隧道防火涂料研制报告
随着国民经济的高速发展,城市建设加快,流动人口迅速增加,交通建设及完善显得尤为重要。而隧道以其实现目标距离短、占地面积少、对自然环境及景观破坏程度减少、造价低的特点受到了规划建设者的青睐。防火涂料是用于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延,用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。但是隧道结构一般是由石块和钢筋混凝土垒砌而成,温度升至
60 0 ℃ 时,混凝土强度损失达 50 % 以上,钢材的屈服应力降到常温下屈服力 1/3 以下。而隧道发生火灾时,温度一般在 1 00 0 ℃
以上,隧道砌体难以承受如此高温,严重部分容易烧塌,再加上隧道环境相对密闭,密度大,一旦发生火灾,疏散和扑救相当困难,容易造成重大人员和财产损失,因此对隧道进行防火处理显得十分重要。
《 2005 年中国公路水路交通行业发展统计公报》显示,截止 2005 年底,全国已建成公路隧道 2 889 处,共 152.7万m
;其中采用阻燃设计约占 1/10 ,因此对已有隧道防火改性具有较大的市场空间。同时据第三届铁路隧道年会发布的消息,今后 6 年我国将新建 300 万 m
长的铁路隧道,并且随着北京到上海高铁项目的立项,必将带动隧道相关产品的需求量,特别是隧道防火涂料的需求量。
隧道防火涂料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。涂料的粉水配比为:干粉材料:自来水=1:1(重量比),材料充分搅拌均匀,搅拌后的材料不能有块状、生花及稀稠不均匀等现象。
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。根据物理化学原理分析,涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应,也消耗了燃烧时的热量,有利于降低体系的温度,这几个方面的作用,使防火涂料产生显著的防火隔热效果。