隧道防火涂料是在饰面型防火涂料基础上结合自身要求发展起来的,因而原料的研究及选用可参考饰面型防火涂料。隧道防火涂料作为特种涂料,除了应具有普通涂料的装饰作用和对电缆基材提供物理保护外,还需要具有阻燃耐火的特殊功能,这就要求它们在一定温度下能发泡形成防火隔热层。因此对其基料有一个特殊要求,要求基料能与整个涂料体系协和,使涂料既有良好的机械理化机能,又能在受火时形成较好的泡沫隔热层,为了达到一定的阻燃耐火时间,要求发泡层在高温下也不脱落。另外电缆橡胶类材料是高弹性体,并且电缆需要常常检验移动,这就要求涂层应具有足够的耐伸缩变化的机能,还要求防火涂料对橡胶电缆类材料无侵蚀机能、附着力好、室温固化性好、涂膜装饰性好。
应用范围
主要适用于公路隧道、铁路隧道的防火,还适用于石化工程、高层建筑、钢结构、地下车库的防火需要。
bf隧道防火涂料的应用
bf隧道防火涂料的应用(6张)
公路隧道一般在山区,隧道洞为阴凉、潮湿、通风性也较差。混凝土内壁容易出现受潮霉变、返碱、脱落等现象。长隧道多远离城市,无可靠的消防水源,隧道中的车流量不均衡,车载物品不确定,火灾荷载不确定,这些决定了长隧道火灾的不可预见性。所以,公路隧道洞内涂装工程既要考虑其良好的装饰性,又要考虑其优异的防水性能,防霉变性能和防火性能。
bf隧道专用防火涂料的施工一般采用分层间隔性施工工艺,分基层(防火层)和表层(颜色层)施工。施工期间及施工后的24小时,环境温度不得低于4℃。
特点
1、隧道防火涂料不含石棉及有害物质,生产、使用和施工后的涂层均无刺激性气味。火灾时不释放有毒气体,产烟毒性达到aq-1级,符合环保的要求。
2、由工厂配制好,单组份包装,施工现场混和搅拌施工,操作简便。
3、直接喷涂和抹涂施工,干燥固化快。
4、涂层轻、粘结牢、强度高,耐老化和防水性能优越。
性能指标
主要性能指标(按ga98-2005标准检测)
项 目 | 技 术 指 标 |
容器中状态 | 灰白色颗粒、粉料混合物 |
干燥时间:表干≤ | 24h |
干密度(kg/㎡)≤ | 650 |
粘结强度(mpa)≥ | 0.2 |
耐水性 | 经720h试验后,涂层不开裂、起层、脱落,允许轻微发胀和变色 |
耐碱性 | 经360h试验后,涂层不开裂、起层、脱落,允许轻微发胀和变色 |
耐酸性 | 经360h试验后,涂层不开裂、起层、脱落,允许轻微发胀和变色 |
耐冻融循环实验 | 经15次试验后,涂层不开裂、起层、脱落、变色 |
耐火性能 | 涂层厚度12-16mm±2mm,耐火时间为2小时 |
不同的耐火极限说明
耐火极限/h | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 |
涂层厚度/mm | 10 | 18 | 23 | 27 | 30 |
防火机理
隧道防火涂料的防火机理大致可归纳为以下五点:
(1)本身具有难燃性或不燃性,使被保护基材不直接与空气接触,延迟物体着火和减少燃烧的速度。
(2)隧道防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外,它还具有较低的导热系数,可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。
(3)隧道防火涂料受热分解出不燃惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使之不易燃烧或燃烧速度减慢。
(4)含氮的隧道防火涂料受热分解出no、nh3等基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度。
(5)膨胀型隧道防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。隧道专用防火涂料分类:饰面隧道专用防火涂料;木材隧道专用防火涂料;钢结构隧道专用防火涂料。
施工方法
隧道防火涂料的施工一般采用分层间隔性施工工艺,分基层(防火层)和表层(颜色层)施工。施工期间及施工后的 24h 内,环境温度不得低于 4 ℃ ,以防止遭受冻害。在极度干燥和炎热条件下,应创造必要的养护条件,防止涂层失水过快。
施工机具
砂浆搅拌机、专用喷涂设备(挤压式灰浆泵、空压机)、涂抹灰浆专用铁板、清洗用具、运输工具等。
施工准备
( 1 )将隧道砼表面的浮尘、油污等清洗干净,并洒水润湿;
( 2 )修补凹凸不平的地方,确保隧道砼表面的平整;同时对砼表面特别光滑的地方,要求用砂浆抹面;
( 3 )漏水的地方一定要补漏止水。
基层施工
( 1 )水和涂料以( 0.70 ~ 0.75 ): 1 的比例混合,用搅拌机搅拌 20min (一定要确保搅拌时间,涂料要随拌随用),成稠浆状;
( 2 )用少量的浆料做间距为 2.5m 的横条状厚度标志,作为喷涂施工的参照物;
( 3 )用喷涂机从隧道的腰部向顶部(从下而上)进行喷涂,每次喷涂厚度 3 ~ 8 ㎜;
( 4 )待第一次喷涂基本干透后,继续喷涂第二次,如此循环,直至喷涂到设计厚度;
( 5 )因喷涂表面不够光滑,所以在最后一次喷涂后,要立即用料浆进行手工补填找平、修整,使涂层表面平整光滑,并确保涂层达到设计厚度;
( 6 )基层完工后,要求涂层表面平整、光滑、洁净。
表层施工
在基层基本干透成型后(约需 3d ),方可进行表层施工(对要求较高的工程,如市政工程等,在表层施工前最好在基层表面刮一层腻子)。表层可以用喷枪、羊毛刷、辊筒等机具进行施工,喷刷要求均匀、平滑、无色差。不同颜色的分界线要求平直、清晰。
养护
常规自然养护 28d ,养护条件与普通混凝土相同,涂层如有损伤,应及时修补。
施工注意事项
( 1 )搅拌时浆料太干,可适当增大水灰比,以适宜施工为准;
( 2 )在搅拌、喷涂、涂抹过程中,散落、反弹的浆料可及时收回利用;被污染的和超过 2h 的不能再用;
( 3 )涂料包装袋一经打开应立即使用,受潮结块的涂料不得使用;
( 4 )施工工艺可根据涂层的设计厚度和施工条件,进行适当调整。
包装与贮运
1 、本产品为内衬塑料袋的编织袋包装,每袋 25kg 。
2 、本产品应在阴凉、干燥的库房内贮存,有效贮存期为半年。
3 、本产品为不燃、不爆、无毒、无腐蚀之安全产品。贮运中注意密封,防止受潮和雨水浸入,材料受潮即失效。
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最短、占地面积最少、对自然环境及景观破坏程度最小、造价低的特点受到了规划建设者的青睐。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,人流密度大,一旦发生火灾,疏散和扑救相当困难,容易造成重大人员伤亡和财产损失,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。
组成
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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