淺談環保型隧道防火涂料

■陳英敏 郭綿汪

（寧德市公安消防支隊 福建寧德 352100）

淺談環保型隧道防火涂料

■陳英敏 郭綿汪

（寧德市公安消防支隊 福建寧德 352100）

介紹的一種環保型的隧道防火涂料是以無機礦物隔熱材料為主要成分的環保型的隧道防火涂料，該涂料具有無毒無味、施工簡便、涂層附著力強、機械強度高、耐火極限時間長、耐火性能穩定可靠等特點。

隧道防火涂料無機礦物隔熱材料環保涂料

1 引言

建筑學中把橫截面積超過30m2的地下人工建造的通道定義為隧道。在隧道消防技術中，主要有以下結構防火措施：即提供不計入結構剖面的額外混凝土厚度、安裝噴淋滅火系統、在隧道襯體上粘貼隧道專用防火板材、在隧道襯體上噴涂防火涂料等。每種措施各有其特點，從性價比和施工的方便性考慮，隧道防火涂料均是隧道防火保護的最佳選擇。

2 環保型隧道防火涂料的研制

2.1 主要原材料介紹

2.1.1 黏結劑

黏結劑約占涂料總體積的35%～40%。隧道防火涂料宜選用無機黏結劑，如水玻璃（硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰等）、磷酸鹽、硅溶膠、硅酸鹽等，在此選用硅酸鹽作主要黏結劑，因硅酸鹽黏結劑的密度大，所以再配以其他輕質無機黏結劑和適量有機黏結劑以增加強度和降低干密度。對硅酸鹽黏結劑的性能要求是強度高，硬化快，硬化物密度低。

2.1.2 耐火隔熱材料

耐火隔熱材料是隧道防火涂料的骨架成分之一，約占涂料總體積的35%～38%，其主要作用是高溫隔熱和降低熱導率，要求具有相對密度低、導熱率低、粒徑適宜、高溫穩定性好等特點。在隧道防火涂料中常用的耐火隔熱材料有以下幾種。

（1）膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖是白色或灰白色的多孔狀物質，由天然珍珠巖經破碎、預熱、瞬時高溫（1200℃左右）煅燒，使內部所含的結晶水及揮發性成分急劇揮發而成，具有質輕、絕熱、吸音、無毒、不燃、無味等特點，是一種很好的超輕質高效能的隔熱保溫材料。（2）膨脹蛭石。膨脹蛭石是由金云母或黑云母變質而成的，是一種復雜的鐵、鎂含水硅酸鹽類礦物。外形像云母，但性脆而無彈性，表面光澤差，不能分剝成薄片，每層間含有結晶水，因此加熱到850~ 1000℃時，由于結晶水變成氣體，使體積膨脹15~20倍，薄片間形成空氣夾層，形成層狀碎片，其中有著無數細小的孔隙，是一種良好的無機保溫隔熱材料。（3）巖棉纖維。巖棉是人造輕質硅酸鹽非連續的絮狀纖維材料，質地松軟，密度約為150kg/m2，導熱系數在0.07W/（m·k）左右。其化學穩定性好，耐酸，耐堿。巖棉纖維雖細，但不脆，有彈性，經剪斷加工成合適長度的纖維后,用來生產防火涂料,可增強涂層的機械強度。

2.1.3 膨脹劑（發泡材料）

膨脹劑是隧道防火涂料的另一個主要成分，約占涂料總體積的8%～10%。可以在涂料受熱時膨脹，填滿涂層填料間的細小空間，減慢熱量傳遞速度。

（1）聚磷酸銨。聚磷酸銨(APP)，又稱多聚磷酸銨，是白色（結晶或無定形）粉末，系無分枝的長鏈聚合物，是一種優質、高效、無毒的發泡材料。（2）三聚氰胺。三聚氰胺俗稱蜜胺，常用于防火涂料中的發泡組分，由于它不含鹵素，無毒，不會污染環境，因此在防火涂料中廣泛采用。

2.1.4 助劑

（1）阻燃劑。用于涂料的阻燃，約占涂料總體積的12%～15%。它受熱時吸熱失水，協助膨脹隔熱。一般選用結晶水較多的硼化物、鋅化物及氫氧化鋁、氫氧化鎂。（2）增稠劑或懸浮劑。由于涂料中分別含有密度較大的微細粉料和密度較小的隔熱材料，如不使用增稠劑或懸浮劑，則不易混勻，加水攪拌時易分層以及稠度不適合刷涂要求。

2.2 生產工藝

（1）將發泡材料、耐火隔熱材料等原料過篩，除去粗顆粒，以避免噴涂施工時粗顆粒堵塞管道、噴槍。（2）將助劑加入到發泡材料、耐火隔熱材料中，在高速攪拌機中充分攪拌，混合均勻。（3）在以上混合物中加入黏結劑，充分攪拌，混合均勻。（4）產品須防潮，包裝時內襯塑料袋，外套編織袋。

3 隧道防火涂料的應用及施工

隧道防火涂料主要適用于公路隧道、鐵路隧道的防火，還適用于石化工程、高層建筑、鋼結構、地下車庫的防火需要。

3.1 施工方法

隧道防火涂料的施工一般采用分層間隔性施工工藝，分基層（防火層）和表層（顏色層）施工。施工期間及施工后的24h內，環境溫度不得低于4℃，以防止遭受凍害。在極度干燥和炎熱條件下，應創造必要的養護條件，防止涂層失水過快。

3.1.1 施工機具

施工機具：砂漿攪拌機、專用噴涂設備（擠壓式灰漿泵、空壓機）、涂抹灰漿專用鐵板、清洗用具、運輸工具等。

3.1.2 施工準備

（1）將隧道砼表面的浮塵、油污等清洗干凈，并灑水潤濕；（2）修補凹凸不平的地方，確保隧道砼表面的平整；同時對砼表面特別光滑的地方，要求用砂漿抹面；（3）漏水的地方一定要補漏止水。

3.1.3 基層施工

（1）水和涂料以（0.70~0.75）：1的比例混合，用攪拌機攪拌20分鐘（一定要確保攪拌時間，涂料要隨拌隨用），成稠漿狀；（2）用少量的漿料做間距為2.5m的橫條狀厚度標志，作為噴涂施工的參照物；（3）用噴涂機從隧道的腰部向頂部（從下而上）進行噴涂，每次噴涂厚度3~8mm；（4）待第一次噴涂基本干透后，繼續噴涂第二次，如此循環，直至噴涂到設計厚度；（5）因噴涂表面不夠光滑，所以在最后一次噴涂后，要立即用料漿進行手工補填找平、修整，使涂層表面平整光滑，并確保涂層達到設計厚度；（6）基層完工后，要求涂層表面平整、光滑、潔凈。

3.2 養護

常規自然養護28天，養護條件與普通混凝土相同。涂層如有損傷，應及時修補。

3.3 施工注意事項

（1）攪拌時漿料太干，可適當增大水灰比，以適宜施工為準；（2）在攪拌、噴涂、涂抹過程中，散落、反彈的漿料可及時收回利用；被污染的和超過2h的不能再用；（3）涂料包裝袋一經打開應立即使用，受潮結塊的涂料不得使用。

4 結語

隧道防火涂料作為一種價格低廉、適合我國目前經濟發展水平的新型涂料，在預防隧道火災、提高隧道結構的耐火極限方面將起到積極的作用，并在降低外部火災帶來的損失和縮減修復成本方面，將產生潛在的、巨大的經濟效益和社會效益。由于中外隧道火災的慘痛教訓，隧道結構防火已引起國內外有關部門的高度重視，各部門對使用隧道防火涂料作為隧道結構防火保護的要求也日益增加，因而隧道防火涂料的研究、生產和推廣應用正在逐漸步入高潮。

TU998.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-411-1