钢结构防火涂料应用技术规程T/CECS24-2020

前言

中国工程建设标准化协会标准
钢结构防火涂料应用技术规程
Technical code for application of fire resistive coating for steel structure
T/CECS 24-2020
主编单位：应急管理部四川消防研究所
批准单位：中国工程建设标准化协会
施行日期：2021年02月01日
根据中国工程建设标准化协会《关于印发〈2017年第一批工程建设协会标准制订、修订计划〉的通知》（建标协字〔2017〕014 号）的要求，编制组经过深入调查研究，参考国内外相关资料，认真总结工程实践经验，参考国家相关标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本规程。
本规程是对《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS 24：90 的修订。
本次修订的主要技术内容有：
1、增加了防火涂料分类，按成膜物不同，将膨胀型钢结构防火涂料分为非环氧类膨胀型钢结构防火涂料和环氧类膨胀型钢结构防火涂料；
2、增加了防锈漆的要求及防火涂料的选型，放宽了环氧类膨胀型钢结构防火涂料使用范围；
3、增加了设计厚度和检验报告载明的厚度不一致时的处理办法；
4、增加了防火涂料加网施工要求；
5、增加了防火涂料和防锈漆的配套性检验；
6、增加了镀锌钢构件防火涂料涂装前处理措施；
7、修改了涂层厚度、裂纹数控制的验收要求；
8、增加了质量不符规定处理方法及验收文件存档备案。
本规程共分为5 章和1 个附录，主要技术内容包括：总则，术语，防火涂装设计、选型及加网，施工及质量控制，工程验收等。
请注意本规程的某些内容可能直接或间接涉及专利，本规程的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本规程由中国工程建设标准化协会防火防爆专业委员会归口管理，由应急管理部四川消防研究所负责具体技术内容的解释工作。本规程在使用过程中如有需要修改或补充之处，请将有关资料和建议寄送至解释单位（地址：成都市金牛区金科南路69 号，邮政编码：610036，电子邮箱：438354496@qq.com），以供修订时参考。
主编单位：应急管理部四川消防研究所
参编单位：中国建筑西南设计研究院有限公司
四川天府防火材料有限公司
上海市建筑工程监理咨询有限公司
中冶京诚工程技术有限公司
同济大学
阿克苏诺贝尔防护涂料有限公司
国家消防及阻燃产品质量监督检验中心（山东）
重庆大学
国家消防产品质量监督检验中心（广东）
贵州晨宇建材科技有限公司
四川瑞特消防科技有限公司
四川轻化工大学
山东圣光化工集团
西卡（中国）有限公司
北京慕成防火绝热特种材料有限公司
武汉武立涂料有限公司
上海梵迦德涂料有限公司
建湖苏东化工有限公司
信和新材料股份有限公司
江苏兰陵高分子材料有限公司
四川豫隆防火材料有限公司
主要起草人：毛朝君李平立宋谦益席时葭周晓勇龚斌成刚李可斌谢乐涛王屹韬张泽江冯军邓小波刘志鹏潘照仁刘建志詹贺添王卫永陈素文魏志华张华杜宁何世家李利君梁上海
主要审查人：杨守生施敬林张翔王载罗万申贺鸿珠张玉春马明磊田聪

1总则

1 总则

1.0.1 为规范钢结构防火涂料应用的技术要求，预防和减少建筑火灾危害，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规程。
1.0.2 本规程适用于新建、改建、扩建工业与民用建筑中钢结构构件防火涂料涂装的设计、施工与验收。
1.0.3 钢结构防火涂料涂装设计、施工与验收，除应执行本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

条文说明

1.0.1 钢结构构件防火涂料的涂装存在防锈漆及防火涂料选用不当、涂层较厚及钢结构几何尺寸较大时不加网施工、质量控制不力及验收标准不统一等问题，以至于涂装后难以达到设计要求。钢结构防火涂料涂装作为提高钢结构构件耐火性能的一种主要方式，必须制定出在设计、选型、施工和验收等方面具有可操作性的应用技术规程，统一各环节的技术要求。

2术语及分类

2.0.1 钢结构防火涂料 fire resistive coating for steel structure
涂装于建筑物或构筑物钢结构表面，形成耐火隔热保护层的涂料。
2.0.2 钢管混凝土柱 concrete-filled steel tubular column
在钢管中填充混凝土而形成且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件。
2.0.3 隐蔽钢结构 concealment steel structure
被围护或装修材料遮蔽、隔离的钢结构建筑物或构筑物。
2.0.4 露天钢结构 outdoor steel structure
露置于大气中，无屋盖防雨防风的钢结构建筑物或构筑物。
2.0.5 钢结构防火涂料可根据使用场所、分散介质、防火机理及成膜物质，按表2.0.5进行分类。表2.0.5 钢结构防火涂料类别

条文说明
2.0.1 本条规定了钢结构防火涂料的定义，采用了现行国家标准《钢结构防火涂料》GB14907的相应内容。
2.0.2 本条对钢管混凝土柱做出了定义。一般的钢梁和钢柱，在承重条件下，其自身的耐火极限约15mim，未加保护的钢管混凝土柱的耐火极限可以达到60min左右，因此，需对钢管混凝土柱作出具体说明。
2.0.5 本条规定了钢结构防火涂料的分类，以便于设计、施工时的选型。环氧类钢结构防火涂料属于膨胀型钢结构防火涂料，因此将膨胀型钢结构防火涂料分为环氧类膨胀型钢结构防火涂料和非环氧类膨胀型钢结构防火涂料。

3防火涂装设计、选型及加网

3.1 一般规定

3.1.1 钢结构构件的耐火极限要求，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《建筑钢结构防火技术规范》GB51249的有关规定。
3.1.2 钢结构防火保护设计应根据建筑物或构筑物的用途、场所、火灾类型，选用相应类别的钢结构防火涂料。
3.1.3 钢结构构件的耐火极限可通过耐火验算或耐火试验确定，当耐火验算得出的防火涂层厚度数据与耐火试验数据不一致时，应以两者中数据最大值为准。
3.1.4 钢板剪力墙、柱间支撑的设计耐火极限应与柱相同，楼盖支撑的设计耐火极限应与梁相同，屋盖支撑和系杆的设计耐火极限应与屋顶承重构件相同。
3.1.5 钢结构防火涂料应具备与设计耐火极限对应的型式检验报告或型式试验报告。
3.1.6 建筑物或构筑物钢结构设计的耐火极限确定后，当设计厚度和型式检验报告或型式试验报告载明的厚度不一致时，应将型式检验报告或型式试验报告载明的厚度作为能够满足钢结构防火需求的防火涂层厚度。
条文说明
3.1.1 现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《建筑钢结构防火技术规范》GB51249 和其他一些规范对各种工况下结构构件的耐火极限已作出了相应的规定，在设计中应结合具体情况，给出各部位钢结构构件的耐火极限。
3.1.4 现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016 中规定了各种类型的构件耐火极限的最低要求，本条对柱间支撑、钢板剪力墙及楼盖支撑等构件的耐火极限做了补充规定。
3.1.6 工程实践中，有的设计单位既规定了构件的耐火极限，又规定了涂层的厚度，这是不恰当的。对于同样的耐火极限，当设计厚度和型式检验报告或型式试验报告载明的厚度不一致时，应将型式检验报告或型式试验报告载明的厚度作为能够满足钢结构防火要求的防火涂层厚度。

3.2 防锈漆及防火涂料选型

3.2.1 钢结构防锈漆宜选用环氧类防锈漆，不宜选用调和漆。
3.2.2 设计耐火极限大于1.50h的构件，宜选用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
3.2.3 设计耐火极限大于1.50h的全钢结构建筑，宜选用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
3.2.4 除钢管混凝土柱外，设计耐火极限大于2.00h的构件，应选用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
3.2.5 设计耐火极限大于2.00h的钢管混凝土柱，既可选用膨胀型钢结构防火涂料，也可选用非膨胀型钢结构防火涂料。
3.2.6 室内隐蔽钢结构，宜选用非膨胀型防火涂料或环氧类钢结构防火涂料。
3.2.7 室外或露天工程的钢结构应选用室外钢结构防火涂料。
3.2.8 海洋工程及石化工程钢结构建筑，应选用室外非膨胀型钢结构防火涂料或室外环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
条文说明
3.2.1 防锈层与防火层兼容是钢结构防火保护的技术难题之一。钢结构涂装构造包括防锈漆涂装、防火涂层涂装及防火涂料面漆涂装，防锈漆涂装一般在钢结构制作企业车间内完成。实际工程中，为了节约成本，大量钢结构企业选用调和漆作为防锈漆，工程实践表明，调和漆漆膜附着力差，容易引起防火涂层的空鼓、脱落，因此本规程建议采用环氧类涂料作为防锈漆。实践表明，膨胀型防火涂料宜选用双组份环氧类防锈漆，非膨胀型防火涂料宜选用磷酸锌环氧类防锈漆。
3.2.2 膨胀型钢结构防火涂料含有的粘结剂、催化剂、发泡剂、成炭剂多为有机物质，涂层遇火后涂料中的有机物质发生一系列的物理化学反应，迅速膨胀，形成致密的蜂窝状碳质泡沫组成隔热层。但随着时间的延长，部分有机物质存在发生分解、降解、溶出等不可逆过程，使涂料“老化”失效，出现粉化、脱落，涂层耐久性能较差，性能衰减明显，试验表明，5年内，耐火极限衰减21.7%。非膨胀型钢结构防火涂料是以多孔轻质绝热材料（如蛭石、珍珠岩、矿物纤维等）为骨料和粘结剂配制而成，由于主要成分基本上由无机物构成，涂层的物理化学性能稳定，其使用寿命长，已有应用20余年的工程尚未发现失效的情况，因此，对耐火性能要求较高的场所和构件，不宜选用非环氧类膨胀型钢结构防火涂料。
环氧类钢结构防火涂料由于具有优良的粘结性能、耐候性能及防火性能，因此不对使用场所进行限制。
3.2.3 全钢结构的高层建筑，火灾风险危害较大，当设计耐火极限大于或等于1.50h，宜选用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料。对于多层钢结构厂房，有的标准要求涂料选型与全钢结构的高层建筑相同，工程实践中难以做到，建议适当放宽，各类钢结构防火涂料均可选用。
3.2.4 除钢管混凝土柱除外，设计耐火极限大于2.00h构件，应采用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料，此规定在北京、上海等地已实施多年，反映良好。
3.2.5 在火灾引起的高温环境下，普通钢结构构件的耐火极限通常在15min左右。与之不同的是，钢管混凝土柱中的混凝土填充材料具有吸热与蓄热的作用，可以延缓钢管壁的升温过程，高温下钢材机械性能发生软化时，柱承担的内力可以通过重分布由温度相对较低的核心混凝土继续承载。因此，钢管混凝土柱具有较高的耐火极限。试验结果表明，（1）直径600mm、火灾荷载比0.45的无保护实心钢管混凝土柱耐火极限达到了70min；（2）直径600mm 火灾荷载比0.45 的钢管混凝土柱，当非环氧类膨胀型防火涂料厚度在1.16mm～6.08mm，耐火时间大于180min，且钢管混凝土柱的钢管壁温度能够有效控制在300℃～600℃，低于判定钢管混凝土柱承载力失效的临界温度，同时试验结束时膨胀型涂层对试件的包覆基本完整。
由于钢管混凝土柱自身的耐火极限较高，采用非环氧类膨胀型防钢结构火涂料涂层作为防火保护措施的钢管混凝土柱能够达到2h以上的耐火极限。因此，膨胀型钢结构防火涂料及非膨胀性钢结构防火涂料均可选用。
3.2.7 室外或露天工程的钢结构，环境条件苛刻，应选用室外钢结构防火涂料。
3.2.8 海洋工程及石化工程用钢结构可能存在喷射火或爆炸风险，因此应选用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧类膨胀型钢结构防火涂料。

3.3 钢结构防火涂料加网

3.3.1 防火涂料型式检验报告或型式试验报告标明在防火涂料检测过程中防火涂层内有加网情况，工程应用时应加网施工，加网的材料和规格应与型式检验报告或型式试验报告一致。

图3.3.1 防火保护加网构造形式示意图 1—钢构件；2—防火涂料；3—网 3.3.2 当防火涂料型式检验报告或型式试验报告未标明在防火涂料检测过程中防火涂层内有加网情况时，若涂层较厚，宜采取加网施工措施，并宜符合下列规定：
1 非膨胀型钢结构防火涂料涂层厚度大于或等于25mm时，宜在钢结构防火涂层内加网施工；
2 非环氧类膨胀型钢结构防火涂料涂层厚度大于或等于3mm、环氧类膨胀型钢结构防火涂料涂层厚度大于或等于8mm时，宜在钢结构防火涂层内加网施工。
3.3.3 下列钢结构，若不能提供相应尺寸构件的防火涂料型式检验报告或型式试验报告，应在非膨胀型钢结构防火涂料涂层内加网施工：
1 腹板高度（H）或翼缘宽度（B）大于或等于500mm的H型钢和T型钢构件；
2 腰高度（h）或腿宽度（b）大于或等于500mm的工字钢、槽钢构件；
3 任一边宽度大于或等于500mm的角钢构件；
4 边长A、B值大于或等于500mm的方形钢管构件、矩形钢管构件；
5 直径大于或等于600mm的钢柱。
3.3.4 钢板剪力墙平面面积大于或等于8m²时，应在钢结构防火涂层内加网施工。
3.3.5 承重柱（包括斜撑）、转换梁、结构加强层桁架的耐火极限大于或等于4.00h时，应在钢结构防火涂层内加网施工。
3.3.6 高层或超高层建筑的避难层或避难间防火涂装时，应在防火涂层内加网施工。
3.3.7 HC火灾或RABT类火灾用防火涂料，当实际工程所用钢结构构件尺寸大于《钢结构防火涂料》GB 14907-2018所采用的标准构件尺寸时，应加网施工。
3.3.8 加网材料宜选用铁丝网、耐碱玻璃纤维网或碳纤维网。
条文说明
3.3.1 在涂层中加网，可以有效减少涂层开裂，增加涂料的使用年限，本条规定了防火涂料型式检验报告或型式试验报告标明在防火涂料检测过程中防火涂层内有加网情况，工程应用时应加网施工且加网的材料和规格应与型式检验报告或型式试验报告一致。
在工程实践中，对于结构尺寸太小的构件或者因空间狭小加网困难的构件，可以采用在钢结构表面密植保温钉的方式代替加网措施。
3.3.2 本条规定了即便防火涂料型式检验报告或型式试验报告未标明在防火涂料检测过程中防火涂层内有加网情况，但因涂层较厚，涂层可能开裂、空鼓，建议采取加网施工措施。
3.3.3 防火涂料的检验是“标准试验”，GB14907-2018选用了两种试验基材，分别是I36热轧工字钢和HN400x200型钢，其几何尺寸见表1。表1 试验基材的尺寸

从表1 可得知，试验用钢结构最大尺寸为400mm，因此，构件施工面宽度（高度或直径）大于500mm时，应加网施工。
3.3.7 HC 火灾或RABT 火灾强度较高，当实际工程所用钢结构构件尺寸大于《钢结构防火涂料》GB 14907-2018所采用的标准构件尺寸时，需要加网施工。
3.3.8 本条规定了加网施工时加网的材质，工程实践表明，热镀锌铁丝网、耐碱玻璃纤维布或碳纤维网可以有效提高涂层的耐火性能和耐久性能。'>《钢结构防火涂料应用技术规程》T/CECS 24-2020

本规程用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1）表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 条文中指明按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的有关规定”或“应按……执行。”