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隧道防火涂料的缺点你知道吗?

日期: 2012-12-17 10:14 浏览次数 :

我国对隧道结构进行防火保护的工作已经实施了很多年了,但是由于当前的技术状况、经济状况比较有限,只有为数不多的几个隧道有使用防火涂料,其余的隧道都没有采用防火措施。因近几年,一些企业将厚型钢结构防火涂料或混凝土楼板防火涂料甚至电缆防火涂料作为隧道防火涂料使用。因此对于隧道防火涂料研究的基础不是很扎实,产品品质参差不齐,给隧道防火涂料施工和性能检测带来很大困难。现今国内隧道防火的主要缺陷有以下几点:

(1) 涂层太厚

如按 ISO 834 曲线升温,耐火性能达到 3h ,一般涂料涂层厚度约需 20 ~ 30 mm ;由于涂层较厚,需要多次喷涂,施工困难。如按碳氢曲线升温,隧道防火涂料不能承受快速升温的热冲击,可能在几分钟内就发生爆裂,不能满足隧道的特殊防火要求。

(2) 粘结强度低:

隧道防火涂料的粘结强度一般为 0.1MPa ,车辆在隧道通行时,会产生强风和震动,不能满足隧道的实际需要。

(3) 其他缺陷:

未注重涂层毒性研究,一旦发生火灾,将影响火灾的扑救和隧道的修复;

耐水性较差,涂层长期处于隧道的潮湿环境中,会积水、甚至脱落;

隧道防火涂料主要由粘结剂、耐火填料、发泡材料和助剂组成。

(1) 粘接剂:

约占涂料总体积的 35 %~ 40 %。苯丙、醋丙、 EVA 、 582 树脂、水玻璃、耐火水泥、磷酸盐等均为较好的粘结剂。由于粘结剂的用量较多,选择粘结剂时,需考虑材料的价格、燃烧性能及火灾时的烟气情况。

(2) 耐火填料:

是隧道防火涂料的骨架成分之一,约占涂料总体积的 35 %~ 38 %,其主要作用是高温隔热和降低热导率。海泡石、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙、玻璃空心漂珠、高岭土、矿渣棉、超细硅酸铝等均是良好的无机轻质隔热填料。

(3) 膨胀剂:

是隧道防火涂料的另一个主要成分,约占涂料总体积的 8% ~ 10% 。高温时,涂料成分发生改变,膨胀剂迅速发生膨胀,从而形成多孔的隔热层,阻止热量向隧道砌体的传递。膨胀蛭石、重铬酸铵为无机发泡材料;三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵是成熟的有机发泡体系,多在薄型或超薄型防火涂料中使用。

(4) 阻燃剂:

用于涂料的阻燃,约占涂料总体积的 12% ~ 15% 。它受热时吸热失水,协助膨胀隔热。一般选用结晶水较多的硼化物、锌化物及氢氧化铝、氢氧化镁。

(5) 其他助剂:

主要改善涂料的和易性及理化性能,约占涂料总体积的 3% ~ 5% 。常用的助剂有可再分散胶乳、高效减水剂等。

隧道防火涂料的设计原则:

国内外就隧道防火涂料研究已开展了大量的工作。如国内学者提出一种以硅酸盐为主要粘结剂,以氢氧化铝、膨胀蛭石、三硅酸镁等为填充料,四硼酸钠为防火助剂的隧道防火涂料;针对隧道砌体不耐高温的特点,研制了一种以无机胶凝材料为主的耐潮湿环境的水硬性隧道防火涂料,该涂料可同时应用于钢结构和混凝土的防火保护;开发了一种新型的物理膨胀阻燃剂,以可膨胀石墨为主,制取了一种无卤、环保、并具有优良防火性能的物理膨胀型防火涂料。

而国外学者研制出建筑物表面的无机防火涂料,由水硬性白水泥、水玻璃、蛭石、膨胀珍珠岩、无机玻璃纤维等组成;推出了以海泡石、钙硅石、增强纤维、高铝水泥、无定型硅石为主要组成的防火涂料,该涂料具有很好的绝热性和防爆裂性,可应用于建筑物外墙、隧道等;可用于金属和混凝土表面的防火涂料,由膨润土、硅酸铝、硅灰石、硅酸镁、玻璃微珠及一些多孔填料组成,粘结剂为水玻璃、波特兰水泥、石膏、磷酸盐类中的一种或几种等。

上述的隧道防火涂料制造都是以:水泥、白水泥、磷酸盐类、水玻璃、高铝水泥等无机物为粘结料;以珍珠岩、硅藻土、粉煤灰玻璃微珠、膨胀蛭石、海泡石粉、滑石粉、微空硅酸钙等为填充骨料;增强材料一般是:钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等;阻燃剂有:含结晶水的铝、锌、硼、镁的氧化物等。