膨胀型钢结构防火涂料因其质轻、饰面性好、不受构件几何形状限制等优点取得了广泛的应用。但是目前工程上对膨胀型钢结构防火涂层的设计和使用,均假设涂层的完整性良好,而实际上膨胀型钢结构防火涂料在高温环境下发泡膨胀过程中,其炭层结构不断发生变化,涂层与基材的粘结性能以及涂层的力学性能均会下降,从而会造成涂层的破损。而涂层发生破损后会构件的温升条件发生变化,进而引起耐火时间的变化。目前已有的研究主要包括两个方面:一是大多数研究从配方设计的角度改善涂层的粘结性能和力学性能;二是这些研究多数针对常温下的涂层进行,高温下的研究甚少。对膨胀型钢结构防火涂层破损的影响因素、破损的机理和规律,破损后涂层的隔热性能有什么变化,这些均不得而知。为此本文进行了如下研究:(1)小板与基材间的粘结性能试验。对64个小板试件进行了涂层与基材间的粘结性能试验,包括32个正向粘结试验和32个切向粘结试验,考察基材类型、涂层膨胀状态、表面处理对涂层与基材间粘结性能及破损界面的影响。(2)小钢板试验与无加载短柱的标准升温试验。对截面形状系数相近的3个270mm×200mm×16mm的小钢板、2根短柱(Q235工字型钢柱和Q235T型钢柱,高度500mm)进行了标准火升温试验,基材表面涂覆底漆和防火涂料。考察基材形状对涂层破损的影响以及涂层在不同破损情况下钢基材温度的变化。(3)加载长柱的火灾升温试验。对4根长柱进行了恒载升温试验,考察基材材质(Q235钢和304不锈钢)、表面处理(喷砂、碳纤维布)、截面形状(工字型、T型钢)对涂层破损的影响以及破损后对钢基材温度的影响。研究表明:火灾下,膨胀型钢结构防火涂层的破损模式和程度受基材几何特征、受荷情况及界面处理方式等多个因素的影响。当涂层处于炭层阶段时,裂纹就已经出现,铺贴碳纤维布不利于涂层的完整性,会带动涂层大范围的脱落。基材形状、外荷载、表面处理对涂层的破损及基材温度存在一定的影响。截面形状相近、基材相同的情况下,30min时短柱温度相比小钢板提高了21.7%,工字型加载长柱的基材温度相比小钢板提高了36.23%,相比短柱提高了11.12%;T型加载长柱温度相比T型短柱提高了13%。304试件和喷砂试件的温度分别高于铺贴碳纤维布试件约93.8℃,35.08℃。