雅致專業(yè)防火涂料

0引言

    隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、對(duì)交通需求日趨增長(zhǎng)，在交通樞紐的城市和江�？v橫地域勢(shì)必興建隧道和地鐵。而隧道具有其他建筑類型所沒(méi)有的特點(diǎn)，即狹窄的空間、與外界有限的出入口，導(dǎo)致有限的排煙、散熱條件，一旦發(fā)生火災(zāi)，造成著火點(diǎn)周圍升溫極快、短時(shí)間內(nèi)會(huì)積聚大量有毒有害煙氣，當(dāng)車流高峰時(shí)，火勢(shì)還容易快速蔓延。另一方面外部消防力量難以進(jìn)入救援，隧道內(nèi)人員逃生困難，時(shí)間一久，隧道襯砌和結(jié)構(gòu)破壞，進(jìn)一步加重災(zāi)情。為此，國(guó)內(nèi)外在隧道防火方面頒布了一系列技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和要求，國(guó)內(nèi)相關(guān)隧道規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有：GB50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、TBJ3—1985《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》、JPJ026—1990《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》、GBJ16—1987《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GA98—2005《混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料》、GB14907—2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》、GB50016—1996《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等。構(gòu)筑隧道的鋼筋混凝土雖是不燃體，但耐火性有限。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試協(xié)會(huì)（NIST）指出：高強(qiáng)混凝土（HSC）在溫度達(dá)到380℃時(shí)，強(qiáng)度開(kāi)始下降，其抗壓強(qiáng)度在450℃時(shí)，損失40%，600℃時(shí)損失75%，800℃時(shí)無(wú)強(qiáng)度，而且當(dāng)溫度超過(guò)250℃時(shí)，隧道的連接件、密封件相繼破壞，導(dǎo)致漏水［1-3］。因此對(duì)隧道結(jié)構(gòu)必須采取防火措施，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，確保其穩(wěn)定性和完整性，以減少災(zāi)情和維修費(fèi)用，縮短修復(fù)時(shí)間。本文研制出一種專用于隧道的環(huán)保型防火涂料并對(duì)其工程應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行介紹，不妥之處謹(jǐn)請(qǐng)同行專家不吝指正。

    1隧道防火涂料的技術(shù)要求和現(xiàn)狀

    1.1技術(shù)要求

    隧道是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，除了防止烴類火災(zāi)之外，同時(shí)還要考慮空間狹窄、溫度變化快、噪音大、振動(dòng)大等環(huán)境特點(diǎn)，研制的防火涂料應(yīng)具備下列技術(shù)性能：（1）水性、符合環(huán)保要求，減少生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、應(yīng)用污染；（2）與混凝土有較好的粘結(jié)強(qiáng)度；（3）在高溫下，不因涂料分解而釋放出有毒有害煙氣；（4）涂料耐堿、耐水、耐潮濕、耐凍融、耐濕熱性好；（5）最重要的是涂料具有較長(zhǎng)的耐火極限，符合ISO834（或RSW）C-H標(biāo)準(zhǔn)曲線，提高標(biāo)準(zhǔn)要符合GA/T714—2007《構(gòu)件用防火保護(hù)材料快速升溫耐火試驗(yàn)方法》中耐火材料RABT標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)要求；（6）其他技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合GA98中隧道防火涂料要求。

    1.2現(xiàn)狀

    2.1選材

    2.1.1粘結(jié)劑

    主要從3方面考慮：（1）隧道內(nèi)空間狹窄，盡量避免使用有機(jī)材料，以免發(fā)生火災(zāi)時(shí)，有機(jī)物分解出有毒氣體；（2）隧道結(jié)構(gòu)為混凝土、高堿性材料，應(yīng)選用與混凝土附著力好又耐堿的材料；（3）應(yīng)具有較高的耐溫性。硅酸鹽水泥具有不燃、耐水、耐堿、耐久、耐候、水溶性等優(yōu)越性能，且在600℃下一定時(shí)間內(nèi)仍具有一定強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整性，如果采用高鋁礦渣水泥鋁礬土熟料，成型后混凝土耐溫性可達(dá)1300℃以上，但機(jī)械強(qiáng)度不如硅酸鹽水泥。綜合考慮，粘結(jié)劑以硅酸鹽水泥為主體，添加適量高鋁礦渣水泥，使混凝土具有最佳的耐溫性和強(qiáng)度。

    2.1.2耐溫隔熱骨料

    作為防火涂料的骨料，需具備耐高溫、導(dǎo)熱率低、相對(duì)密度小、粒徑分布合理等特點(diǎn)，使配制成的涂料能防火、隔熱、吸音。正常情況下，能減弱隧道內(nèi)噪音，火災(zāi)時(shí)能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性，經(jīng)試驗(yàn)，選擇膨脹珍珠巖和蛭石，其主要指標(biāo)如表2所示。

2.1.3其他耐溫隔熱材料

    巖棉纖維具有密度低（150kg/m3）、導(dǎo)熱系數(shù)�。�0.07W/m·K）、化學(xué)穩(wěn)定性好（耐酸、堿）等特點(diǎn)，而且?guī)r棉纖維質(zhì)地柔軟，細(xì)而富有彈性，經(jīng)加工成合適的長(zhǎng)度后添加到防火涂料中，可防止、減少涂層干燥過(guò)程中收縮龜裂和高溫下開(kāi)裂，增加涂層的機(jī)械強(qiáng)度。海泡石：是一種低密度、低導(dǎo)熱率的不燃性材料，具有懸浮功能，作為涂料助劑，改善涂料的穩(wěn)定性。其他：為改善涂料的施工性能，適量加些助劑。

    2.2配方的篩選和確定

    配方篩選以CA98—2005《混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料》中表2隧道防火涂料的技術(shù)指標(biāo)為依據(jù)，通過(guò)大量試驗(yàn)。

    2.3生產(chǎn)工藝

    經(jīng)小試和性能檢測(cè)，確定涂料的生產(chǎn)配方和工藝。

    施工應(yīng)用前，將干料與水按一定比例攪拌均勻成漿料，測(cè)粘度（符合施工要求），達(dá)標(biāo)后即可。

    2.4防火涂料技術(shù)性能指標(biāo)

    按GA98—2005《混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料》中4.2.2隧道防火涂料的技術(shù)要求經(jīng)相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)。

    為了進(jìn)一步提高并驗(yàn)證研制的新產(chǎn)品的防火可靠性，公安部于2007年12月1日頒布了GA/T714《構(gòu)件用防火保護(hù)材料快速升溫耐火試驗(yàn)方法》，即RABT升溫曲線，與目前ISO834C-H升溫曲線（標(biāo)準(zhǔn)烴類火災(zāi)曲線）相比，區(qū)別有二：其一，升溫速度快，≤6min（標(biāo)準(zhǔn)曲線12min）；其二，溫度高，1200℃（標(biāo)準(zhǔn)曲線1100℃）。RABT升溫曲線試驗(yàn)方法更接近隧道全封閉、空間狹窄、火災(zāi)時(shí)急劇升溫的狀況。HX-SF701產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)。