[发明专利]隧道无机防火涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种隧道无机防火涂料，其特征在于，该涂料为粉料，且每100重量份粉料含有如下组分：32‑36重量份的硅酸盐水泥、5.5‑7.5重量份的高铝水泥、6.5‑8.8重量份的水溶性硅酸钾、12‑25重量份的膨胀珍珠岩、7.4‑17.4重量份的高岭土、3.7‑6.2重量份的硅酸铝纤维、2.5‑3.7重量份的云母粉、5‑15重量份的粉煤灰空心漂珠、5‑8重量份的硅灰石粉、10‑15重量份的膨胀蛭石。本发明的隧道无机耐火材料，具有涂层厚度小、涂层质量轻、干密度低，省料，热传导低，可大幅提高钢结构的耐火时间、涂层美观、不空鼓、不开裂、耐酸性、吸湿性小，防霉性、遇火环保无毒性、施工方便、施工造价与成本低等优点，以解决隧道相比密闭的环境下因着火引起混凝土垒砌结构的强度快速损失和烧塌等问题。

技术领域

本发明涉及无机涂料，特别是一种用于用于公路隧道、铁路隧道的无机防火涂料及其制备方法。

背景技术

隧道在交通基础建设占有重要地位。隧道结构一般是由石块和钢筋混凝土垒砌而成，温度升至600℃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。而隧道内发生火灾时，由于散热慢，温度一般达到1000℃以上，隧道砌体难以承受如此高温，受高温严重的部分容易烧塌，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。

我国对隧道结构进行防火保护工作始于20世纪80年代中期，但限于当时的技术、经济状况，除了上海延安东路越江隧道等有限的几个隧道喷涂了防火涂料外，其它隧道的结构都没有采取喷涂防火涂料的措施。根据有关隧道设计规范设计、建造隧道，还是近几年的事，而隧道防火涂料的应用，则是从2001年前后开始的，当时一些企业将厚型钢结构防火涂料、混凝土楼板防火涂料甚至电缆防火涂料作为隧道防火涂料进行使用。因此关于隧道防火涂料的研究基础较薄弱，产品参差不齐，给隧道防火涂料施工和性能检测带来很大困难。现今国内隧道防火的主要缺陷有以下几点：

(1)涂层太厚：如按ISO 834曲线升温，耐火性能达到3h，一般涂料涂层厚度约需20-30mm；由于涂层较厚，需要多次涂刷，施工困难，由于厚度和密度较大，剥落后次生伤害较大。如按碳氢曲线升温，隧道防火涂料不能承受快速升温的热冲击，可能在几分钟内就发生爆裂和崩解，不能满足隧道的特殊防火要求。

(2)粘结强度低：隧道防火涂料的粘结强度一般为0.1MPa，车辆在隧道通行时，会产生强风和震动，易导致涂料空鼓脱皮，不能满足隧道的实际需要。

(3)其他缺陷：未注重涂层毒性研究，一旦发生火灾，涂层受高温施放毒性气体/粉尘，将影响火灾的扑救和隧道的修复。

(4)耐水性较差：涂层长期处于隧道的潮湿环境中，会吸湿臌胀、甚至脱落。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种隧道无机防火涂料及其制备方法，该涂料具有涂层厚度和密度小的特点、可减少次生伤害；其粘接强度高不易开裂空鼓和脱落；高温灼烧后不产生有毒气体/粉尘，环保性好，不影响施救；涂层吸湿性小耐用寿命长，传热系数低可延长建筑物的耐火时间，同时该涂料施工方便、直接加水搅拌成稠浆状，急配急用，易于仓储和运输。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种隧道无机防火涂料，为粉料，且每100重量份粉料含有如下组分：32-36重量份的硅酸盐水泥、5.5-7.5重量份的高铝水泥、6.5-8.8重量份的水溶性硅酸钾、12-25重量份的膨胀珍珠岩、7.4-17.4重量份的高岭土、3.7-6.2重量份的硅酸铝纤维、2.5-3.7重量份的云母粉、5-15重量份的粉煤灰空心漂珠、5-8重量份的硅灰石粉、10-15重量份的膨胀蛭石。