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技師報於85年11月18日土木日創刊
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中華民國一○八年三月十六日

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鋼結構之防火漆有無防銹功能?

陳純森 技師

前言

建築工程採用鋼結構有許多優點,但常被詬病的是容易銹蝕且耐火性欠佳。防止銹蝕之方法,可採用噴塗油漆或熱浸鍍鋅;防止火害之方法,則可採用噴塗岩棉、噴塗蛭石、噴塗防火漆或使用耐火鋼。因為防火漆可以兼顧防銹與防火之功能,且外觀優美,所以噴塗防火漆之防火工法,愈來愈普遍。

防火漆之防火原理

一般防火漆之成分,均含有大約30%之膨脹劑。其所以能有防火功能,是靠成分內的膨脹劑,遇到高溫時膜厚膨脹,形成隔熱層空間,杜絕室內易燃物燃燒時之高溫傳導,以維持鋼料的強度,故可以獲得良好之防火效果。

防火漆之材質特性

防火漆之樹脂量體較少,性質也較為脆弱,又因為吸濕性強,如果施工中有濕氣滲入,或完工後水分從接合板之孔隙滲透進入,潛藏在內部空隙中無法順利逸出,則容易造成鋼料之銹蝕。如使用防火漆之環境,有熱脹冷縮之效應,將使油漆更容易浮凸或剝離,甚至造成鋼料生銹。

各層防火漆之相容性

通常油漆之施工噴塗,包含底漆、中漆與面漆三層。底漆負責與鋼料接觸,必須有足夠之黏著性;中漆之厚度為防火與防銹之關鍵,中漆之乾膜厚度愈厚,其防火或防銹效果愈佳;而面漆則負責與大氣接觸,其材質隨著環境之不同而異。各層漆之間的相容性甚為重要,才不至於造成彼此間之分離。各種廠牌之防火漆,均有其特定之底漆與面漆,不宜隨意混用。一般之防火漆與常用之紅丹底漆並不相容,使用者務必小心。

室外防火漆之防銹缺失

防火漆的主要功能在防火,並非防銹,其相關品質之證明,是否兼具防銹功能,必須澈底調查釐清。建築物之外露鋼架,常常考慮鋼架的整潔與美觀,而要求噴塗防火漆,卻常常無法達到防銹功能。因為室外鋼架長期遭受陽光照射,由於早晚溫度之明顯差異,防火漆也長期遭受熱漲冷縮之影響,最後油漆疲乏不再歸位且與鋼料不再密貼,而殘留膨脹空間,生銹機率大為增加。所以防火漆比較適合用於室內使用。照片1與照片2為完工後僅僅二年之光景,於噴塗防火漆現場檢驗之樣品,不難發現漆膜浮凸空隙甚大,導致鋼料即將生銹。

 

照片1 室外型防火漆現場取樣

  照片2 樣品之空隙

一般之防火漆屬於油性材質,且為厚塗型之漆料,但水分進去後會一層一層剝落。石化業之室外鋼架,常用環氧性樹脂取代溶劑,作為膨脹材之黏著劑,比較可以防水,屬於二液型防火漆,其彈性較佳,不容易產生裂隙,為薄塗型防火漆,但價格昂貴。

室外型防火漆之乾燥時間約為24hrs,而室內型之乾燥時間則約為12hrs,隨樹脂之種類與構造之差異而有不同。照片3為潮濕地區室外型防火漆完工後短期內之銹蝕現況,多半在螺栓接頭率先銹蝕,構材內部也容易浮凸呈現空心狀態。

 

照片3防火漆於螺栓接頭處銹蝕

  照片4 防火漆之整修

殘留應力處之油漆浮凸與剝離

鋼結構材料之內應力較大處,或隱藏較多殘留應力之位置,其油漆浮凸或剝離也較快速。室內防火漆雖然溫差輕微,但在某些構件或接頭處之應力較大者,其油漆之浮凸或剝離,十分明顯,必須定期檢修與保養維護,以避免掉漆或銹蝕。照片4為鋼管桁架在應力集中之接頭處其防火漆之維修情形。

防火漆品質之認證

防火漆非屬一般之防銹油漆,各相關廠商之配方也不盡相同,故缺乏一致性之標準予以管制。換言之,防火漆之建材,必須具備特殊材料之品質認證證明,而且明確註記是否為室外使用或僅適合室內專用。

結語

總之,防火漆之材質與特性,異於一般之防銹油漆,其功能以防火為主,如要求防火漆兼具防蝕功能,必須十分謹慎調查與採用,該有之品質檢驗與施工查驗亦必須審慎到位,不宜掉以輕心。

參考文獻

鋼結構工程實務(第四版),陳純森,科技圖書公司,20123月。

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