隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,城市建設(shè)也不斷取得進(jìn)步,高層建筑、地下建筑大量興建,石油化工企業(yè)迅猛發(fā)展,各種交通工具大量投入使用,新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn),公共娛樂場所大量出現(xiàn),社會物質(zhì)財富迅猛增長等,使引發(fā)火災(zāi)的因素越來越多,同時增大了火災(zāi)發(fā)生后控制和撲滅的難度,極易形成群死群傷和財產(chǎn)大量損失的重大惡性事故。
由于在火災(zāi)中建筑物毀壞造成的損失往往會占到整個火災(zāi)損失的80%以上,為減少火災(zāi)中的經(jīng)濟(jì)損失,因此對建筑物的承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)是相當(dāng)必要的。
現(xiàn)代建筑,大多已不再采用可燃材料作結(jié)構(gòu)——木結(jié)構(gòu)或土木結(jié)構(gòu),而采用不燃材料作結(jié)構(gòu)——混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。尤其是鋼結(jié)構(gòu),由于它具有體積小、重量輕、承載高、施工方便、場地限制少、工期快、不需養(yǎng)護(hù)等優(yōu)點,而越來越廣泛地應(yīng)用到建筑物中。雖然鋼結(jié)構(gòu)是公認(rèn)的不燃材料,但當(dāng)鋼材自身溫度達(dá)到540。C左右時,其屈服應(yīng)力僅有常溫屈服應(yīng)力的40%,致使承載能力急劇下降,不可避免地發(fā)生變形,造成鋼結(jié)構(gòu)建筑物一部分或全部垮塌毀壞。
為了提高建筑物耐火性能,減少火災(zāi)帶來的損失,公安部四川消防研究所研究開發(fā)出了新一代的防火材料——噴射無機(jī)纖維防火護(hù)層材料。該材料質(zhì)輕、無毒無味、吸聲、耐候性好、高效隔熱、耐火可靠,可實現(xiàn)5h以上高耐火極限保護(hù)。適用于建筑物和隧道的防火保護(hù),尤其是耐火極限要求比較高的高層鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù),同樣也適用于建筑物的保溫吸音和石油化工設(shè)備的保溫節(jié)能。
國外礦物纖維類防火材料應(yīng)用已經(jīng)有100多年的歷史了。二十世紀(jì)六十年代出現(xiàn)了噴射無機(jī)纖維防火材料。最早的噴射無機(jī)纖維防火材料主要采用石棉纖維作原料。后來由于發(fā)現(xiàn)石棉纖維對人體有危害作用,很多地方已經(jīng)明確規(guī)定限制使用石棉,人們便找到了人造無機(jī)纖維作為石棉的替代品。人造無機(jī)纖維有硅酸鋁棉、礦棉、巖棉和玻璃棉等,它們都是礦石在高溫下熔化后,經(jīng)噴絲成型而成的纖維。1972年,ASTM(美國材料與試驗協(xié)會)制定了有關(guān)礦物纖維噴射技術(shù)及施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在2000年修訂的ASTM標(biāo)準(zhǔn)中,把這種材料稱為SFRM(Sprayed Fire—ResistiveMaterial),翻譯為噴射防火材料,定義為噴射到基材上以提供對基材進(jìn)行防火保護(hù)的材料。它包括噴射纖維類材料和噴射水泥類材料。美國保險商實驗室(UL)與加拿大保險商實驗室(ULC)出版的產(chǎn)品服務(wù)手冊中,刊載有大量不同形式的建筑結(jié)構(gòu),施用噴射無機(jī)纖維材料達(dá)到不同耐火極限的設(shè)計號,供設(shè)計、使用者選用。
噴射無機(jī)纖維防火護(hù)層材料就屬于噴射纖維類材料。該材料主要由一種或多種粘結(jié)劑、基料和礦棉纖維組成,經(jīng)低壓空氣流通過管道輸送到噴嘴口,與霧化水混合噴到需要保護(hù)的基材上形成護(hù)層。該護(hù)層可滿足防火保護(hù)的基本要求,并有以下優(yōu)點:
1.有很好的附著力。
2.導(dǎo)熱率低。
3.質(zhì)量輕。
4.在高溫火場中,厚度沒有明顯變化,護(hù)層不熔化、不脫落,能夠使被保護(hù)構(gòu)件達(dá)到5 h以上的耐火極限。
5.產(chǎn)品經(jīng)濟(jì),包括材料費、生產(chǎn)費和施工費的總費用低。
6.耐候性好,能長時間經(jīng)受晝夜溫差和四季溫差以及紫外線的侵襲。
7.能根據(jù)用戶需要做外觀裝飾。
正是由于以上特點,噴射無機(jī)纖維防火護(hù)層材料在國外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如芝加哥的西爾斯大廈、布魯塞爾的歐盟辦公大廈、歐洲議會大廈、摩根銀行大廈、法國巴黎DESIMPOTS飯店、世界阿拉伯學(xué)院大樓、法國財政部大樓等。另外,該材料還可以用于特殊的防火場合,如核電站、一些有或者可能有碳?xì)湟兹嘉锎嬖诘牡胤?、機(jī)場及船舶的防火隔熱吸聲施工等,以國際上最大的從事噴射無機(jī)纖維防火護(hù)層材料生產(chǎn)的CAFCO集團(tuán)為例,其產(chǎn)品的工程施工面積已達(dá)到5億平方米。
由于噴射無機(jī)纖維防火護(hù)層材料的制造工藝及設(shè)備較為復(fù)雜,施工必須使用專用的設(shè)備——噴射機(jī),這些設(shè)備目前在我國尚無制造廠家,而引進(jìn)國外的生產(chǎn)施工設(shè)備,價格非常昂貴,使得該材料在我國的推廣舉步為艱。