专利名称：隧道防火涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种防火材料，特别是一种喷涂在隧道墙体表面上的防火涂料。
背景技术：
隧道是一种实现目标距离最短、占地面积极少、对自然环境及景观破坏程度最小的交通通道。由于隧道具备上述特点，隧道已成为现代交通工程中常见的建筑物。随着经济的发展我国交通工程建设规模越来越大，已建隧道总长度居世界首位。《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2889处，共152.70万米；第三届铁路隧道年会发布的消息，今后6年我国将要新建300万米长的铁路隧道。
由于隧道建筑结构的特殊性，其环境相对密闭，加上人员通过密度相对大，在有限的隧道空间内一旦发生火灾事故，扑救相当困难，往往因隧道防火能力差造成局部被烧塌的事故，产生重大人员伤亡和财产损失。一般情况下隧道墙体为钢筋混凝土结构，由于钢筋混凝土不耐高温，在高温下钢筋混凝土产生裂纹直至强度丧失。因此，提高隧道墙体防火能力显得十分重要，在隧道墙体表面喷涂防火涂料是一种阻止外界热量传入的最有效技术措施。
目前，我国在隧道防火涂料方面的研究已有多项成果，例如中国专利公开号CN1544556《隧道防火涂料及其制造工艺》公开了一种以无机材料和高分子聚合物乳液两种组分组成的隧道防火涂料，该涂料由水泥、三聚磷酸铝、水玻璃、珍珠岩、玻璃微珠、云母粉、高岭土、硅酸铝纤维、氢氧化铝、氢氧化镁混合成A组分；由聚合物乳液组成B组分。中国专利公开号CN1594452《分装式环保型隧道防火涂料》公开了一种由双组分分装式的隧道防火涂料，其中由高铝水泥、白水泥、海泡石、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙、超细硅酸铝、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸氨、硅石、重铬酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝混合组成一组分，另一组分为纯丙柔性乳液。中国专利公开号CN1640949《隧道防火涂料及其制造与施工工艺》公开了一种由水泥、膨胀珍珠岩、膨胀硅石、轻质碳酸钙、高岭土、瓷土、助剂(为烷基萘磺酸钠)构成的隧道防火涂料。上述现有技术产品均具有良好的防火性能，为我国隧道防火做出了贡献。现有技术产品均研制于2005年以前，当时国内没有制定统一的隧道防火涂料标准，大多数企业生产隧道防火涂料直接参照GA98-1995《预应力混凝土楼板防火涂料通用技术条例》指导生产，也有一些企业参照GA98-1995标准制定企业标准指导生产。而预应力混凝土楼板与隧道墙体存在着较大的结构和环境差别，因此，现有技术产品在耐火性能、强度、耐水性、耐酸性、耐湿热性等方面不能全面满足隧道防火要求。
公安部于2005年12月8日发布了中华人民共和国公共安全行业标准GA98-2005《混凝土结构防火涂料》，该标准规定了隧道防火涂料的防火性能指标、试验方法、检验规则等内容，并于2006年3月1日实施。新标准的实施对隧道防火涂料提出了更高的性能要求。
发明内容
本发明主要针对现有技术产品的不足，提供一种组分独特、配比合理、成本低廉，技术性能指标全面符合GA98-2005标准的隧道防火涂料。
本发明通过下述技术方案予以实现。
隧道防火涂料是多组分粉状混合体；所述粉状混合体中含有按重量百分数中含有按重量百分数配0.2～0.8％的胶粉和30～40％的硅酸盐水泥、10～15％的珍珠岩、15～25％的膨胀蛭石、5～15％的粉煤灰空心漂珠、2～8％的硅灰石粉、5～15％的陶土、2～8％轻质碳酸钙、0.2～1.5％的纤维素醚、1～5％的混凝土膨胀剂、0.2～0.8％的聚丙烯纤维。
隧道防火涂料制备方法a.制备粉状混合体按组分配比分别将硅酸盐水泥、珍珠岩、膨胀蛭石、粉煤灰空心漂珠、硅灰石粉、陶土、轻质碳酸钙、纤维素醚、混凝土膨胀剂、胶粉、聚丙烯纤维投入到V型强制混合机中，经15～20分钟的搅拌制成粉状混合体；b.制备隧道防火涂料按需取粉状混合体并按所取粉状混合体重量的75～85％掺入清净淡水，经20～25分钟搅拌制成稠浆状的隧道防水涂料。
本发明隧道防火涂料与现有技术相比，具有以下积极效果1、所述隧道防火涂料是一种多组分粉状混合体，用易取的清净淡水按比例搅拌混合成稠浆状，即配即用，市场流通仅有粉状混合体，运输方便，仓储容易，粉状混合体用清净淡水调制成隧道防火涂料工艺简单、易配制。
2、本发明所述隧道防火涂料使用的胶粉是一种遇水就溶化形成稳定的乳液，该胶粉乳液与硅酸盐水泥结合成为一种高效粘结剂使得隧道防火涂料的粘结性能和内聚力显著提高，并降低了涂层成型的弹性模量，增强了弹性和抗弯曲强度，提高了防火涂层的耐冲击性、耐水性和耐候性。
3、本发明所述的隧道防火涂料组分中含有混凝土膨胀剂，它能提高隧道防火涂料的保水性、触变性和粘结性质，延长开放时间，改善施工性能；混凝土膨胀剂亦能提高防火涂层的耐水性、耐酸性、耐碱性、耐湿热性及冻融性，涂层耐水性达到720小时以上。
4、本发明所述的隧道防火涂料组分中合理使用了耐高温的聚丙烯纤维，在涂层内部形成一种乱向支撑体系，极有效的控制涂层早期的塑性收缩、干缩等非结构性裂缝的产生和发展；有效阻碍骨料的离析，阻碍沉降裂缝的形成，大大提高涂层的抗裂性能，确保防火涂层不开裂、不脱落、无空鼓。
5、本发明所述的隧道防火涂料组分中恰当地选用了珍珠岩、膨胀蛭石、粉煤灰空心漂珠等轻质耐高温的无机填料，具有不燃性和隔热隔音性能，提高了隧道防火涂料的耐火性能，降低了涂层的干密度；又能提高隧道防火涂料的流动性获得良好的施工性能。
6、本发明所述的隧道防火涂料的所有组分均为无毒环保型材料，生产过程中无“三废”产生。主要原材料低值且货源充足，性价比高。
具体实施例方式
本发明的一种隧道防火涂料是多组分粉状混合体，该粉状混合体用一种液体调制成稠浆状即可涂刷。所述粉状混合体中含有重量百分数为0.2～0.8％的胶粉、30～40％的硅酸盐水泥、10～15％的珍珠岩、15～25％的膨胀蛭石、5～15％的粉煤灰空心漂珠、2～8％的硅灰石粉、5～15％的陶土、2～8％的轻质碳酸钙、0.2～1.5％的纤维素醚、1～5％的混凝土膨胀剂、0.2～0.8％的聚丙烯纤维。所述液体为清净淡水占粉状混合体重量的75～85％。
隧道防火涂料制备方法a.制备粉状混合体按组分配比分别将硅酸盐水泥、珍珠岩、膨胀蛭石、粉煤灰空心漂珠、硅灰石粉、陶土、轻质碳酸钙、纤维素醚、混凝土膨胀剂、胶粉、聚丙烯纤维投入到V型强制混合机中，经15～20分钟的搅拌制成粉状混合体；b.制备隧道防火涂料在施工现场按需取粉状混合体并按所取粉状重量的75～85％掺入清净淡水，经20～25分钟搅拌制成稠浆状的隧道防水涂料。
实施例1依次将37％的硅酸盐水泥、13％的珍珠岩、18％的膨胀蛭石、7％的粉煤灰空心漂珠、3％的硅灰石粉、15％的陶土、4.8％的轻质碳酸钙、0.4％的纤维素醚、2％的混凝土膨胀剂、0.3％的胶粉、0.5％的聚丙烯纤维投入V型强制混合机中，开机搅拌15分钟制成粉状混合体。本实施例在施工现场制备隧道防火涂料时，按需取粉状混合体并按所取粉状混合体重量的75％掺入清净淡水，经20分钟搅拌均匀成稠浆状的隧道防火涂料，该隧道防火涂料即配即用，有关检测项目和检测结果见附表。
实施例2本实施例与实施例1基本相同，仅组分百分数和工艺参数有所调整。依次将35％的硅酸盐水泥、11％的珍珠岩、17％的膨胀蛭石、8％的粉煤灰空心漂珠、6％的硅灰石粉、10％的陶土、6.4％的轻质碳酸钙、1.2％的纤维素醚、4％的混凝土膨胀剂、0.6％的胶粉、0.8％的聚丙烯纤维投入V型强制混合机中，开机搅拌16分钟制成粉状混合体。本实施例在施工现场制备隧道防火涂料时，按需取粉状混合体并按所取粉状混合体重量的80％掺入清净淡水，经21分钟搅拌均匀成稠浆状的隧道防火涂料，该隧道防火涂料即配即用，有关检测项目和检测结果见附表。
实施例3本实施例与实施例1基本相同，仅组分百分数和工艺参数有所调整。依次将33％的硅酸盐水泥、12％的珍珠岩、22％的膨胀蛭石、6％的粉煤灰空心漂珠、8％的硅灰石粉、7％的陶土、4.5％的轻质碳酸钙、1.1％的纤维素醚、5％的混凝土膨胀剂、0.8％的胶粉、0.6％的聚丙烯纤维投入V型强制混合机中，开机搅拌17分钟制成粉状混合体。本实施例在施工现场制备隧道防火涂料时，按需取粉状混合体并按所取粉状混合体重量的80％掺入清净淡水，经23分钟搅拌均匀成稠浆状的隧道防火涂料，该隧道防火涂料即配即用，有关检测项目和检测结果见附表。
实施例4本实施例与实施例1基本相同，仅组分百分数和工艺参数有所调整。依次将35％的硅酸盐水泥、14％的珍珠岩、20％的膨胀蛭石、13％的粉煤灰空心漂珠、2％的硅灰石粉、9％的陶土、3.8％的轻质碳酸钙、0.5％的纤维素醚、2％的混凝土膨胀剂、0.2％的胶粉、0.5％的聚丙烯纤维投入V型强制混合机中，开机搅拌18分钟制成粉状混合体。本实施例在施工现场制备隧道防火涂料时，按需取粉状混合体并按所取粉状混合体重量的85％掺入清净淡水，经24分钟搅拌均匀成稠浆状的隧道防火涂料，该隧道防火涂料即配即用，有关检测项目和检测结果见附表。
实施例5本实施例与实施例1基本相同，仅组分百分数和工艺参数有所调整。依次将32％的硅酸盐水泥、15％的珍珠岩、18％的膨胀蛭石、9％的粉煤灰空心漂珠、5％的硅灰石粉、12％的陶土、4.7％的轻质碳酸钙、0.6％的纤维素醚、3％的混凝土膨胀剂、0.4％的胶粉、0.3％的聚丙烯纤维投入V型强制混合机中，开机搅拌20分钟制成粉状混合体。本实施例在施工现场制备隧道防火涂料时，按需取粉状混合体并按所取粉状混合体重量的85％掺入清净淡水，经25分钟搅拌均匀成稠浆状的隧道防火涂料，该隧道防火涂料即配即用，有关检测项目和检测结果见附表。
附表隧道防火涂料实施例技术性能检测结果表
注中华人民共和国公共安全行业标准为GA98-2005《混凝土结构防火涂料》，标准条款号为GA98-2005，5.2.2本发明隧道防火涂料还可以应用到类似隧道的建筑物上，例如地铁站、地下人行道、地下商场和地下停车场等墙体上均可喷涂隧道防火涂料，能够高效阻隔外来高温侵害，保护墙体的安全。
权利要求
1.一种隧道防火涂料是多组分粉状混合体，其特征在于所述粉状混合体由下述重量百分数配比的原料制成0.2～0.8％的胶粉和30～40％的硅酸盐水泥、10～15％的珍珠岩、15～25％的膨胀蛭石、5～15％的粉煤灰空心漂珠、2～8％的硅灰石粉、5～15％的陶土、2～8％轻质碳酸钙、0.2～1.5％的纤维素醚、1～5％的混凝土膨胀剂、0.2～0.8％的聚丙烯纤维。
2.根据权利要求1所述隧道防火涂料，其特征在于所述粉状混合体还可由下述重量百分数配比的原料制成0.3～0.7％的胶粉和33～39％的硅酸盐水泥、10～15％的珍珠岩、16～24％的膨胀蛭石、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％轻质碳酸钙、0.25～1.25％的纤维素醚、1.5～4％的混凝土膨胀剂、0.3～0.7％的聚丙烯纤维。
3.一种如权利要求1或2所述隧道防火涂料的制备方法，其特征在于a.制备粉状混合体按组分配比分别将硅酸盐水泥、珍珠岩、膨胀蛭石、粉煤灰空心漂珠、硅灰石粉、陶土、轻质碳酸钙、纤维素醚、混凝土膨胀剂、胶粉、聚丙烯纤维投入到V型强制混合机中，经15～20分钟的搅拌制成粉状混合体；b.制备隧道防火涂料按需取粉状混合体注入敞口容器中，另加入占粉状混合体重量75～85％的清净淡水，经20～25分钟搅拌制成稠浆状的隧道防水涂料。
全文摘要
本发明公开了一种隧道防火涂料及其制备方法。所述隧道防火涂料是多组分粉状混合体，所述粉状混合体由胶粉和硅酸盐水泥、珍珠岩、膨胀蛭石、粉煤灰空心漂珠、硅灰石粉、陶土、轻质碳酸钙、纤维素醚、混凝土膨胀剂、聚丙烯纤维组成。胶粉含在粉状混合体中，胶粉遇水即溶化形成乳液。在粉状混合体中加入一定比例的清净淡水经搅拌制备成稠浆状隧道防火涂料，即配即用。本发明隧道防火涂料组分合理、制备工艺简单、防火性能好，而且产品运输量少、易仓储。本发明除作隧道墙体的防火涂层，也可作为类似隧道的地下建筑物墙体的防火涂层。
文档编号C09D5/18GK1916086SQ20061008610
公开日2007年2月21日 申请日期2006年8月29日 优先权日2006年8月29日
发明者范宏, 沙月华 申请人:泰州五行涂料有限公司