雅致專業(yè)防火涂料

0引言

    隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展、對交通需求日趨增長，在交通樞紐的城市和江�？v橫地域勢必興建隧道和地鐵。而隧道具有其他建筑類型所沒有的特點，即狹窄的空間、與外界有限的出入口，導致有限的排煙、散熱條件，一旦發(fā)生火災，造成著火點周圍升溫極快、短時間內(nèi)會積聚大量有毒有害煙氣，當車流高峰時，火勢還容易快速蔓延。另一方面外部消防力量難以進入救援，隧道內(nèi)人員逃生困難，時間一久，隧道襯砌和結(jié)構(gòu)破壞，進一步加重災情。為此，國內(nèi)外在隧道防火方面頒布了一系列技術(shù)規(guī)范、標準和要求，國內(nèi)相關(guān)隧道規(guī)范和標準有：GB50157—2003《地鐵設計規(guī)范》、TBJ3—1985《鐵路隧道設計規(guī)范》、JPJ026—1990《公路隧道設計規(guī)范》、GBJ16—1987《建筑設計防火規(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)設計防火規(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。美國國家標準和測試協(xié)會（NIST）指出：高強混凝土（HSC）在溫度達到380℃時，強度開始下降，其抗壓強度在450℃時，損失40%，600℃時損失75%，800℃時無強度，而且當溫度超過250℃時，隧道的連接件、密封件相繼破壞，導致漏水［1-3］。因此對隧道結(jié)構(gòu)必須采取防火措施，當發(fā)生火災時，確保其穩(wěn)定性和完整性，以減少災情和維修費用，縮短修復時間。本文研制出一種專用于隧道的環(huán)保型防火涂料并對其工程應用實例進行介紹，不妥之處謹請同行專家不吝指正。

    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)，除了防止烴類火災之外，同時還要考慮空間狹窄、溫度變化快、噪音大、振動大等環(huán)境特點，研制的防火涂料應具備下列技術(shù)性能：（1）水性、符合環(huán)保要求，減少生產(chǎn)、運輸、施工、應用污染；（2）與混凝土有較好的粘結(jié)強度；（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的耐火極限，符合ISO834（或RSW）C-H標準曲線，提高標準要符合GA/T714—2007《構(gòu)件用防火保護材料快速升溫耐火試驗方法》中耐火材料RABT標準升溫曲線試驗技術(shù)指標要求；（6）其他技術(shù)指標應符合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，盡量避免使用有機材料，以免發(fā)生火災時，有機物分解出有毒氣體；（2）隧道結(jié)構(gòu)為混凝土、高堿性材料，應選用與混凝土附著力好又耐堿的材料；（3）應具有較高的耐溫性。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℃下一定時間內(nèi)仍具有一定強度和結(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1300℃以上，但機械強度不如硅酸鹽水泥。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、導熱率低、相對密度小、粒徑分布合理等特點，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，火災時能在較長時間內(nèi)保護混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性，經(jīng)試驗，選擇膨脹珍珠巖和蛭石，其主要指標如表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）、導熱系數(shù)�。�0.07W/m·K）、化學穩(wěn)定性好（耐酸、堿）等特點，而且?guī)r棉纖維質(zhì)地柔軟，細而富有彈性，經(jīng)加工成合適的長度后添加到防火涂料中，可防止、減少涂層干燥過程中收縮龜裂和高溫下開裂，增加涂層的機械強度。海泡石：是一種低密度、低導熱率的不燃性材料，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)指標為依據(jù)，通過大量試驗。

    2.3生產(chǎn)工藝

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

    施工應用前，將干料與水按一定比例攪拌均勻成漿料，測粘度（符合施工要求），達標后即可。

    2.4防火涂料技術(shù)性能指標

    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)督檢驗中心檢測。

    為了進一步提高并驗證研制的新產(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)件用防火保護材料快速升溫耐火試驗方法》，即RABT升溫曲線，與目前ISO834C-H升溫曲線（標準烴類火災曲線）相比，區(qū)別有二：其一，升溫速度快，≤6min（標準曲線12min）；其二，溫度高，1200℃（標準曲線1100℃）。RABT升溫曲線試驗方法更接近隧道全封閉、空間狹窄、火災時急劇升溫的狀況。HX-SF701產(chǎn)品經(jīng)國家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測。