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鋼材的機械強度隨溫度的升高而降低.當鋼材的溫度升高到某一值,而使其失去支撐能力,這一溫度值定義為該鋼材的臨界溫度.

一般常用建筑鋼材的臨界溫度為540℃.對于建筑物火災,火場溫度大多在800～1200
℃之間,在火災發生的10分鐘內,火場溫度即可高達700℃以上.對裸露的鋼構件,在這樣的火災溫度下,也只有幾分鐘其溫度就可上升到500℃而達到其臨界值,進而失去承載能力,導致建筑物垮塌.因此,對鋼結構進行防火保護勢在必行.對鋼結構進行防火保護有多種多樣的形式和措施,其中使用防火涂料是一種比較理想的方法.鋼結構防火涂料噴涂在鋼構件表面,起防火隔熱保護作用,防止鋼材在火災中迅速升溫而降低強度,避免鋼結構失去支撐能力而導致建筑物垮塌.早在70年代,國外對鋼結構防火涂料的研究和應用就開展了積極的工作并取得了較好的成效.80年代初,國外鋼結構防火涂料進入中國市場得到應用.隨著我國建筑業的不斷發展,各種建筑象雨后春筍,日益增多,各部門對使用鋼結構防火涂料作鋼材防火保護的要求也日益增加,鋼結構防火涂料的研究,生產及推廣應用正逐漸進入高
潮.

鋼材
（1）鋼材在高溫下的熱物理性質
①熱學性質。鋼材的密度。熱傳導率、比熱、導熱系數和熱膨脹系數，是決定火災條件下鋼材溫度上升速度和鋼結構熱應力的重要參數。鋼材的導熱系數大、比熱小是被火燒以后迅速升高溫度的根本原因。
②力學性質。溫度升高，鋼材的力學性質發生改變，變化的大小取決于溫度的高低和鋼材的種類。一般溫度較高時，沒有一個明顯的屈服點，因為鋼材的應力——應變曲線沒有水平部分，而是繼續迅速上升，直到應力超過最大值而發生斷裂。預先經過冷拔或熱處理等的鋼材，其強度大大高于低碳鋼。
③鋼材的彈性模量是應力與應力引起變形的比率。它是度量鋼材，抵抗變形能力的。在給定應力的條件下，鋼材的彈性模量越大，變形就越小。鋼材的彈性模量，一般是隨著溫度的增加而迅速減小。
④鋼材的線脹系數是表示鋼材由于加熱而產生的膨脹或收縮的特性。溫度升高，鋼材的長度伸長，其膨脹系數是正的；縮短時，其系數是負的。各種鋼材的線脹系數，根本不取決于鋼的含碳量。鋼隨溫度增加而產生的膨脹，只有在約700°C以下時才顯得有些規律，而在700°C以上時鋼材實際上己失去了它的所有強度。
⑤蠕變。與荷載作用到材料上去的同時，出現變形。當荷載長期作用時，變形也隨時間的延長而增大。這種隨時間變化的變形稱為蠕變。鋼材的蠕變率取決于負荷后的時間、材料的溫度和材料承受的壓力。由于構件類型的差別而變化很大，并且也為荷載和加熱速度強烈地影響著。此外，火災以后結構是否能繼續使用，也影響允許蠕變和鋼材的溫度。一般說來，冷拔鋼的蠕變溫度比低碳鋼的蠕變溫度低。

（2）鋼結構的臨界溫度
①鋼梁的臨界溫度。一般來說，大的荷載可使工型鋼梁的耐火極限降低。鋼梁的破壞則必須等到整個截面全面到達屈服點，這需要較高的溫度，而且還取決于其截面的形狀。相對來說，超靜定梁比靜定梁的；臨界溫度要高，而且上梁底的溫度一般都高于梁頂的溫度。下緣和上緣的溫度差可達100～200°C。當有溫度梯度時，梁的承載能力將低于溫度均布（上下緣平均溫度）時的荷載能力。
②鋼柱的臨界溫度。它取決于荷載和鋼的性質以外，絕大部分還取決于柱子的細長比。長的柱于，在彈性變形的條件下就被壓彎了。所以，在實際應用時，長柱子（入≥100）的臨界溫度采用520°C，短柱子（入 <100）的臨界溫度采用420°C。
（3）鋼構件的防火保護
①鋼構件的防火保護方法一般可采取設置阻火屏障、在鋼構件表面澆注混凝土、用不燃材料包覆鋼構件和在管材內充水，以及在鋼構件表面噴涂膨脹原漿防火物、無機纖維材料、無機防火隔熱涂料等方法。
②噴涂施工與質量檢查。防火涂料采用特制的噴涂機械，將配好的涂料噴涂在鋼構件上，根據耐火等級要求，噴涂相應的厚度。施工過程中則應注意必須按照指定機構的防火實驗數據和廠家的建議進行施工。噴涂前要清除構件表面的油污、灰塵及其它影響粘附力的物質，并把安裝在構件上的吊架、支撐等先安裝好，而導線、氣管、水管等要在噴涂后再安裝。為了保證質量，常要由專門培訓的人員施工，由消防監督機關會同施工單位抽樣檢測、驗收。

鋼材的物理性質：鋼材在正溫范圍內，溫度約在200℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強度、屈服點和彈性

模量都有變化，總的趨勢是強度降低、塑性增大；溫度在250℃左右，鋼材的抗拉強度略有提高，而塑性卻降低，因而

鋼材呈現脆性，在此區域對鋼材再加熱，鋼材可能產生裂逢。此外，當溫度達到250-350℃范圍內時。鋼材將產生徐變

現象，鋼材的性能受到不同程度的損傷。據一些專家對鋼材進行溫度試驗分析，當鋼材在升溫1h，恒溫加熱1小時后進

行檢測，結果是有屈服臺階的16Mn鋼筋在900℃以下時的強度和延伸率變化很小，溫度達到1000℃時，鋼材強度下降10

％；無屈服臺階的冷拔低碳鋼絲經過2h升溫至600℃以下，則強度受到影響不大；而溫度在600℃以上時的極限強度下降

達40％。據有關專家對大多數火災事故現場中構件鋼筋的測試結果表明，混凝土保護層爆落的預應力板鋼絲受熱溫度超

過600℃，梁柱構件鋼筋溫度低于600℃，因而，在一般情況下，火災對鋼筋的影響較比混凝土小，對于I、II級鋼筋在

溫度達到900℃以上時才有明顯的影響，由于鋼筋構件混凝土保護層的作用，通常構件中的鋼筋溫度低于此值，可以說

火災一般對I、II級鋼筋的影響不很大。但是，在600℃以上的高溫卻使冷卻后的冷拔低碳鋼絲強度大幅下降40％左右，

從中可以說明火災對預應力鋼筋混凝土板的影響較大，由于建筑荷載大部分承重在板上，從而破壞結構的整體性，造成

更大的危害。