[发明专利]防火砂浆

说明书

技术领域

本发明涉及防火砂浆及其在防火中的应用。

背景技术

在荷兰，Rf RWS火灾曲线被用于隧道防火。它建立在实际发生的由隧道中的油罐车引发的隧道火灾基础上，该火灾可导致严重的混凝土碎列，从而损坏隧道的稳定性。因此隧道的混凝土衬砌必须受到保护，以确保公众的通行和安全。在Rf RWS测试中，火灾曲线在约5min内达到约1200℃，然后在60min内逐渐地渐进地增加到1350℃，随后在120min内缓慢地降至1200℃。对于沉埋式隧道，测试标准允许混凝土表面的最高温度(T_max)达到380℃，并且在混凝土表面以内25mm处至仅250℃。对于钻孔式隧道，T_max不能超过200-250℃(参见Both等，TNO Centre for Fire Research；和Tan等，Ministry of Public Works，荷兰)。目前，这一规范在其他国家越来越多地被用作隧道防火标准，例如，在比利时、斯堪的纳维亚半岛国家、韩国以及最近在美国等。Rf HCM条件与Rf RWS曲线类似，在法国适用(图1)。

因此，被用作隧道防火的材料必须能够抵抗热冲击、耐隧道清洗磨损，并且对冻/融侵害不敏感。更佳地，它应当是不含石英的并且是低能耗的，以利于环保低碳。

市场上能获得的只有极少的几个商业喷涂剂能够抵抗这样的Rf RWS条件。它们是保全公司(Promat)的CAFCO FENDOLITE MII、Thermal Ceramics的FireBarrier135以及巴斯夫公司(BASF)的Meyco Fireshield 1350。

MBT控股公司(MBT Holding)的EP 0 986 525公开了一种喷涂组合物，主要包含水泥质的结合料、热处理的贝壳砂和喷涂操作必须的添加剂。该砂浆在市场上可购买到，商品名称Meyco Fireshield 1350，固化后密度约为1500kg/m³。这一材料能通过Rf RWS的测试，但是需厚度在40到50mm。密度高和厚度大联合起来导致喷涂操作非常困难，特别是当喷涂需要覆盖复杂的轮廓时，例如钢材框架。

热陶瓷公司（Thermal Ceramics）的EP 1 001 000描述了一种喷涂剂，称适用于隧道，它含有在高温下释放烟雾的锯屑。这一材料在市场上的名称为Fire Barrier 135。它使用铝酸盐水泥和高岭土，固化后密度约为1100kg/m³，不仅价格贵而且在如此程度的强热下会起皱破裂，想通过Rf RWS测试必须喷涂到38.5mm的厚度，由荷兰TNO火灾实验室测试。

保全公司(Promat)的用于隧道防火的防火材料，在市场上比较有名。保全公司的EP 1 326 811教示了一种防火板，组分为铝酸盐水泥、硬硅钙石、功能性填充料和添加剂。其在Rf RWS条件下表现出了优异的性能，然而它使用大量的铝酸盐水泥作为结合料，原材料的成本和能量损耗非常高。另一方面，CAFCO MII是保全公司的另一款符合Rf RWS条件的的喷涂剂。它主要包括OPC和剥分蛭石（exfoliated vermiculite）。这一防火喷涂剂已在全世界使用，但是优质蛭石的供应越来越困难。已知只有几个蛭石矿是不含石棉的，由于工业开发的结果它们的存量日趋下降，市场价格正在飙升。

CN 101863640 A提供了一种环境友好型隧道用有色耐火涂层，包含如下重量份数的组分：10-50份的水泥，40-90份的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和轻质碳酸钙，1-10份的无机矿物纤维，5-30份的阻燃剂体系，0.1-5.0份的橡胶粉，0.5-3.0份的减水剂、引气剂和发泡剂以及0.5-2.0重量份无机颜料。

下表为上述文本披露的数值范围。取这些范围的均值，总计123.5份，并在最后一列标准化为重量%(wt%)。

CN101863640(A)的平均组分

由此可以确定，归一化至100wt%后的水泥含量在8到40wt%范围内。这一材料能够在高至1100℃下保持稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防火砂浆，它至少能够克服现有技术中的某些缺陷。

本发明的目的还在于提供一种喷涂剂，包含水性凝结(hydraulic setting)硅酸钙水泥，较佳的为不含蛭石，具有良好的抗冻融性以及固化密度低于1200kg/m³，较佳地在500-1000kg/m³，作为建筑和钢结构的防火涂层。