人防工程管孔防護(hù)密閉封堵新型材料及施工技術(shù)研究

潘峰，馬小嬌，畢晶晶，解峰

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣州510000）

1 引言

隨著城市大型人防工程建設(shè)規(guī)模的快速增長，戰(zhàn)時(shí)需要封堵的管孔數(shù)量過多，在較短的平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換時(shí)限內(nèi)完成任務(wù)，變得越來越困難，所以在平時(shí)做好人防工程管線防護(hù)密閉工作，是提高平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換效率的重要手段[1]。故對(duì)人防工程管孔封堵及施工技術(shù)的研究顯得尤為必要?，F(xiàn)有封堵措施存在下述問題：油麻絲加石棉和瀝青混合的封堵材料存在防火性差，持續(xù)散發(fā)有害氣體，施工中容易造成施工污染[2]；實(shí)際工程中，還存在設(shè)計(jì)預(yù)埋不滿足施工要求，現(xiàn)場存在人防墻后開洞敷設(shè)套管的情況[3]。為此本文研究了一種新型封堵材料及相應(yīng)的施工技術(shù)，試驗(yàn)表明該材料既滿足人防工程的防護(hù)密閉要求，也滿足防火、環(huán)保等要求，也可作為人防墻后開洞穿線的補(bǔ)救封堵措施。

2 新型封堵材料的性能研究

2.1 原材料選擇

選擇防火、環(huán)保、黏結(jié)度強(qiáng)的原材料進(jìn)行混合。

1）膨脹珍珠巖具有良好的隔熱效果，還具有化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕性強(qiáng)、無毒、無味、防火、吸音等特點(diǎn)。

2）硅藻土是一種硅質(zhì)巖石，它不含有害化學(xué)物質(zhì)，除了具有不燃、隔音、防水、質(zhì)量輕以及隔熱等特點(diǎn)外，還有除濕、除臭、凈化室內(nèi)空氣等作用。

3）海泡石礦物纖維熱穩(wěn)定性好，造型性及絕緣性好，抗鹽度高于其他黏土礦物，還能起到抗裂增強(qiáng)的作用。

4）?；⒅槭且环N酸性玻璃質(zhì)熔巖礦物質(zhì)，理化性能十分穩(wěn)定，耐老化耐候性強(qiáng)，具有優(yōu)異的絕熱、防火、吸音性能，還具有不燃燒、強(qiáng)度高、吸水率低、易和性好及使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。

5）選擇普通硅酸水泥、石膏作為膠凝材料。根據(jù)應(yīng)用范圍單獨(dú)使用或配合使用。

2.2 材料性能研究

2.2.1 工作性研究

新型堵料對(duì)其工作性要求較高，主要是調(diào)節(jié)堵料的流動(dòng)性和黏結(jié)性。流動(dòng)性要求：在堵料不嚴(yán)重泌水、分層的前提下，充分提高其流動(dòng)性，保證堵料能夠在一定的人工或機(jī)械壓力下，順利通過φ32mm以上的金屬管，流淌到施工部位的管道中。黏結(jié)性要求：新型堵料具有較好的黏結(jié)性，能保證在壓力作用下到達(dá)水平管道中后黏結(jié)在管道內(nèi)，不能自由流出。

2.2.2 密閉性研究

新型堵料可以填充、堵塞管道中大量的空隙。為提高密閉性能，采用了一定的微膨脹技術(shù)，其中添加適量膨脹劑，使管道中尚未填充的少量空隙也可以通過擠密、堵漏和微膨脹作用達(dá)到密閉要求。然后使用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行密閉，實(shí)現(xiàn)密閉性能雙保險(xiǎn)。經(jīng)《國家化學(xué)建筑材料測試中心（建工測試部）》檢測，該堵料對(duì)直徑32～500mm以內(nèi)的管材密閉性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 防火性能研究

通過現(xiàn)場燃燒試驗(yàn)，堵料不燃燒，能達(dá)到防火A級(jí)要求。

3 新型封堵材料的性能測試

3.1 理化性能測試

新型堵料理化性能與貫穿人防墻體金屬材質(zhì)的理化性能具有相近相容性質(zhì)，易有機(jī)結(jié)合形成整體效果。黏結(jié)強(qiáng)度為129kPa，抗拉強(qiáng)度為0.26MPa。測試試驗(yàn)中，在封堵長度為500mm的情況下，承受0.9MPa靜載仍完好無損。對(duì)6級(jí)人防而言，安全系數(shù)較高。對(duì)填充長度為800mm和500mm的2種工況，在50Pa和100Pa超壓，漏氣量均為0，密封性能良好。測試結(jié)果如表1所示。

表1理化性能測試結(jié)果

3.2 防火性能測試

新型堵料防火符合GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)要求，達(dá)到公通字〔2009〕46號(hào)文件防火A級(jí)不燃燒規(guī)定，測試結(jié)果如表2所示。

表2防火性能測試結(jié)果

3.3 環(huán)保性能測試

新型堵料主要成分由純天然礦物質(zhì)構(gòu)成。本次測試樣品為無機(jī)輕質(zhì)速固封堵系統(tǒng)，檢測環(huán)境為：室溫23℃±2℃；相對(duì)濕度50%±5%。檢測結(jié)果表明：苯的含量均未檢出，甲苯+二甲苯僅在環(huán)氧樹脂中測出25.9g/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)750g/kg，說明在本材料在人防工程中使用是安全環(huán)保的，測試結(jié)果表3所示。

表3環(huán)保性能測試結(jié)果

4 施工工藝研究

結(jié)合人防施工的現(xiàn)狀，有2種施工工藝。主要以手工機(jī)械加壓封堵小口徑管道為主；機(jī)械泵送粗大管道封堵較少。封堵示意圖如圖1所示。

圖1封堵示意圖

現(xiàn)場施工分幾個(gè)步驟：（1）準(zhǔn)備機(jī)具，對(duì)防護(hù)門進(jìn)行成品保護(hù)，按配比攪拌封堵材料；（2）用試電筆確認(rèn)穿墻纜線、輸水管不帶電，相向?qū)嵤┕鼙谇謇砗头舛虏牧系奶畛?、捅?shí)；（3）完成管孔速固堵料封堵達(dá)95%容積（距管口約50～80mm）后，根據(jù)管徑大小，采用雙管膠槍注膠或涂抹膠的方法，注或抹環(huán)氧樹脂封堵膠與封堵材料的混合物20～30mm，再用封堵材料填滿30～50mm預(yù)留處，最后使用小泥抹子抹平壓光；（4）封堵完畢自檢并報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，主要查驗(yàn)填充的封堵材料是否捅實(shí)，是否存有空隙，同時(shí)查驗(yàn)注膠厚度、管口密閉情況及外觀。

5 結(jié)語

新型封堵材料具有防火A級(jí)不燃燒，無毒、無味、無污染，隔熱隔冷抗老化，使用耐久，滿足了5級(jí)以下人防工程管線防護(hù)密閉性能的要求和人防墻后開洞穿線纜的補(bǔ)救措施的要求。其施工技術(shù)施工簡便、省時(shí)省力，不接電，不動(dòng)火，造價(jià)低，不受作業(yè)空間限制，減少工種工序。改新型材料及其施工技術(shù)可有效降低施工成本，可產(chǎn)生較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，有較大推廣應(yīng)用價(jià)值。