，且隔热效率衰减量不宜大于50％，最终筛选出最优的膨胀型钢结构防火涂料。作为优选，所述的第一步中喷砂处理后底材达到ISOSa2.5等级标准。作为优选，所述的第三步中防火涂料的涂覆宜根据涂料自身的流动性选择涂覆方式，厚浆型涂料宜采用刮涂法进行涂覆，其余类型涂料宜采用喷涂法进行涂覆。作为优选，所述的第八步中通过扫描电镜来检测涂料老化前后的表观形貌变化情况，通过热重分析来检测涂料老化前后的热稳定性变化情况，通过红外光谱分析检测涂料老化前后的膨胀阻燃体系成分的变化情况。扫描电镜检测前，应提前将涂料样品喷金处理。热重分析检测时，将升温范围宜设置为室温至800℃，升温速率宜选择10℃/min。红外光谱检测前，应提前将分析纯型溴化钾粉末置于40℃的烘箱中烘烤五个小时，然后将样品与溴化钾晶体质量比1:100的比例混合研磨，再用压片机压至透明薄片。作为优选，所述的第九步中耐火极限以试件失去承载能力或达到规定的平均温度的时间来确定。本专利技术的有益效果：本专利技术由于采用上述试验方法，其不仅能够可综合反映涂料在工业环境中的耐老化性能，而且提升了抗火工程中优选膨胀型钢结构防火涂料的科学性。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式作进一步详述：一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法，包括以下步骤：第一步：对钢板底材的表面进行喷砂处理，清除底材表面的油污和浮灰；喷砂处理后底材达到ISOSa2.5等级标准；第二步：将底漆喷涂在底材上；第三步：进行防火涂料的涂覆工作，并控制涂层厚度达到设计厚度；防火涂料的涂覆宜根据涂料自身的流动性选择涂覆方式，厚浆型涂料宜采用刮涂法进行涂覆，其余类型涂料宜采用喷涂法进行涂覆；第四步：将试件送至养护室内养护，养护条件为养护条件为(23±3)℃，(50±5)％RH，养护期为17d；第五步：将用以老化的试件放置于老化试验箱内，试验箱内通入体积含量为1％的SO2和CO2，控制箱内温度为35℃，相对湿度为95％，老化时间为14天；第六步：将试件送至养护室内养护，养护条件为养护条件为(23±3)℃，(50±5)％RH，养护期为17d；第七步：分别将老化后和未老化的涂料刮取少量样品；第八步：分别将涂料样品进行扫描电镜检测、热重分析检测以及红外光谱分析检测，对比涂料老化前后的机理变化。通过扫描电镜来检测涂料老化前后的表观形貌变化情况，通过热重分析来检测涂料老化前后的热稳定性变化情况，通过红外光谱分析检测涂料老化前后的膨胀阻燃体系成分的变化情况。扫描电镜检测前，应提前将涂料样品喷金处理。热重分析检测时，将升温范围宜设置为室温至800℃，升温速率宜选择10℃/min。红外光谱检测前，应提前将分析纯型溴化钾粉末置于40℃的烘箱中烘烤五个小时，然后将样品与溴化钾晶体质量比1:100的比例混合研磨，再用压片机压至透明薄片；第九步：将试件放置于火灾试验炉内，进行标准耐火试验，测试试件背火面的温度与升温时间关系，计算出涂料的隔热效率衰减量；耐火极限以试件失去承载能力或达到规定的平均温度的时间来确定；式中θ——隔热效率衰减量，％；T0——基准耐火极限，min；T——老化后试件的耐火极限，min；第十步：综合参考涂料老化前后的机理变化，且隔热效率衰减量不宜大于50％，最终筛选出最优的膨胀型钢结构防火涂料。当然，以上只是本专利技术的典型实例，除此之外，本专利技术还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求保护的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法，其特征在于：具体包括以下步骤：/n第一步：对钢板底材的表面进行喷砂处理，清除底材表面的油污和浮灰；/n第二步：将底漆喷涂在底材上；/n第三步：进行防火涂料的涂覆工作，并控制涂层厚度达到设计厚度；/n第四步：将试件送至养护室内养护，养护条件为养护条件为(23±3)℃，(50±5)％RH，养护期为17d；/n第五步：将用以老化的试件放置于老化试验箱内，试验箱内通入体积含量为1％的SO

【技术特征摘要】
1.一种测试工业环境下膨胀型钢结构防火涂料老化的试验方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
第一步：对钢板底材的表面进行喷砂处理，清除底材表面的油污和浮灰；
第二步：将底漆喷涂在底材上；
第三步：进行防火涂料的涂覆工作，并控制涂层厚度达到设计厚度；
第四步：将试件送至养护室内养护，养护条件为养护条件为(23±3)℃，(50±5)％RH，养护期为17d；
第五步：将用以老化的试件放置于老化试验箱内，试验箱内通入体积含量为1％的SO2和CO2，控制箱内温度为35℃，相对湿度为95％，老化时间为14天；
第六步：将试件送至养护室内养护，养护条件为养护条件为(23±3)℃，(50±5)％RH，养护期为17d；
第七步：分别将老化后和未老化的涂料刮取少量样品；
第八步：分别将涂料样品进行扫描电镜检测、热重分析检测以及红外光谱分析检测，对比涂料老化前后的机理变化；
第九步：将试件放置于火灾试验炉内，进行标准耐火试验，测试试件背火面的温度与升温时间关系，计算出涂料的隔热效率衰减量；



式中θ——隔热效率衰减量，％；
T0——基准耐火极限，min；
T——老化后试件的耐火极限，min；
第十步：综合参考涂料老化前后的机理变化，且隔热效率衰减量不大于50％，最终筛选出最优的膨胀型钢结构防火涂料。


2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁强强，杜咏，聂鑫，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32