新型水性无机隧道专用防火涂料的研制及应用_郭金强
隧道防火涂料应用范围
隧道防火涂料应用范围隧道防火涂料是指应用于隧道内部表面的一种特殊涂料材料,主要是为了提高隧道的防火性能,对于保障行车和人员安全起到了至关重要的作用。
隧道防火涂料的应用范围也日益广泛。
本文将从以下几个方面介绍隧道防火涂料的应用范围。
什么是隧道防火涂料隧道防火涂料是一种特殊涂料,由于隧道通常位于地下,而且在长时间的使用过程中很难对隧道进行维护和检测,因此安全隐患很大,一旦发生火灾后果很严重。
为了提高隧道防火性能,防止火灾的发生,防火涂料就应运而生。
隧道防火涂料的种类繁多,主要分为有机型、无机型和水性型三大类。
有机型主要是采用有机胶粘剂为基础,具有一定的柔韧性和耐撞击性能。
无机型主要是采用无机粘合剂为基础,具有较高的耐高温性能,但是柔性和耐撞击性能较差。
水性型防火涂料则是以水为分散介质,对于环保要求比较高的隧道适用。
隧道防火涂料的应用范围隧道内壁隧道防火涂料最常见的应用范围就是隧道内壁。
通过在内壁表面喷涂或刷涂隧道防火涂料,可以显著提高隧道的防火性能。
同时,隧道内壁的涂料还可以起到美化隧道的作用,提高行车体验。
隧道天棚隧道防火涂料也可以应用于隧道天棚。
隧道天棚的涂料通常较隧道内壁的涂料厚度要大,因为一旦天棚发生了火灾,后果将会更加严重。
通过应用隧道防火涂料,可以大大降低天棚发生火灾的风险。
隧道墙角、拱顶隧道墙角和拱顶也是很容易被火源点燃的区域。
因此在施工过程中需要把特别的注意力放在这些区域,而防火涂料的应用就可以提高这些区域的防火性能。
隧道风井隧道风井直接通向地面,空气流通,若发生火灾,后果将会非常严重。
通过涂抹防火涂料,可大大降低风井的火灾风险。
隧道防火涂料的未来发展随着社会的不断发展,隧道的建设规模日益扩大,对于隧道防火涂料的需求也日趋增长。
未来,隧道防火涂料将会出现新的技术和材料,随着技术的不断改进,隧道防火涂料的应用范围也将会愈加广泛。
但需要注意的是,涂料的安全性、环保性、耐久性和耐候性等问题需要得到进一步的研究和解决。
隧道防火涂料的特点和应用范围
隧道防火涂料的特点和应用范围隧道防火涂料是一种针对隧道内火灾发生时,能够延长建筑物结构的耐火时间和减少火灾对混凝土结构和钢构造件的损害的一种特殊涂料。
这种特殊涂料具有许多的特点和应用范围。
下面我们将一一地进行介绍。
特点抗高温性隧道防火涂料是一种具有很高的耐高温能力的涂料。
一般来说,这种涂料可以承受高温达到800℃以上。
这种抗高温性能可以在一定程度上减少火灾对建筑物的破坏,并延迟建筑物的坍塌时间。
沉积性好隧道防火涂料具有较好的沉积性,能够在不同形状、大小和表面处的物体上快速、均匀地形成薄膜,并产生一定的厚度。
在实际应用中,这种涂料可以在混凝土结构、钢结构和木材等不同的建筑材料上进行涂覆。
防火性能好隧道防火涂料的主要作用就是防止火灾对建筑物的影响,因此它的防火性能是很好的。
这种涂料可以产生模拟石墨化作用,能够阻挡火势的扩散,并延缓建筑物的损坏。
防水性好隧道防火涂料的防水性能也是很优秀的。
一般来说,这种涂料能够在水中形成一定的厚度,使其具有一定的防水性。
在接收雨水的地下建筑中,特别适合使用这种涂料。
无毒、无味隧道防火涂料是一种无毒、无味的涂料,可以确保人体的健康和环境的安全。
在使用和装饰时,它具有一定的环保性能。
应用范围隧道隧道防火涂料的主要应用场合是隧道。
这种涂料将在更高温度下形成更为稳定的膨胀防护层,防止发生隧道火灾时隧道的结构破坏。
地下管道地下管道是许多设施所依赖的基础设施之一。
隧道防火涂料可以延迟管道内部的火灾扩散,并防止火势蔓延到周围建筑物。
建筑材料的保护隧道防火涂料适用于混凝土结构、钢结构和木材等各种建筑材料。
涂抹这种涂料可以保护建筑材料不被火灾烧毁,并极大地延长建筑材料的使用寿命。
建筑物内墙面防火隧道防火涂料可以用于建筑物内墙面的涂装来进行防火处理,更好地防止火灾的扩散。
总结隧道防火涂料具有许多优秀的特性,如抗高温性、沉积性好、防火性能好、防水性好、无毒、无味等特点。
涂抹这种涂料不仅可以避免建筑物发生火灾,还可以保护建筑材料,延长使用寿命,防止火灾扩散。
新型隧道防火涂料研制和应用(1)
保 护 ,其 防火性 能好 ,黏 结强 度 高 ,施 工简便 ,性价
比高 。
1 隧 道 防火 涂 料 的技 术 要 求
隧 道是 钢筋 混凝 土结 构 , 了防止烃 类火灾 之 外 , 除
同时要考 虑 到隧 道所 处环境 的湿 度 大 , 度变 化大 , 温 行 车产 生震 动 强烈 , 烟气 灰尘 不易 散发 , 隧道 内部 噪音 大 等特 点 ,因 而研制 的新 型 隧道 防火涂 料还 应具 备 以下 技术 要求 : 1涂料 应 与混 凝 土 具有 良好 的 黏结 力 , 在 潮 湿 ) 并
Ab ta t sr c :A e t p ft n lfr - e it n o t sp e r d b nay i heusngmae il n t u r n n w y e o u ne ie r ssa tc a i wa r pa e y a l sst i t rasi hec re t ng
万方数据
2 涂料 要 符合 环 保 要求 , ) 涂料 在 高 温 下不 会 分解 释放 出有 毒有 害气 体 。 3涂 料 具有优 良的耐水 、 ) 耐碱 、 耐冻 融 、 湿热 性 。 耐 4涂 料 具有 较长 的耐 火时 间 。 )
9
万方数据
万方数据
新型隧道防火涂料研制和应用
用 , 短修 复 时间 , 用 隧道 防火涂 料对 隧道 进行 保护 缩 采 是 一种 最 为有效 的方 法 。 本 文研 制 出道 、各 种地 下工 程等 有 防火 保 温要求 的涂装
输 电电缆 和输水 、 油 的通道 , 旦发生火 灾 , 点周 输 一 着火
Pr p r to nd Ap ia i n o w e a a i n a plc to fNe Tunn lFi e e it ntCo tn e r -r ssa a i g Z OZ ikn,I -hn I i -agHES a- egS NGC a—u, H GJnmi U h-agJ Huca ̄J Qn fn, hop n, O hohiZ AN i— n A A g — — g
隧道防火涂料施工方案设计和对策
隧道防火涂料施工方案设计和对策一、引言隧道是现代城市和高速公路建设的重要组成部分,然而,隧道火灾是一种可能导致人员伤亡和财产损失的严重事故。
为了提高隧道的火灾安全性能,隧道防火涂料施工是必要的举措。
本文将就隧道防火涂料施工方案设计和对策进行探讨。
二、隧道防火涂料的选择1.体系选择2.材料选择在隧道防火涂料选材方面,应优先选择无机材料。
无机材料具有耐高温、阻燃等优点,能够在火灾发生时阻燃,避免火势扩大。
此外,还可以选择一些特殊添加剂,如阻燃填料和抗剪切剂等,以进一步提高涂料的阻燃性能和耐久性。
三、隧道防火涂料施工方案设计1.准备工作在施工前,需要对隧道进行彻底清洁,包括除尘、除油和除锈等。
同时,需要对基材进行检查,若有损坏或缺陷,应及时修复或更换。
2.底漆施工底漆施工时,可以采用喷涂或刷涂的方法。
施工前,应先调配好底漆,严格按照涂料说明书要求的配比进行。
底漆施工时要保证涂层均匀且不漏涂,同时要注意控制涂料的厚度,以避免涂料层厚度过大导致涂层易脱落。
3.阻燃涂料施工阻燃涂料施工是隧道防火涂料施工的关键环节。
施工时应注意以下要点:一是涂料的使用温度,涂料的使用温度应符合涂料说明书的要求;二是涂料的涂布厚度,要根据涂料的种类和要求确定涂布厚度;三是涂料的施工方法,可以采用喷涂或刷涂的方式,根据具体情况选择合适的方法;四是涂料的固化时间,施工完成后,应保证涂料充分干燥和固化。
4.面漆施工面漆施工主要是为了增加涂层的光亮度和硬度。
施工时要注意涂料的配比、涂布厚度和干燥时间等,以保证涂料的质量和效果。
四、隧道防火涂料施工对策1.施工前的准备工作在施工前,要对隧道进行彻底清洁,并确保基材表面无杂物和油污。
同时,要对隧道内的通风系统进行检修和清洗,以确保施工期间的安全。
2.施工现场的安全防护施工过程中,要设置合理的安全警示标志,严禁吸烟和明火,并配备足够的灭火器材和应急设备。
施工人员应接受防火安全培训,并配备相应的防火服装和防护装备。
隧道防火涂料的研制与应用
[e i f 者简介 ] 成楼 , , 刘 男 高级工程师 , 主要从事功能性涂料的研 发与技术 服务 , 已发表论文 3 多篇。 0
3 结语
采用 原 位生成 工 艺在 聚酯 基体 中引入纳 米硅 系化 合物 , 制备 涂料 用纳 米 聚酯 / 系化 合物 杂化 树脂 , 硅 可 以有效 解决 纳米 化合 物 在聚 酯基体 中的分散 及 与基体
ZHAO n —i , Ho g xn YU Ha o,GUO n ZHU ia g Go g, Me— n f
( ttKyL brtrfr d ctno hmi l i r n P l r t is DogHu nvri t is cec S e e aoao o Moi ai a y i f o fC e c Fb s d o me Mae a , n aU i stMae a i e a e a y rl e y r lS n
要 求 :( ) 层 应在 潮 湿 环 境 中凝 固干 燥得 快 , 有 1涂 具 较 高 的 黏结 强度 和抗 压 强度 , 时还应 具 有一 定 的柔 同 韧性 ;( ) 层 必须 具 有 优 良的耐 水 性 、防火 性 。隧 2涂
交 通事 故 ¨ 。 了使 隧道 中 的钢 筋 混凝 土 结构 在 火灾 为 发 生 时免 遭 破 坏 , 经 济损 失 降低 到最 小 程 度 , 用 把 采
0 引言
随 着 我 国公 路 、 路 交 通 网络 的发 展 , 道工 程 铁 隧 越 来越 多 。隧道 不 仅 是 交通 运 输 的通 道 , 是光 纤 电 也 缆 、 电电缆及 输油 、 输 输水 的通 道 。因此 , 隧道 中的火
灾 是 经济 损 失最 大 、 修最 难 、中断行 车 时 间 最长 的 抢
新型防火涂料开发与应用方案(一)
新型防火涂料开发与应用方案一、实施背景随着社会的发展和科技的进步,人们对建筑材料的要求越来越高。
防火涂料作为建筑材料的重要组成部分,对于保障人们的生命财产安全具有至关重要的作用。
然而,传统的防火涂料存在一些问题,如耐候性差、附着力弱、易老化等,已经无法满足现代建筑的高标准要求。
因此,开发一种新型的、高性能的防火涂料成为了当前的重要任务。
二、工作原理新型防火涂料采用了先进的纳米技术,将纳米材料融入到涂料中。
这种纳米材料具有极佳的防火性能和耐候性,能够有效地提高涂料的防火等级和耐候性。
同时,涂料还采用了特殊的化学交联技术,使得涂层具有优异的附着力和耐水性,能够有效地防止涂层脱落和老化。
此外,新型防火涂料还采用了特殊的固化剂和助剂,使得涂料具有更好的施工性能和使用性能。
在施工过程中,涂料能够快速固化,形成坚硬的涂层,有效地保护基材不受火势的侵袭。
同时,涂料的附着力强,能够牢固地粘附在基材表面,不易脱落和开裂。
三、实施计划步骤1.调研市场需求:了解客户对防火涂料的性能要求和市场需求,为产品开发提供方向。
2.研发与实验:在实验室中研发新型防火涂料,并进行各项性能测试。
3.配方优化:根据实验结果,对涂料配方进行优化,提高其性能。
4.生产与制备:将优化后的涂料配方投入生产,制备出新型防火涂料。
5.推广与应用:将新型防火涂料推广到市场,应用于各种建筑领域。
6.建立销售网络:建立完善的销售网络和渠道,为产品的推广和应用提供保障。
7.提供技术支持:为消费者提供完善的技术支持和售后服务,确保产品的质量和性能。
四、适用范围新型防火涂料适用于各种建筑物,如住宅、办公楼、商业大厦、桥梁、隧道等。
同时,也适用于各种金属材料和木质材料的防火保护。
此外,该涂料还适用于室外环境的使用,如户外钢结构、电线杆、管道等。
五、创新要点1.采用了先进的纳米技术,提高了涂料的防火性能和耐候性。
2.采用了特殊的化学交联技术,提高了涂层的附着力和耐水性。
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新型水性无机隧道专用防火涂料的研制及应用郭金强1周福根2胡世进1曹存宁2(1.宁波市华夏涂料技术发展有限公司 315174;2.宁波市涂料协会技术委员会 315040)摘 要:通过对当前隧道防火涂料现状、所用原料的分析,针对隧道环境特点对防火涂料性能的要求,研制出隧道专用的环保型防火涂料,其耐火极限、粘结强度等主要技术要求超过GA 98各项指标,且耐火极限达到或超过GB/T 714 RABT升温曲线试验条件,并应用于2008年上海市三项重点工程之一的上中路隧道防火保护层,市场前景广阔。
关键词:水性涂料;隧道;防火涂料;应用中图分类号:TQ 637.8 文献标识码:A 文章编号:1009-1696(2009)06-0006-040 引言随着国民经济的发展、对交通需求日趋增长,在交通枢纽的城市和江海纵横地域势必兴建隧道和地铁。
而隧道具有其他建筑类型所没有的特点,即狭窄的空间、与外界有限的出入口,导致有限的排烟、散热条件,一旦发生火灾,造成着火点周围升温极快、短时间内会积聚大量有毒有害烟气,当车流高峰时,火势还容易快速蔓延。
另一方面外部消防力量难以进入救援,隧道内人员逃生困难,时间一久,隧道衬砌和结构破坏,进一步加重灾情。
为此,国内外在隧道防火方面颁布了一系列技术规范、标准和要求,国内相关隧道规范和标准有:GB 50157—2003《地铁设计规范》、TBJ 3—1985《铁路隧道设计规范》、JPJ 026—1990《公路隧道设计规范》、GBJ 16—1987《建筑设计防火规范》、GA 98—2005《混凝土结构防火涂料》、GB 14907—2002《钢结构防火涂料》、GB 50016—1996《石油化工企业设计防火规范》等。
构筑隧道的钢筋混凝土虽是不燃体,但耐火性有限。
美国国家标准和测试协会(NIST)指出:高强混凝土(HSC)在温度达到380℃时,强度开始下降,其抗压强度在450℃时,损失40%,600℃时损失75%,[收稿日期] 2009-03-24[作者简介]郭金强,宁波市华夏涂料技术发展有限公司总经理、工程师,从事技术工作30多年,其中涂料技术开发工作15年,研制新产品多项、专利1项,2007年开始专业研发防火涂料。
800℃时无强度,而且当温度超过250℃时,隧道的连接件、密封件相继破坏,导致漏水[1-3]。
因此对隧道结构必须采取防火措施,当发生火灾时,确保其稳定性和完整性,以减少灾情和维修费用,缩短修复时间。
本文研制出一种专用于隧道的环保型防火涂料并对其工程应用实例进行介绍,不妥之处谨请同行专家不吝指正。
1 隧道防火涂料的技术要求和现状1.1 技术要求隧道是钢筋混凝土结构,除了防止烃类火灾之外,同时还要考虑空间狭窄、温度变化快、噪音大、振动大等环境特点,研制的防火涂料应具备下列技术性能:(1)水性、符合环保要求,减少生产、运输、施工、应用污染;(2) 与混凝土有较好的粘结强度;(3) 在高温下,不因涂料分解而释放出有毒有害烟气;(4)涂料耐碱、耐水、耐潮湿、耐冻融、耐湿热性好;(5)最重要的是涂料具有较长的耐火极限,符合ISO 834(或 RSW)C-H标准曲线,提高标准要符合GA/T 714—2007《构件用防火保护材料快速升温耐火试验方法》中耐火材料RABT标准升温曲线试验技术指标要求;第 6 期7(6)其他技术指标应符合GA98中表2隧道防火涂料要求。
1.2 现状目前国内外主要防火涂料的品种和性能列于表1[4-5]。
表1 国内外防火涂料的主要性能比较2 实验部分2.1 选材2.1.1 粘结剂主要从3方面考虑:(1)隧道内空间狭窄,尽量避免使用有机材料,以免发生火灾时,有机物分解出有毒气体;(2)隧道结构为混凝土、高碱性材料,应选用与混凝土附着力好又耐碱的材料;(3)应具有较高的耐温性。
硅酸盐水泥具有不燃、耐水、耐碱、耐久、耐候、水溶性等优越性能,且在600℃下一定时间内仍具有一定强度和结构完整性,如果采用高铝矿渣水泥铝矾土熟料,成型后混凝土耐温性可达1 300℃以上,但机械强度不如硅酸盐水泥。
综合考虑,粘结剂以硅酸盐水泥为主体,添加适量高铝矿渣水泥,使混凝土具有最佳的耐温性和强度。
2.1.2 耐温隔热骨料作为防火涂料的骨料,需具备耐高温、导热率低、相对密度小、粒径分布合理等特点,使配制成的涂料能防火、隔热、吸音。
正常情况下,能减弱隧道内噪音,火灾时能在较长时间内保护混凝土结构的稳定性和完整性,经试验,选择膨胀珍珠岩和蛭石,其主要指标如表2所示。
表2 耐火骨料的物理性能[4,6]2.1.3 其他耐温隔热材料岩棉纤维具有密度低(150 kg/m3)、导热系数小(0.07 W/m·K)、化学稳定性好(耐酸、碱)等特点,而且岩棉纤维质地柔软,细而富有弹性,经加工成合适的长度后添加到防火涂料中,可防止、减少涂层干燥过程中收缩龟裂和高温下开裂,增加涂层的机械强度。
海泡石:是一种低密度、低导热率的不燃性材料,具有悬浮功能,作为涂料助剂,改善涂料的稳定性。
其他:为改善涂料的施工性能,适量加些助剂。
2.2 配方的筛选和确定配方筛选以CA98—2005《混凝土结构防火涂料》中表2隧道防火涂料的技术指标为依据,通过大量试验,最后确定如表3所示。
表3 HX-SF 701隧道专用防火涂料配方2.3 生产工艺经小试和性能检测,确定涂料的生产配方和工艺,工艺流程如图1所示。
图 1 涂料生产工艺流程施工应用前,将干料与水按一定比例搅拌均匀成浆料,测粘度(符合施工要求),达标后即可。
郭金强,等:新型水性无机隧道专用防火涂料的研制及应用上海涂料8第 47 卷2.4 防火涂料技术性能指标按GA 98—2005《混凝土结构防火涂料》中4.2.2隧道防火涂料的技术要求经相关质量监督检验中心检测,结果见表4。
表4 隧道防火涂料HX-SF701检测报告为了进一步提高并验证研制的新产品的防火可靠性,公安部于2007年12月1日颁布了GA/T 714《构件用防火保护材料快速升温耐火试验方法》,即RABT 升温曲线,与目前ISO 834 C-H 升温曲线(标准烃类火灾曲线)相比,区别有二:其一,升温速度快,≤6 min(标准曲线12 min);其二,温度高,1 200℃(标准曲线1 100℃)。
RABT 升温曲线试验方法更接近隧道全封闭、空间狭窄、火灾时急剧升温的状况。
HX-SF701产品经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检测,结果见表5。
表5 HX-SF701隧道专用防火涂料RABT耐火极限试验于2009年3月初通过公安部消防总局等相关部门对HX-SF701产品的抽检型式检验。
3 结果与分析表4、5检测结果表明:HX-SF701隧道专用防火涂料耐火极限高于GA98标准要求,其他指标均符合要求,隧道防火涂料最重要的性能——耐火极限、粘结强度也高于同类产品(表6)。
表6 不同品种防火涂料的主要指标比较[7]较高的粘结强度、较长时间的耐火极限,隧道在车流动态震动和外力作用下,涂层的稳定性好,发生火灾时,遂道结构完整性保持时间长,利于消防和减轻灾情,缩短修复时间。
4 应用4.1 首用工程HX-SF701隧道专用防火涂料产品,2007年底首次涂装在浙江甬金高速公路沿线及杭金高速公路隧道第 6 期9内衬10万m 2、施工质量正常,一年多来运行情况良好。
图2展示隧道顶及壁喷涂HX-SF701涂料(20±1)mm,以HX028面漆(100 μm)罩面。
图2 隧道顶及壁的喷涂4.2 上海上中路隧道工程4.2.1 工程概况上中路越江隧道工程是上海市中环线南段穿越黄浦江的一个关键节点工程,起点西接中环南段道路工程,终点东接浦东段华夏西路工程,线路总长约2.8 km。
道路横断面采用双向八车道主线和双向四车道的地面辅道;道路等级:城市快速路;设计时速:主线为80 km/h,匝道、辅线等为40 km/h。
原设计工程效果见图3。
图3 上中路隧道工程效果图4.2.2 工程特点上中路遂道工程(以下简称工程),与国内外其他隧道工程相比,具有下列特点:(1) 工程难度高。
该工程是目前世界上横断面孔径(Φ13 m)最大的隧道,采用上面为双向八车道主线和地面四车辅线的双层隧道。
(2) 工程量大。
工程线路总长2 800 m,防火涂层施工面积78 800 m 2。
(3) 工程防火等级高。
要求防火材料燃烧性能达到A 级标准,在隧道环境条件下使用25年,不产生结卤、粉化、挠曲、开裂,确保防火效果稳定性。
4.2.3 应用工程于2008年3月开始进行防火涂层施工,先对隧道下层的24 m长度作试涂,产品出具型式试验报告、环境影响试验和粘接强度等专项检测报告,同时由监理公司进行实地测量和施工质量验收。
经业主项目部、设计、消防、监理、涂料供应企业等相关各方共同配合、认可后,工程全面铺开,于2009年1月15日南线全部竣工,共使用HX-SF701隧道专用防火涂料700多t,并于2009年1月20日作为上海2008年三大重点工程之一,举行了试通车典礼,施工面积39 000 m 2。
运行2个月情况良好。
整个工程于2009年4月中旬全线竣工通车。
5 结语火灾温度大多在800~1 200℃,火灾发生10 min 后火场温度即超过700℃,对建筑造成破坏,尤其是“9·11”事件中,美国世贸中心大厦在大火作用下,主楼仅经30 min 便倒塌,造成了死亡279人、损失360亿美元的惨案,引起了全世界对建筑物(含隧道)防火措施的重视。
车流如梭的隧道一旦因火灾而塌陷,灾情难以估计。
因此,我国GA98标准,对隧道防火涂料指标专列一项,且提出耐火极限RABT 升温曲线试验法,当前能超过RABT 曲线极限时间的防火涂料尚未见报导。
随着三江(长江、珠江、松花江)、四河(黄河、淮河、海河、辽河)及海底隧道工程的增加和大城市地铁的兴建,环保型隧道专用防火涂料的市场前景十分广阔。
参考文献1 徐龙贵,王春久,王德义.单组分粉末聚合物改性的非膨胀型防火涂料及其应用现状[J ].中国涂料,2008,23(12):682 李振涛,马道贞.新型混凝土结构防火涂料的研制[J ].中国涂料,2008,23(12):513 库马·梅塔著.覃维祖译.混凝土微观结构性能和材料[M ].北京:中国电力出版社,2008:93-944 徐峰,朱晓波,王琳.功能性建筑涂料[M ].北京:化学工业出版社,2005:2835 汪源,朱金华.防火涂料的研究现状与发展趋势[J ].材料保护,2006,39(3):406 陈凤,刘军辉,仲晓林.钢结构防火涂料的发展[J ].上海涂料,2008,46(12):267 何世家.膨胀型隧道防火涂料的研究[J ].涂料工业,2009,39(1):52郭金强,等:新型水性无机隧道专用防火涂料的研制及应用。