專利名稱：隧道防火涂料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種防火材料，特別是一種噴涂在隧道墻體表面上的防火涂料。
背景技術：
隧道是一種實現目標距離最短、占地面積極少、對自然環境及景觀破壞程度最小的交通通道。由于隧道具備上述特點，隧道已成為現代交通工程中常見的建筑物。隨著經濟的發展我國交通工程建設規模越來越大，已建隧道總長度居世界首位。《2005年中國公路水路交通行業發展統計公報》顯示，截止2005年底，全國已建成公路隧道2889處，共152.70萬米；第三屆鐵路隧道年會發布的消息，今后6年我國將要新建300萬米長的鐵路隧道。
由于隧道建筑結構的特殊性，其環境相對密閉，加上人員通過密度相對大，在有限的隧道空間內一旦發生火災事故，撲救相當困難，往往因隧道防火能力差造成局部被燒塌的事故，產生重大人員傷亡和財產損失。一般情況下隧道墻體為鋼筋混凝土結構，由于鋼筋混凝土不耐高溫，在高溫下鋼筋混凝土產生裂紋直至強度喪失。因此，提高隧道墻體防火能力顯得十分重要，在隧道墻體表面噴涂防火涂料是一種阻止外界熱量傳入的最有效技術措施。
目前，我國在隧道防火涂料方面的研究已有多項成果，例如中國專利公開號CN1544556《隧道防火涂料及其制造工藝》公開了一種以無機材料和高分子聚合物乳液兩種組分組成的隧道防火涂料，該涂料由水泥、三聚磷酸鋁、水玻璃、珍珠巖、玻璃微珠、云母粉、高嶺土、硅酸鋁纖維、氫氧化鋁、氫氧化鎂混合成A組分；由聚合物乳液組成B組分。中國專利公開號CN1594452《分裝式環保型隧道防火涂料》公開了一種由雙組分分裝式的隧道防火涂料，其中由高鋁水泥、白水泥、海泡石、膨脹珍珠巖、輕質碳酸鈣、超細硅酸鋁、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸氨、硅石、重鉻酸銨、氫氧化鎂、氫氧化鋁混合組成一組分，另一組分為純丙柔性乳液。中國專利公開號CN1640949《隧道防火涂料及其制造與施工工藝》公開了一種由水泥、膨脹珍珠巖、膨脹硅石、輕質碳酸鈣、高嶺土、瓷土、助劑(為烷基萘磺酸鈉)構成的隧道防火涂料。上述現有技術產品均具有良好的防火性能，為我國隧道防火做出了貢獻。現有技術產品均研制于2005年以前，當時國內沒有制定統一的隧道防火涂料標準，大多數企業生產隧道防火涂料直接參照GA98-1995《預應力混凝土樓板防火涂料通用技術條例》指導生產，也有一些企業參照GA98-1995標準制定企業標準指導生產。而預應力混凝土樓板與隧道墻體存在著較大的結構和環境差別，因此，現有技術產品在耐火性能、強度、耐水性、耐酸性、耐濕熱性等方面不能全面滿足隧道防火要求。
公安部于2005年12月8日發布了中華人民共和國公共安全行業標準GA98-2005《混凝土結構防火涂料》，該標準規定了隧道防火涂料的防火性能指標、試驗方法、檢驗規則等內容，并于2006年3月1日實施。新標準的實施對隧道防火涂料提出了更高的性能要求。
發明內容
本發明主要針對現有技術產品的不足，提供一種組分獨特、配比合理、成本低廉，技術性能指標全面符合GA98-2005標準的隧道防火涂料。
本發明通過下述技術方案予以實現。
隧道防火涂料是多組分粉狀混合體；所述粉狀混合體中含有按重量百分數中含有按重量百分數配0.2～0.8％的膠粉和30～40％的硅酸鹽水泥、10～15％的珍珠巖、15～25％的膨脹蛭石、5～15％的粉煤灰空心漂珠、2～8％的硅灰石粉、5～15％的陶土、2～8％輕質碳酸鈣、0.2～1.5％的纖維素醚、1～5％的混凝土膨脹劑、0.2～0.8％的聚丙烯纖維。
隧道防火涂料制備方法a.制備粉狀混合體按組分配比分別將硅酸鹽水泥、珍珠巖、膨脹蛭石、粉煤灰空心漂珠、硅灰石粉、陶土、輕質碳酸鈣、纖維素醚、混凝土膨脹劑、膠粉、聚丙烯纖維投入到V型強制混合機中，經15～20分鐘的攪拌制成粉狀混合體；b.制備隧道防火涂料按需取粉狀混合體并按所取粉狀混合體重量的75～85％摻入清凈淡水，經20～25分鐘攪拌制成稠漿狀的隧道防水涂料。
本發明隧道防火涂料與現有技術相比，具有以下積極效果1、所述隧道防火涂料是一種多組分粉狀混合體，用易取的清凈淡水按比例攪拌混合成稠漿狀，即配即用，市場流通僅有粉狀混合體，運輸方便，倉儲容易，粉狀混合體用清凈淡水調制成隧道防火涂料工藝簡單、易配制。
2、本發明所述隧道防火涂料使用的膠粉是一種遇水就溶化形成穩定的乳液，該膠粉乳液與硅酸鹽水泥結合成為一種高效粘結劑使得隧道防火涂料的粘結性能和內聚力顯著提高，并降低了涂層成型的彈性模量，增強了彈性和抗彎曲強度，提高了防火涂層的耐沖擊性、耐水性和耐候性。
3、本發明所述的隧道防火涂料組分中含有混凝土膨脹劑，它能提高隧道防火涂料的保水性、觸變性和粘結性質，延長開放時間，改善施工性能；混凝土膨脹劑亦能提高防火涂層的耐水性、耐酸性、耐堿性、耐濕熱性及凍融性，涂層耐水性達到720小時以上。
4、本發明所述的隧道防火涂料組分中合理使用了耐高溫的聚丙烯纖維，在涂層內部形成一種亂向支撐體系，極有效的控制涂層早期的塑性收縮、干縮等非結構性裂縫的產生和發展；有效阻礙骨料的離析，阻礙沉降裂縫的形成，大大提高涂層的抗裂性能，確保防火涂層不開裂、不脫落、無空鼓。
5、本發明所述的隧道防火涂料組分中恰當地選用了珍珠巖、膨脹蛭石、粉煤灰空心漂珠等輕質耐高溫的無機填料，具有不燃性和隔熱隔音性能，提高了隧道防火涂料的耐火性能，降低了涂層的干密度；又能提高隧道防火涂料的流動性獲得良好的施工性能。
6、本發明所述的隧道防火涂料的所有組分均為無毒環保型材料，生產過程中無“三廢”產生。主要原材料低值且貨源充足，性價比高。
具體實施例方式
本發明的一種隧道防火涂料是多組分粉狀混合體，該粉狀混合體用一種液體調制成稠漿狀即可涂刷。所述粉狀混合體中含有重量百分數為0.2～0.8％的膠粉、30～40％的硅酸鹽水泥、10～15％的珍珠巖、15～25％的膨脹蛭石、5～15％的粉煤灰空心漂珠、2～8％的硅灰石粉、5～15％的陶土、2～8％的輕質碳酸鈣、0.2～1.5％的纖維素醚、1～5％的混凝土膨脹劑、0.2～0.8％的聚丙烯纖維。所述液體為清凈淡水占粉狀混合體重量的75～85％。
隧道防火涂料制備方法a.制備粉狀混合體按組分配比分別將硅酸鹽水泥、珍珠巖、膨脹蛭石、粉煤灰空心漂珠、硅灰石粉、陶土、輕質碳酸鈣、纖維素醚、混凝土膨脹劑、膠粉、聚丙烯纖維投入到V型強制混合機中，經15～20分鐘的攪拌制成粉狀混合體；b.制備隧道防火涂料在施工現場按需取粉狀混合體并按所取粉狀重量的75～85％摻入清凈淡水，經20～25分鐘攪拌制成稠漿狀的隧道防水涂料。
實施例1依次將37％的硅酸鹽水泥、13％的珍珠巖、18％的膨脹蛭石、7％的粉煤灰空心漂珠、3％的硅灰石粉、15％的陶土、4.8％的輕質碳酸鈣、0.4％的纖維素醚、2％的混凝土膨脹劑、0.3％的膠粉、0.5％的聚丙烯纖維投入V型強制混合機中，開機攪拌15分鐘制成粉狀混合體。本實施例在施工現場制備隧道防火涂料時，按需取粉狀混合體并按所取粉狀混合體重量的75％摻入清凈淡水，經20分鐘攪拌均勻成稠漿狀的隧道防火涂料，該隧道防火涂料即配即用，有關檢測項目和檢測結果見附表。
實施例2本實施例與實施例1基本相同，僅組分百分數和工藝參數有所調整。依次將35％的硅酸鹽水泥、11％的珍珠巖、17％的膨脹蛭石、8％的粉煤灰空心漂珠、6％的硅灰石粉、10％的陶土、6.4％的輕質碳酸鈣、1.2％的纖維素醚、4％的混凝土膨脹劑、0.6％的膠粉、0.8％的聚丙烯纖維投入V型強制混合機中，開機攪拌16分鐘制成粉狀混合體。本實施例在施工現場制備隧道防火涂料時，按需取粉狀混合體并按所取粉狀混合體重量的80％摻入清凈淡水，經21分鐘攪拌均勻成稠漿狀的隧道防火涂料，該隧道防火涂料即配即用，有關檢測項目和檢測結果見附表。
實施例3本實施例與實施例1基本相同，僅組分百分數和工藝參數有所調整。依次將33％的硅酸鹽水泥、12％的珍珠巖、22％的膨脹蛭石、6％的粉煤灰空心漂珠、8％的硅灰石粉、7％的陶土、4.5％的輕質碳酸鈣、1.1％的纖維素醚、5％的混凝土膨脹劑、0.8％的膠粉、0.6％的聚丙烯纖維投入V型強制混合機中，開機攪拌17分鐘制成粉狀混合體。本實施例在施工現場制備隧道防火涂料時，按需取粉狀混合體并按所取粉狀混合體重量的80％摻入清凈淡水，經23分鐘攪拌均勻成稠漿狀的隧道防火涂料，該隧道防火涂料即配即用，有關檢測項目和檢測結果見附表。
實施例4本實施例與實施例1基本相同，僅組分百分數和工藝參數有所調整。依次將35％的硅酸鹽水泥、14％的珍珠巖、20％的膨脹蛭石、13％的粉煤灰空心漂珠、2％的硅灰石粉、9％的陶土、3.8％的輕質碳酸鈣、0.5％的纖維素醚、2％的混凝土膨脹劑、0.2％的膠粉、0.5％的聚丙烯纖維投入V型強制混合機中，開機攪拌18分鐘制成粉狀混合體。本實施例在施工現場制備隧道防火涂料時，按需取粉狀混合體并按所取粉狀混合體重量的85％摻入清凈淡水，經24分鐘攪拌均勻成稠漿狀的隧道防火涂料，該隧道防火涂料即配即用，有關檢測項目和檢測結果見附表。
實施例5本實施例與實施例1基本相同，僅組分百分數和工藝參數有所調整。依次將32％的硅酸鹽水泥、15％的珍珠巖、18％的膨脹蛭石、9％的粉煤灰空心漂珠、5％的硅灰石粉、12％的陶土、4.7％的輕質碳酸鈣、0.6％的纖維素醚、3％的混凝土膨脹劑、0.4％的膠粉、0.3％的聚丙烯纖維投入V型強制混合機中，開機攪拌20分鐘制成粉狀混合體。本實施例在施工現場制備隧道防火涂料時，按需取粉狀混合體并按所取粉狀混合體重量的85％摻入清凈淡水，經25分鐘攪拌均勻成稠漿狀的隧道防火涂料，該隧道防火涂料即配即用，有關檢測項目和檢測結果見附表。
附表隧道防火涂料實施例技術性能檢測結果表
注中華人民共和國公共安全行業標準為GA98-2005《混凝土結構防火涂料》，標準條款號為GA98-2005，5.2.2本發明隧道防火涂料還可以應用到類似隧道的建筑物上，例如地鐵站、地下人行道、地下商場和地下停車場等墻體上均可噴涂隧道防火涂料，能夠高效阻隔外來高溫侵害，保護墻體的安全。
權利要求
1.一種隧道防火涂料是多組分粉狀混合體，其特征在于所述粉狀混合體由下述重量百分數配比的原料制成0.2～0.8％的膠粉和30～40％的硅酸鹽水泥、10～15％的珍珠巖、15～25％的膨脹蛭石、5～15％的粉煤灰空心漂珠、2～8％的硅灰石粉、5～15％的陶土、2～8％輕質碳酸鈣、0.2～1.5％的纖維素醚、1～5％的混凝土膨脹劑、0.2～0.8％的聚丙烯纖維。
2.根據權利要求1所述隧道防火涂料，其特征在于所述粉狀混合體還可由下述重量百分數配比的原料制成0.3～0.7％的膠粉和33～39％的硅酸鹽水泥、10～15％的珍珠巖、16～24％的膨脹蛭石、7～15％的粉煤灰空心漂珠、2.5～6.5％的硅灰石粉、5～15％的陶土、3～8％輕質碳酸鈣、0.25～1.25％的纖維素醚、1.5～4％的混凝土膨脹劑、0.3～0.7％的聚丙烯纖維。
3.一種如權利要求1或2所述隧道防火涂料的制備方法，其特征在于a.制備粉狀混合體按組分配比分別將硅酸鹽水泥、珍珠巖、膨脹蛭石、粉煤灰空心漂珠、硅灰石粉、陶土、輕質碳酸鈣、纖維素醚、混凝土膨脹劑、膠粉、聚丙烯纖維投入到V型強制混合機中，經15～20分鐘的攪拌制成粉狀混合體；b.制備隧道防火涂料按需取粉狀混合體注入敞口容器中，另加入占粉狀混合體重量75～85％的清凈淡水，經20～25分鐘攪拌制成稠漿狀的隧道防水涂料。
全文摘要
本發明公開了一種隧道防火涂料及其制備方法。所述隧道防火涂料是多組分粉狀混合體，所述粉狀混合體由膠粉和硅酸鹽水泥、珍珠巖、膨脹蛭石、粉煤灰空心漂珠、硅灰石粉、陶土、輕質碳酸鈣、纖維素醚、混凝土膨脹劑、聚丙烯纖維組成。膠粉含在粉狀混合體中，膠粉遇水即溶化形成乳液。在粉狀混合體中加入一定比例的清凈淡水經攪拌制備成稠漿狀隧道防火涂料，即配即用。本發明隧道防火涂料組分合理、制備工藝簡單、防火性能好，而且產品運輸量少、易倉儲。本發明除作隧道墻體的防火涂層，也可作為類似隧道的地下建筑物墻體的防火涂層。
文檔編號C09D5/18GK1916086SQ20061008610
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月29日 優先權日2006年8月29日
發明者范宏, 沙月華 申請人:泰州五行涂料有限公司