专利名称：：一种隧道用防火防水涂料的制作方法一种隧道用防火防水涂料所属发明领域本发明涉及到建筑材料
技术领域：
，具体说是涉及到一种隧道用防火防水涂料。
背景技术：
：当前，随着社会进步及经济快速发展，在世界范围内，公路、铁路交通网络的发展迅速，隧道工程越来越多。隧道不仅是交通运输的通道，有的也是光纤电缆、输电电缆及输油、输水的通道。因此，隧道中的火灾是经济损失最大、抢修最难、中断行车时间最长的交通事故。为了使隧道中的钢筋混凝土结构在火灾发生时免遭破坏，把经济损失降低到最小程度，采用防火涂料对隧道砼进行涂刷保护，不失为一种经济有效的方法。由于隧道所处的环境差湿度大、通风差、行车带来的震动强烈、风压强劲，冻融造成的破坏性大、烟尘不易散发、噪音大等。因此，对防火涂料提出了更高的要求。隧道用防火防水涂料应该具备在潮湿环境中凝固干燥得快，并具有较高的粘结强度和抗压强度，同时还应具有一定的柔韧性；隧道防火防水涂料的涂层必须具有优良的耐水、防水性，其防火性必须建立在涂层的高强抗裂和优良的耐水防水性的基础上；应用于高寒地区的隧道防火防水涂料还应具有防冻性能；隧道防火防水涂料的耐火极限要高于目前的120min，同时涂层施工厚度要低于目前的20mm;隧道防火防水涂料应该环保性强，遇有火灾时不能产生有害烟气；隧道防火防水涂料还应该是施工简便、价格低廉。本发明的任务就是基于上述隧道防火防水涂料应具备的特点，研制出一种具有涂层薄、耐火极限高、粘结强度高、柔韧抗裂性好、耐水防水性优良、抗冻融、环保无毒等特点，适用于各种隧道、地下工程、石化设备及有防火防水保温要求的建筑物、钢结构涂装保护的隧道用防火防水涂料。
发明内容本发明的目的是提供一种具有涂层薄、耐火极限高、粘结强度高、柔韧抗裂性好、耐水防水性优良、抗冻融、环保无毒、成本低廉，适用于各种隧道、地下工程、石化设备及有防火防水保温要求的建筑物、钢结构涂装保护的隧道用防火防水涂料，同时也提供其制备工艺。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种隧道用防火防水涂料，其特点在于，由复合粘结剂、耐火隔热材料、膨胀发泡材料、阻燃消烟材料混合而成，其配方各组份成分构成如下；复合粘结剂40-50%耐火隔热材料35-45%膨胀发泡材料6-10%阻燃消烟材料6-10%以上各组份及成分的比例均按重量百分比计。上述所述复合粘结剂由28-32X高铝水泥CA-50、5-8X硅灰、l-3X的可再分散胶粉RI551Z、0.1-0.4%羟丙甲基纤维素、8-10%的渗透结晶活性母料组成，其中活性母料3由速溶硅酸钠粉20-30%、灰*丐粉40-50%、硬质酸铝20-30%、萘系减水剂3_5%、引气剂0.1-0.2%、活性剂0.1-0.2%、有机硅憎水剂0.1-0.2%、缓凝剂0.1-0.2%组成。上述所述耐火隔热材料由玻化微珠、硅铝基空心微珠、岩棉及硅酸铝纤维、海泡石、膨胀蛭石组成，在耐火隔热材料总量固定的条件下，其组分配比为3:2:i:0.6:i。上述所述膨胀发泡材料由有机发泡材料和无机膨胀材料组成，有机发泡材料由聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)组成P-N-C发泡体系；无机膨胀材料由可膨胀石墨和重铬酸铵组成，有机、无机发泡材料分别占膨胀发泡材料总量的50%。上述所述阻燃消烟材料由氢氧化铝和氢氧化镁按1:1比例复合而成。上述隧道用防火防水涂料的制备工艺步骤如下a.将耐火隔热材料中的玻化微珠、膨胀蛭石、海泡石过筛，筛除粗颗粒备用；b.先将硅铝基空心微珠和无机纤维加入混合机内进行混合分散，待无机纤维分散均匀后再加入海泡石、膨胀蛭石，然后再加入复合粘结剂、膨胀发泡材料、阻燃消烟材料，最后加入玻化微珠，混合均匀后得到粉状隧道用防火防水涂料。本发明的原理是，隧道内部的钢筋混凝土砼结构和特殊的环境条件，决定了隧道防火涂料采用非膨胀型无污染的有机-无机复合涂料。如以单纯的无机粘结剂(硅酸盐、磷酸盐)作基料，制备的防火涂料粘结强度低、耐水性差、耐冻融循环性不良、易开裂、耐火性欠佳。加入一定量的可再分散胶粉后，形成有机_无机复合粘结剂，可赋予涂料一定的柔性，增强涂层的变形能力及粘结性、耐水性、耐火性等综合性能。在粘结剂中加入渗透结晶活性物和硅灰，可显著提高涂料的综合性能和防水抗渗性能；其机理是可再分散胶粉与水泥相容性好，二者的水化产物形成有机_无机双粘结构柔性粘结剂，其胶膜对防火隔热填料颗粒进行包覆，形成空间网络结构，从而增强涂层的粘结强度、抗压强度、耐水性及柔韧抗裂性、抗冻融循环性。硅灰与水接触后，部分小颗粒迅速溶解，并与水泥水化产物生成的Ca(OHh发生化学反应，生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶，与有机粘结剂结合成双粘柔性粘结剂；渗透结晶活性母料中的Ca(0H)2、硅酸钠本身就是一种无机粘结剂，硬质酸铝、有机硅憎水剂则是优良的防水剂。自制的活性结晶母料遇水溶解，渗入涂层和基层后与水泥中的水化产物发生化学反应，形成不溶于水的结晶体复合物，堵塞毛细孔和裂纹，达到防水的目的；对干燥后涂层和基层产生的细裂纹和毛细孔，活性母料与硅灰产生的二次水化活性物具有二次渗透修复功能，因此具有永久防水性。添加了硅铝基空心，使耐火极限值提高，其原因是硅铝基空心微珠是经高温熔融、强气流气化喷雾形成的轻质空心球体，其内部呈微小的多孔性空心结构，表面由纤维空心网状结构构成坚硬的外壳，是一种标准的物理球形氧化硅铝陶瓷粉末材料，抗压强度达到5000-6000kg/cm^导热系数为0.07-0.12w/(m.k)，适当提高硅铝基空心微珠的添加比例，涂层的孔隙率提高、孔隙尺寸减小、耐火隔热性提高。加入适量的岩棉和硅酸铝纤维，利用其在涂层中的乱向分布，构成立体网络结构，不但提高了涂层的孔隙率，同时也增强了涂层的粘结强度和柔韧抗裂性、冻融循环性。添加的海泡石是一种天然富镁型层状硅酸盐，内部多孔，导热系数较低，吸附性和水化性强，使涂料具有是优良的绝热性能。添加的耐火隔热材料，由于其颗粒度较大，构成的涂层孔隙度较大，孔隙率相对较低，涂层的绝热性受到制约，而添加了发泡材料则改善了涂层绝热性，发泡材料可以在涂料受热时膨胀，填满涂层填料间的细小空间，减缓热量传递速度。为进一步提高涂层遇火后的孔隙率、减小孔隙尺寸，配方中添加了无机膨胀材料-可膨胀石墨和重铬酸铵。当可膨胀石墨受到200°C以上高温时，吸留在层间点阵中的化合物吸收大量的热量而急剧分解、气化、膨胀，最终沿层间膨胀150-200倍，形成纳米级微孔结构，成为大量"蠕虫"状碳化体微粒，填充于涂层中的空隙之中；重铬酸铵在高温下分解成三氧化二铬，体积膨胀数十倍，蓬松的三氧化二铬具有高熔点(130(TC)、高耐火性的特点。由于无机膨胀材料在高温下有吸热释放水的特性，因此可上降低涂层温度，并有抑烟消烟作用。经检测，本发明主要性能如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通过检测结果可以看出本发明的隧道防火防水涂料除具有涂层薄(13mm)、耐火极限值(>180min)高的特点外，还具有粘结强度和抗压强度高、耐水和防火性能好、柔韧抗裂性和耐冻融性佳、安全环保性优的特性，达到了发明目的。具体实施例方式下面结合实施例详述本发明，所涉及的百分比均按重量百分比计。实施例—种隧道用防火防水涂料，其特点在于，由复合粘结剂、耐火隔热材料、膨胀发泡材料、阻燃消烟材料混合而成，其配方各组份成分构成如下；复合粘结剂45%耐火隔热材料40%膨胀发泡材料8%阻燃消烟材料7%以上各组份及成分的比例均按重量百分比计。复合粘结剂由30X高铝水泥CA-50、6X硅灰、2X的可再分散胶粉RI551Z、0.3%羟丙甲基纤维素、9%的渗透结晶活性母料组成，其中活性母料由速溶硅酸钠粉25%、灰钙粉45%、硬质酸铝25%、萘系减水剂4.4%、引气剂0.15%、活性剂0.15%、有机硅憎水剂0.15%、缓凝剂0.15%组成。耐火隔热材料由玻化微珠、硅铝基空心微珠、岩棉及硅酸铝纤维、海泡石、膨胀蛭石组成，其组分配比为3:2:i:0.6:i。膨胀发泡材料由有机发泡材料和无机膨胀材料组成，有机发泡材料由聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)或季戊四醇(PER)组成P-N-C发泡体系；无机膨胀材料由可膨胀石墨和重铬酸铵组成，有机、无机发泡材料分别占膨胀发泡材料总量的50%。阻燃消烟材料由氢氧化铝和氢氧化镁的复合比例为1:1。隧道用防火防水涂料的制备工艺步骤如下a.将耐火隔热材料中的玻化微珠、膨胀蛭石、海泡石过筛，筛除粗颗粒备用；b.先将硅铝基空心微珠和无机纤维加入混合机内进行混合分散，待无机纤维分散均匀后再加入海泡石、膨胀蛭石，然后再加入复合粘结剂、膨胀发泡材料、阻燃消烟材料，最后加入玻化微珠，混合均匀后得到粉状隧道用防火防水涂料。隧道用防火防水涂料的施工方法如下先进行基层处理1.将隧道砼表面的浮灰、油污等清理干净，并喷水保持基面湿润。2.修补、填平基层凹凸不平之处，尽可能达到砼面平整。3.对渗水处必须先做好堵漏处理。再进行涂料施工1.将干粉涂料与水以l:(0.70-0.75)的质量比搅拌混合均匀，成稠浆状。混合好的浆料应在lh内用完，以免凝固浪费。2.施工现场环境温度应大于5t:。3.用浆料作间距为2.5m的布点贴饼，做好涂层基准点，以便掌握施工厚度均匀准确。4.采用抹涂或喷涂方法，每遍施工厚度应在5mm左右，待第一遍干燥后再进行下一道施工，直至达到规定厚度。最后一遍可抹平，亦可喷涂成凹凸花纹状，以利于消减噪音。5.如需进行表面装饰，可待涂层干燥后再涂装饰面型防火涂料。权利要求一种隧道用防火防水涂料，其特征在于，由复合粘结剂、耐火隔热材料、膨胀发泡材料、阻燃消烟材料混合而成，其配方各组份成分构成如下；复合粘结剂40-50％耐火隔热材料35-45％膨胀发泡材料6-10％阻燃消烟材料6-10％以上各组份及成分的比例均按重量百分比计，比例之和为100％。2.根据权利要求l所述隧道用防火防水涂料，其特征在于所述复合粘结剂由28-32%高铝水泥CA-50、5-8X硅灰、l-3X可再分散胶粉RI551Z、0.1_0.4%羟丙甲基纤维素及8_10%的渗透结晶活性母料组成。3.根据权利要求l或2所述隧道用防火防水涂料，其特征在于所述活性母料由速溶硅酸钠粉20-30%、灰钙粉40-50%、硬质酸铝20-30%、萘系减水剂3_5%、引气剂0.1-0.2%、活性剂0.1-0.2%、有机硅憎水剂0.1-0.2%、缓凝剂0.1-0.2%组成。4.根据权利要求1所述隧道用防火防水涂料，其特征在于所述耐火隔热材料由玻化微珠、硅铝基空心微珠、岩棉及硅酸铝纤维、海泡石、膨胀蛭石组成，在耐火隔热材料总量固定的条件下，其组分配比为3:2:i:0.6:i。5.根据权利要求1所述隧道用防火防水涂料，其特征在于所述膨胀发泡材料由有机发泡材料和无机膨胀材料组成，有机发泡材料由聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇组成P-N-C发泡体系；无机膨胀材料由可膨胀石墨和重铬酸铵组成；有机、无机发泡材料分别占膨胀发泡材料总量的50%。6.根据权利要求1所述隧道用防火防水涂料，其特征在于上述所述阻燃消烟材料由氢氧化铝和氢氧化镁按1:1比例复合而成。7.制备如权利要求1所述隧道用防火防水涂料的制备方法，其工艺步骤如下a.将耐火隔热材料中的玻化微珠、膨胀蛭石、海泡石过筛，筛除粗颗粒备用；b.先将硅铝基空心微珠和无机纤维加入混合机内进行混合分散，待无机纤维分散均匀后再加入海泡石、膨胀蛭石，然后再加入复合粘结剂、膨胀发泡材料、阻燃消烟材料，最后加入玻化微珠，混合均匀后得到粉状隧道用防火防水涂料。全文摘要本发明公开了一种隧道用防火防水涂料，由复合粘结剂、耐火隔热材料、膨胀发泡材料、阻燃消烟材料组成，经a.过筛、混合分散、b.混合等制备工艺混合为隧道用防火防水涂料。本发明具有涂层薄、耐火极限高、粘结强度高、柔韧抗裂性好、耐水防水性优良、抗冻融、环保无毒、成本低廉，适用于各种隧道、地下工程、石化设备及有防火防水保温要求的建筑物、钢结构的涂装保护，方便推广使用。文档编号C04B35/66GK101734938SQ200910259748公开日2010年6月16日申请日期2009年12月25日优先权日2009年12月25日发明者刘成楼,陈学联申请人:唐山市思远涂料有限公司