浅谈建筑防火材料

林爱治林炎

摘要：火灾是当今世界上常发性灾害中发生频率较高的一种灾害，又是时空跨度上最大的一种灾害。随着经济飞跃发展，建筑行业也突飞猛进，高楼大厦遍地开花，随之而来在消防安全上也出现了新的问题和挑战。只有掌握各种建筑防火材料的性质和用途，科学合理的选用建筑防火材料，才能保证建筑物的消防安全，最大限度减少发生火灾的危险性。

关键词：防火材料；涂料；火灾预防

随着经济飞跃发展，建筑行业也突飞猛进，高楼大厦遍地开花，随之而来在消防安全上也出现了新的问题和挑战。统计表明，建筑火灾占火灾总数的79%，死伤占82%。2009年元宵节央视大楼配楼发生火灾，持续燃烧6小时，西、南、东侧外墙装修材料几乎全部烧尽，过火面积达10万平方米，7人受伤，其中一名消防员牺牲。该楼外墙保温材料为挤塑板，也是酿成大火的罪魁祸首。只有掌握各种建筑防火材料的性质和用途，科学合理的选用建筑防火材料，才能保证建筑物的消防安全，最大限度减少发生火灾的危险性。

现就建筑防火材料的定义、原理、种类、特点、用途做简单的介绍。

1、定义

添加了某种具有防火特性基质的合成材料，或本身就具有耐高温、耐热、阻燃特性的建筑材料。

2、防火机理

2.1凝聚相机理

凝聚相阻燃主要是指阻止有机聚合物的热分解和释放出可燃气体的作用。它可以通过以下方法来实现：

1）添加能在固相中阻止聚合物热分解产生自由基链的添加剂。

2）加入各种无机填料，由于无机填料具有较大的热容值，因而能起到蓄热的作用；同时由于它为非绝热体因而又起到导热的作用。正是由于存在着这些作用，才阻止了聚合物的升温，使他达不到热分解而产生可燃气体的温度。

3）添加吸热后可分解的阻燃剂，如水合三氧化铝等。由于这种添加剂具有吸热后分解的特点，能有效地维持聚合物处于较低温度而不致达到热分解的程度。

4）在聚合物材料表面罩以非可燃性的保护涂层，这样可以使聚合物隔热、隔氧并阻止聚合物分解出的可燃气体逸入燃烧气相。在应用实例中，膨胀型防火涂料具有代表性，由于它受火的作用后能形成大于本身几十倍甚至上百倍的碳素保护层，从而起到绝热、隔氧、保护基质的作用。

2.2气相机理

气相阻燃对聚合物分解出来的可燃气体产物的燃烧或对火焰反应产生的组织作用。可采用以下手段来实现：

1）采用在热的作用下能释放出活性气体化合物的阻燃剂。这种活性化合物通常能对影响火焰形成或者增长的自由基产生作用。工业上常用的卤族化合物系即是以此种方式产生作用的典型实例之一。

2）采用在聚合物燃烧过程中能形成细微烟离子的添加剂，这种烟离子能以异相对火焰的增长起作用，主要是对燃烧中自由基的结合和终止起催化作用。

3）选择分解时能释放出大量惰性气体的添加剂。大量惰性气体的存在可冲淡聚合物分解的可燃气体，同时降低聚合物分解产物的温度，因此所获得的混合物与周围的气体氧化剂不能再使火焰增长。

3）在某些情况下，加入的添加剂受热后，并不发生化学变化，而只释放出重质蒸汽。这种蒸汽可覆盖在聚合物分解出来的可燃气体上，影响他与空气和氧气的正常交换，从而窒息了火焰。

3、种类

建筑防火材料种类很多，从燃烧性能角度氛围不燃材料（A级）和难燃材料（B1级），用途上可分为建筑防火板材和建筑防火涂料，下面重点介绍施工常用防火材料的燃烧性能和特征。

3.1建筑防火板材

由于建筑板材有利于大规模工业化生产，现场施工便捷、迅速，具有较好的综合性能，因而被广泛使用于建筑物的棚顶、墙面、地面等多种部位。近年来，为满足防火、隔音、保温及装饰灯功能的要求，新的产品不断涌现。

3.1.1石膏板

石膏制品质轻，具有一定保温隔热、吸声性能，而耐火性好。各种石膏板材均是以无机质材料石膏为主体的复合材料。硬化后的二水石膏含21%的结晶水，遇到火灾时，会脱出结晶水并吸收大量热能，蒸发出来的水在石膏制品表面形成水蒸气气幕，能阻止火势蔓延。脱水后的无水石膏仍是热的不良导体和阻燃物。

3.1.2纤维增强水泥板材

纤维增强水泥板材是指以水泥为基本材料和胶粘剂，以石棉或玻璃纤维为增强材料而制成的板材。它具有厚度小、质量轻、抗拉强度和抗冲击强度高、耐冷热、不受气候影响、不燃烧等特点，可加工性好，可用于各种墙体及复合墙体。常用的纤维增强水泥板材种类有TK板、GRC板、不燃埃特板、石棉水泥平板、穿孔吸声石棉水泥板、水泥木屑板、水泥刨花板等。

3.1.3钢丝网夹芯复合板材

钢丝网夹芯复合板是以轻质板材为覆面板或用混凝土作面层和结构层，轻质保温材料作芯材所构成的复合板材，他充分发挥了各种材料的特性，使墙体的厚度减薄，墙体的重量大大减轻。

钢丝网夹芯复合板按所用的轻质芯材可分为：钢丝网架泡沫塑料夹芯板，以阻燃型聚苯乙烯泡沫为主的芯材；钢丝网架岩棉夹芯板，用半硬质岩棉板做芯材。

3.1.4矿棉装饰吸音板

矿棉装饰吸音板是20世纪70年代发展起来的一种新型建筑材料，具有密度低、强度高、吸声隔热、防火防水等优良性能。其使用温度可达650度，阻燃性要优于阻燃性塑料贴面板。适用于建筑内部吊顶、墙面装修及保温隔音材料。

3.1.5膨胀珍珠岩板

膨胀珍珠岩板是以珍珠岩矿石为原谅制成的一种轻质、多功能材料，具有保温隔热、防火、吸声等优点。该板安装方便，可以使用金属龙骨和木龙骨吊顶，也可使用特制专用胶，粘贴墙面或顶棚。产品规格可根据用户需要生产各种花色图案及尺寸的产品。

3.2建筑防火涂料

涂料是一种呈现流动状态或可液化的固体粉末状态或厚浆状态，能均匀涂覆并且能牢固附着在被涂物体表面，并且对被涂物体起到装饰作用、保护作用及特殊作用或几种作用兼而有之的成膜物质。建筑防火涂料是施用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延，或是施用于建筑构件上，用以提高构件的耐火极限的一种特殊涂料。

用途

随着有机合成材料的大量应用，其难燃也日益突出。含卤素等难燃化的有机聚合物往往导致材料的物性变劣，使用寿命缩短、价格提高。采取在其表面涂覆防火涂料的方法来进行防火保护，不但能保持原来有机合成材料的优良性能，而且经济适用。防火涂料在有机合成材料上的应用也有广阔的前景。此外，普通钢材被加热至540摄氏度作用即丧失了结构强度。混凝土结构在高温火焰作用下也容易开裂崩解。因此，对钢铁结构和混凝土结构进行防火保护，使它们在火灾发生时能延长发生变形破坏的时间，为灭火赢得时间，减少火灾损失，受到人们很大的重视。防火涂料在钢铁结构和水泥结构上的应用正在扩大。

21世纪消防建材产品市场潜力是巨大的，竞争也更加激烈。随着经济的发展和科学的进步，功能越来越复杂的各类型建筑物大量涌现，现代化石油、化工等各类企业大量增多以及交通运输业的迅猛发展，火灾的致灾源大大增多，成灾率明显提高，火灾后果更为严重。因此使防火安全保卫任务发生了新的变化，也给现代建筑防火工作提出了许多新课题和更高的要求。新的历史条件下，建筑防火材料产品的发展要适应和满足消防工作的需要，它的发展空间将会越来越大，对建筑防火材料的品种、性能、质量的要求也会越来越高，我国的防火产品生产企业只有加强创新能力，不断开发出适应市场需求的高科技含量的产品，尽快提高防火产品生产企业的国际竞争力，才能适应市场发展的需要。