鉄骨構造耐火コーティングの耐火メカニズム

鉄骨構造耐火コーティングの耐火メカニズム

鉄骨構造の耐火コーティングは、さまざまなメカニズムを通じて火災時の鉄骨の温度上昇を遅らせ、高温下でも構造の安定性を確保します。

主な耐火機構は次のとおりです。

熱障壁の形成

• 膨張性塗料: 高温にさらされると、コーティングが膨張して多孔質の炭化層を形成し、熱と酸素を遮断して鋼の温度上昇を遅らせます。
• 非膨張性コーティング: 熱容量が高く熱伝導率が低い充填剤（水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなど）を使用して熱を吸収し、絶縁層を形成します。
• 吸熱反応

• 分解による熱吸収水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの充填剤は高温下で分解し、熱を吸収して鋼の温度を下げます。
• 相変化熱吸収: 特定の充填剤は高温での相転移によって熱を吸収し、鋼の温度上昇を遅らせます。2不活性ガス放出

• ガス排出: 高温になるとコーティングが分解して不活性ガス（窒素、二酸化炭素など）を放出し、酸素濃度を薄めて燃焼を抑制します。チャー層保護

• チャー形成膨張性コーティングは高温で高密度の炭化層を形成し、鋼を熱と酸素から保護します。
• チャー層の安定性: 炭化層は高温下でも安定した状態を保ち、継続的な保護を提供します。
• 化学反応

• 難燃効果コーティング中の難燃剤（リン系、窒素系など）が高温時に難燃物質を生成し、燃焼反応を抑制します。
• 物理的な障壁

• コーティングの厚さ: コーティングの厚みが増すと断熱性が向上し、鋼材の温度上昇が遅くなります。
• 高密度構造: コーティングが緻密な構造を形成し、熱と酸素を効果的に遮断します。
• 鉄骨構造物の耐火コーティングは、熱バリア形成、吸熱反応、不活性ガス放出、炭化層保護、化学反応、物理的バリアといった複数のメカニズムを駆使し、火災時の鋼材の温度上昇を遅らせ、高温下における構造安定性を確保します。これらのメカニズムが相互に作用することで、効果的な防火性能を発揮します。
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