浅谈环保型隧道防火涂料

■陈英敏 郭绵汪

（宁德市公安消防支队 福建宁德 352100）

浅谈环保型隧道防火涂料

■陈英敏 郭绵汪

（宁德市公安消防支队 福建宁德 352100）

介绍的一种环保型的隧道防火涂料是以无机矿物隔热材料为主要成分的环保型的隧道防火涂料，该涂料具有无毒无味、施工简便、涂层附着力强、机械强度高、耐火极限时间长、耐火性能稳定可靠等特点。

隧道防火涂料无机矿物隔热材料环保涂料

1 引言

建筑学中把横截面积超过30m2的地下人工建造的通道定义为隧道。在隧道消防技术中，主要有以下结构防火措施：即提供不计入结构剖面的额外混凝土厚度、安装喷淋灭火系统、在隧道衬体上粘贴隧道专用防火板材、在隧道衬体上喷涂防火涂料等。每种措施各有其特点，从性价比和施工的方便性考虑，隧道防火涂料均是隧道防火保护的最佳选择。

2 环保型隧道防火涂料的研制

2.1 主要原材料介绍

2.1.1 黏结剂

黏结剂约占涂料总体积的35%～40%。隧道防火涂料宜选用无机黏结剂，如水玻璃（硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂等）、磷酸盐、硅溶胶、硅酸盐等，在此选用硅酸盐作主要黏结剂，因硅酸盐黏结剂的密度大，所以再配以其他轻质无机黏结剂和适量有机黏结剂以增加强度和降低干密度。对硅酸盐黏结剂的性能要求是强度高，硬化快，硬化物密度低。

2.1.2 耐火隔热材料

耐火隔热材料是隧道防火涂料的骨架成分之一，约占涂料总体积的35%～38%，其主要作用是高温隔热和降低热导率，要求具有相对密度低、导热率低、粒径适宜、高温稳定性好等特点。在隧道防火涂料中常用的耐火隔热材料有以下几种。

（1）膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩是白色或灰白色的多孔状物质，由天然珍珠岩经破碎、预热、瞬时高温（1200℃左右）煅烧，使内部所含的结晶水及挥发性成分急剧挥发而成，具有质轻、绝热、吸音、无毒、不燃、无味等特点，是一种很好的超轻质高效能的隔热保温材料。（2）膨胀蛭石。膨胀蛭石是由金云母或黑云母变质而成的，是一种复杂的铁、镁含水硅酸盐类矿物。外形像云母，但性脆而无弹性，表面光泽差，不能分剥成薄片，每层间含有结晶水，因此加热到850~ 1000℃时，由于结晶水变成气体，使体积膨胀15~20倍，薄片间形成空气夹层，形成层状碎片，其中有着无数细小的孔隙，是一种良好的无机保温隔热材料。（3）岩棉纤维。岩棉是人造轻质硅酸盐非连续的絮状纤维材料，质地松软，密度约为150kg/m2，导热系数在0.07W/（m·k）左右。其化学稳定性好，耐酸，耐碱。岩棉纤维虽细，但不脆，有弹性，经剪断加工成合适长度的纤维后,用来生产防火涂料,可增强涂层的机械强度。

2.1.3 膨胀剂（发泡材料）

膨胀剂是隧道防火涂料的另一个主要成分，约占涂料总体积的8%～10%。可以在涂料受热时膨胀，填满涂层填料间的细小空间，减慢热量传递速度。

（1）聚磷酸铵。聚磷酸铵(APP)，又称多聚磷酸铵，是白色（结晶或无定形）粉末，系无分枝的长链聚合物，是一种优质、高效、无毒的发泡材料。（2）三聚氰胺。三聚氰胺俗称蜜胺，常用于防火涂料中的发泡组分，由于它不含卤素，无毒，不会污染环境，因此在防火涂料中广泛采用。

2.1.4 助剂

（1）阻燃剂。用于涂料的阻燃，约占涂料总体积的12%～15%。它受热时吸热失水，协助膨胀隔热。一般选用结晶水较多的硼化物、锌化物及氢氧化铝、氢氧化镁。（2）增稠剂或悬浮剂。由于涂料中分别含有密度较大的微细粉料和密度较小的隔热材料，如不使用增稠剂或悬浮剂，则不易混匀，加水搅拌时易分层以及稠度不适合刷涂要求。

2.2 生产工艺

（1）将发泡材料、耐火隔热材料等原料过筛，除去粗颗粒，以避免喷涂施工时粗颗粒堵塞管道、喷枪。（2）将助剂加入到发泡材料、耐火隔热材料中，在高速搅拌机中充分搅拌，混合均匀。（3）在以上混合物中加入黏结剂，充分搅拌，混合均匀。（4）产品须防潮，包装时内衬塑料袋，外套编织袋。

3 隧道防火涂料的应用及施工

隧道防火涂料主要适用于公路隧道、铁路隧道的防火，还适用于石化工程、高层建筑、钢结构、地下车库的防火需要。

3.1 施工方法

隧道防火涂料的施工一般采用分层间隔性施工工艺，分基层（防火层）和表层（颜色层）施工。施工期间及施工后的24h内，环境温度不得低于4℃，以防止遭受冻害。在极度干燥和炎热条件下，应创造必要的养护条件，防止涂层失水过快。

3.1.1 施工机具

施工机具：砂浆搅拌机、专用喷涂设备（挤压式灰浆泵、空压机）、涂抹灰浆专用铁板、清洗用具、运输工具等。

3.1.2 施工准备

（1）将隧道砼表面的浮尘、油污等清洗干净，并洒水润湿；（2）修补凹凸不平的地方，确保隧道砼表面的平整；同时对砼表面特别光滑的地方，要求用砂浆抹面；（3）漏水的地方一定要补漏止水。

3.1.3 基层施工

（1）水和涂料以（0.70~0.75）：1的比例混合，用搅拌机搅拌20分钟（一定要确保搅拌时间，涂料要随拌随用），成稠浆状；（2）用少量的浆料做间距为2.5m的横条状厚度标志，作为喷涂施工的参照物；（3）用喷涂机从隧道的腰部向顶部（从下而上）进行喷涂，每次喷涂厚度3~8mm；（4）待第一次喷涂基本干透后，继续喷涂第二次，如此循环，直至喷涂到设计厚度；（5）因喷涂表面不够光滑，所以在最后一次喷涂后，要立即用料浆进行手工补填找平、修整，使涂层表面平整光滑，并确保涂层达到设计厚度；（6）基层完工后，要求涂层表面平整、光滑、洁净。

3.2 养护

常规自然养护28天，养护条件与普通混凝土相同。涂层如有损伤，应及时修补。

3.3 施工注意事项

（1）搅拌时浆料太干，可适当增大水灰比，以适宜施工为准；（2）在搅拌、喷涂、涂抹过程中，散落、反弹的浆料可及时收回利用；被污染的和超过2h的不能再用；（3）涂料包装袋一经打开应立即使用，受潮结块的涂料不得使用。

4 结语

隧道防火涂料作为一种价格低廉、适合我国目前经济发展水平的新型涂料，在预防隧道火灾、提高隧道结构的耐火极限方面将起到积极的作用，并在降低外部火灾带来的损失和缩减修复成本方面，将产生潜在的、巨大的经济效益和社会效益。由于中外隧道火灾的惨痛教训，隧道结构防火已引起国内外有关部门的高度重视，各部门对使用隧道防火涂料作为隧道结构防火保护的要求也日益增加，因而隧道防火涂料的研究、生产和推广应用正在逐渐步入高潮。

TU998.1[文献码]B

1000-405X（2015）-11-411-1