淺談環(huán)保型隧道防火涂料

■陳英敏 郭綿汪

（寧德市公安消防支隊 福建寧德 352100）

淺談環(huán)保型隧道防火涂料

■陳英敏 郭綿汪

（寧德市公安消防支隊 福建寧德 352100）

介紹的一種環(huán)保型的隧道防火涂料是以無機礦物隔熱材料為主要成分的環(huán)保型的隧道防火涂料，該涂料具有無毒無味、施工簡便、涂層附著力強、機械強度高、耐火極限時間長、耐火性能穩(wěn)定可靠等特點。

隧道防火涂料無機礦物隔熱材料環(huán)保涂料

1 引言

建筑學(xué)中把橫截面積超過30m2的地下人工建造的通道定義為隧道。在隧道消防技術(shù)中，主要有以下結(jié)構(gòu)防火措施：即提供不計入結(jié)構(gòu)剖面的額外混凝土厚度、安裝噴淋滅火系統(tǒng)、在隧道襯體上粘貼隧道專用防火板材、在隧道襯體上噴涂防火涂料等。每種措施各有其特點，從性價比和施工的方便性考慮，隧道防火涂料均是隧道防火保護的最佳選擇。

2 環(huán)保型隧道防火涂料的研制

2.1 主要原材料介紹

2.1.1 黏結(jié)劑

黏結(jié)劑約占涂料總體積的35%～40%。隧道防火涂料宜選用無機黏結(jié)劑，如水玻璃（硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰等）、磷酸鹽、硅溶膠、硅酸鹽等，在此選用硅酸鹽作主要黏結(jié)劑，因硅酸鹽黏結(jié)劑的密度大，所以再配以其他輕質(zhì)無機黏結(jié)劑和適量有機黏結(jié)劑以增加強度和降低干密度。對硅酸鹽黏結(jié)劑的性能要求是強度高，硬化快，硬化物密度低。

2.1.2 耐火隔熱材料

耐火隔熱材料是隧道防火涂料的骨架成分之一，約占涂料總體積的35%～38%，其主要作用是高溫隔熱和降低熱導(dǎo)率，要求具有相對密度低、導(dǎo)熱率低、粒徑適宜、高溫穩(wěn)定性好等特點。在隧道防火涂料中常用的耐火隔熱材料有以下幾種。

（1）膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖是白色或灰白色的多孔狀物質(zhì)，由天然珍珠巖經(jīng)破碎、預(yù)熱、瞬時高溫（1200℃左右）煅燒，使內(nèi)部所含的結(jié)晶水及揮發(fā)性成分急劇揮發(fā)而成，具有質(zhì)輕、絕熱、吸音、無毒、不燃、無味等特點，是一種很好的超輕質(zhì)高效能的隔熱保溫材料。（2）膨脹蛭石。膨脹蛭石是由金云母或黑云母變質(zhì)而成的，是一種復(fù)雜的鐵、鎂含水硅酸鹽類礦物。外形像云母，但性脆而無彈性，表面光澤差，不能分剝成薄片，每層間含有結(jié)晶水，因此加熱到850~ 1000℃時，由于結(jié)晶水變成氣體，使體積膨脹15~20倍，薄片間形成空氣夾層，形成層狀碎片，其中有著無數(shù)細小的孔隙，是一種良好的無機保溫隔熱材料。（3）巖棉纖維。巖棉是人造輕質(zhì)硅酸鹽非連續(xù)的絮狀纖維材料，質(zhì)地松軟，密度約為150kg/m2，導(dǎo)熱系數(shù)在0.07W/（m·k）左右。其化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸，耐堿。巖棉纖維雖細，但不脆，有彈性，經(jīng)剪斷加工成合適長度的纖維后,用來生產(chǎn)防火涂料,可增強涂層的機械強度。

2.1.3 膨脹劑（發(fā)泡材料）

膨脹劑是隧道防火涂料的另一個主要成分，約占涂料總體積的8%～10%?？梢栽谕苛鲜軣釙r膨脹，填滿涂層填料間的細小空間，減慢熱量傳遞速度。

（1）聚磷酸銨。聚磷酸銨(APP)，又稱多聚磷酸銨，是白色（結(jié)晶或無定形）粉末，系無分枝的長鏈聚合物，是一種優(yōu)質(zhì)、高效、無毒的發(fā)泡材料。（2）三聚氰胺。三聚氰胺俗稱蜜胺，常用于防火涂料中的發(fā)泡組分，由于它不含鹵素，無毒，不會污染環(huán)境，因此在防火涂料中廣泛采用。

2.1.4 助劑

（1）阻燃劑。用于涂料的阻燃，約占涂料總體積的12%～15%。它受熱時吸熱失水，協(xié)助膨脹隔熱。一般選用結(jié)晶水較多的硼化物、鋅化物及氫氧化鋁、氫氧化鎂。（2）增稠劑或懸浮劑。由于涂料中分別含有密度較大的微細粉料和密度較小的隔熱材料，如不使用增稠劑或懸浮劑，則不易混勻，加水攪拌時易分層以及稠度不適合刷涂要求。

2.2 生產(chǎn)工藝

（1）將發(fā)泡材料、耐火隔熱材料等原料過篩，除去粗顆粒，以避免噴涂施工時粗顆粒堵塞管道、噴槍。（2）將助劑加入到發(fā)泡材料、耐火隔熱材料中，在高速攪拌機中充分攪拌，混合均勻。（3）在以上混合物中加入黏結(jié)劑，充分攪拌，混合均勻。（4）產(chǎn)品須防潮，包裝時內(nèi)襯塑料袋，外套編織袋。

3 隧道防火涂料的應(yīng)用及施工

隧道防火涂料主要適用于公路隧道、鐵路隧道的防火，還適用于石化工程、高層建筑、鋼結(jié)構(gòu)、地下車庫的防火需要。

3.1 施工方法

隧道防火涂料的施工一般采用分層間隔性施工工藝，分基層（防火層）和表層（顏色層）施工。施工期間及施工后的24h內(nèi)，環(huán)境溫度不得低于4℃，以防止遭受凍害。在極度干燥和炎熱條件下，應(yīng)創(chuàng)造必要的養(yǎng)護條件，防止涂層失水過快。

3.1.1 施工機具

施工機具：砂漿攪拌機、專用噴涂設(shè)備（擠壓式灰漿泵、空壓機）、涂抹灰漿專用鐵板、清洗用具、運輸工具等。

3.1.2 施工準備

（1）將隧道砼表面的浮塵、油污等清洗干凈，并灑水潤濕；（2）修補凹凸不平的地方，確保隧道砼表面的平整；同時對砼表面特別光滑的地方，要求用砂漿抹面；（3）漏水的地方一定要補漏止水。

3.1.3 基層施工

（1）水和涂料以（0.70~0.75）：1的比例混合，用攪拌機攪拌20分鐘（一定要確保攪拌時間，涂料要隨拌隨用），成稠漿狀；（2）用少量的漿料做間距為2.5m的橫條狀厚度標志，作為噴涂施工的參照物；（3）用噴涂機從隧道的腰部向頂部（從下而上）進行噴涂，每次噴涂厚度3~8mm；（4）待第一次噴涂基本干透后，繼續(xù)噴涂第二次，如此循環(huán)，直至噴涂到設(shè)計厚度；（5）因噴涂表面不夠光滑，所以在最后一次噴涂后，要立即用料漿進行手工補填找平、修整，使涂層表面平整光滑，并確保涂層達到設(shè)計厚度；（6）基層完工后，要求涂層表面平整、光滑、潔凈。

3.2 養(yǎng)護

常規(guī)自然養(yǎng)護28天，養(yǎng)護條件與普通混凝土相同。涂層如有損傷，應(yīng)及時修補。

3.3 施工注意事項

（1）攪拌時漿料太干，可適當增大水灰比，以適宜施工為準；（2）在攪拌、噴涂、涂抹過程中，散落、反彈的漿料可及時收回利用；被污染的和超過2h的不能再用；（3）涂料包裝袋一經(jīng)打開應(yīng)立即使用，受潮結(jié)塊的涂料不得使用。

4 結(jié)語

隧道防火涂料作為一種價格低廉、適合我國目前經(jīng)濟發(fā)展水平的新型涂料，在預(yù)防隧道火災(zāi)、提高隧道結(jié)構(gòu)的耐火極限方面將起到積極的作用，并在降低外部火災(zāi)帶來的損失和縮減修復(fù)成本方面，將產(chǎn)生潛在的、巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。由于中外隧道火災(zāi)的慘痛教訓(xùn)，隧道結(jié)構(gòu)防火已引起國內(nèi)外有關(guān)部門的高度重視，各部門對使用隧道防火涂料作為隧道結(jié)構(gòu)防火保護的要求也日益增加，因而隧道防火涂料的研究、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用正在逐漸步入高潮。

TU998.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-411-1