新型建筑防火材料的使用与探讨

新型建筑防火材料的使用与探讨

建筑材料的品种很多,根据材料的物理力学特性,外观和用于建筑物的不同结构部位,可将材料分为:硬质材料、轻质材料、屋顶材料、内装修材料和外墙装修材料等;根据材料的化学构成,可以将材料分为有机材料、无机材料和复合材料建筑防火材料具有特殊的防火性能,在建筑领域占有重要的位置,它直接关系到人们的生命财产安全,因此有效控制火灾在初级阶段,消灭火灾,这就对建筑防火材料应用提出了更高的要求。

一、新型轻质复合材料

1、石膏

石膏是一种不燃性材料,一般制成石膏板。石膏凝结硬化后的主要成分是二水石膏,其在高温时发生脱水,要吸收大量的热,延缓了石膏制品的破坏,因此隔热性能良好。但是二水石膏在受热脱水时会产生收缩变形,因而石膏制品容易开裂,失去隔火作用。

在受火情况下,石膏板或石膏灰泥的热化学效应会促使其内部的水缓慢释放为水蒸汽,因此有效地延迟了从热源到被保护构件的传递。当用石膏做保护材料的木材或钢构件受火时,水变成水蒸汽缓慢释放的这一过程(被称作煅烧)起到了热阻隔物的作用直至内部所有的水完全蒸发。煅烧后温度升高,石膏将继续充当物理防护物保护下层的结构件以避免其直接暴露于火中。

因此,石膏板通常被制成薄保护层或保护套围在结构构件或组件的四周。对柱而言,可将一定厚度的石膏板按照适当的安装方法做成一个盒子围绕在柱的四周,以达到建筑规范要求的耐火等级要求。对于楼板和屋顶组件来说,石膏板可作为吊顶的一部分,能阻止热传到天花板上方的楼板和屋顶,且符合耐火等级设计要求。例如,可采用纸面石膏板,其具有质量轻,强度高,易于加工装修的特点,可达到耐火、隔热的目的。为了保证保护套在火灾前和火灾中的完整性,重要的不仅是耐火组件中石膏板的厚度和类型要适当,而且所有的安装细节也要充分符合耐火等级和规范的要求。

2、纤维增强水泥板材

纤维增强水泥板材是指以水泥为基本材料和胶粘剂,以石棉或玻璃纤维为增强材料而制成的板材。它具有厚度小、质量轻、抗拉强度和抗冲击强度高、可用作各种墙体及复合,可加工性好,不燃烧等特点不受气候变化影响、耐冷热、．墙体。常用的纤维增强水泥板材种类有TK 板、GRC 板、不燃埃特板、石棉水泥平板、穿孔吸声石棉水泥板、水泥木屑板、水泥刨花板等。

3、钢丝夹芯复合板材

钢丝夹芯复合板是以轻质板材为覆面板或用混凝土作面层和结构层,轻质保温材料作芯材所构成的复合板材,它充分发挥了各种材料的特性,使墙体的厚度减薄,墙体的重量大大减轻。

钢丝夹芯复合板按所用的轻质芯材可分为:钢丝架泡沫塑料夹芯板,以阻燃

型聚苯乙烯泡沫为主作芯材;钢丝架岩棉夹芯板,用半硬质岩棉板作芯材。

4、金属板材和金属复合板材

常用的金属板材和金属复合板材有金属板材、金属微穿孔吸声板、金属复合板材。金属复合板材有聚氨酯夹芯复合板、聚苯乙烯复合夹芯板(EPS 板)、岩棉夹芯复合板、铝塑复合板等。金属板材有彩色压型钢板和铝及铝合金波纹板等,均属于不燃板材。

其中按照一定工艺和要求做成的复合板材燃烧性能会提高,且耐火性能也较好,能达到难燃材料的要求,有的甚至能够达到《建筑材料燃烧性能分级方法》GB8624 中规定的复合A 级要求,但复合A 级材料在施工时,其预制方法和现场安装施工等对其燃烧性能都有较大影响,而且在火灾中受火时间和温度作用的环境复杂,其完整性及产烟情况还有待进一步研究,严格的说这种复合A 级材料不能在建筑中的重要部位和构件中作为不燃材料使用。

5、FTC保温材料

FTC保温砂浆适用于多屋及高屋建筑的钢筋混凝土、加气混凝土、砌砖、烧结砖和非烧结砖等墙体的外保温抹灰工程以及内保温抹灰工程,对于当今各类旧建筑物的保温改造工程也很适用。FTC保温材料有以下优点:

(1)防火阻燃,安全性好;无机保温材料保温系统防火达到A级都不燃烧。可广泛用于密集型住宅、公共建筑、大型公共场所、易燃易爆场所、对防火严格要求场所。还可以作为防火隔离带施工,提高建筑防火标准。

(2)性能稳定,耐酸碱,耐腐蚀,不开裂,不脱落,不存在老化问题,与建筑墙体同寿命。

(3)施工简便,综合造价低。可直接抹在毛坯墙上,减少了抹灰找平工序,其施工方法与水泥砂浆找平层相同。与其他保温系统比较有明显的施工期短、质量容易控制的优势。

(4)使用范围广,阻止冷热桥产生;适用于各种墙体基层材质,各种形状复杂墙体的保温。全封闭、无接缝、无空腔。没有冷热桥产生。

二、新型轻质无机防火材料

1、岩棉和矿渣棉

岩棉采用天然岩石经高温熔融制成的人造无机纤维, 具有不燃、导热系数低等优点可做某些防火构件,也可以制成防火隔热板材。近年来,由于建筑墙体和屋面保温大量使用如聚苯乙烯和挤塑板等有机泡沫塑料,在施工安装或使用过程中,一旦被明火或高温引燃后,火势将迅速蔓延,并释放有毒烟气和燃烧滴熔物,对生命和财产安全造成极大危害。20XX 年公安部和住建部联合发布了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》的通知,其中,对屋顶的保温材料也作出了相应的规定。岩棉的熔点高,抗高温收缩,应用于建筑结构中可形成有效的防火屏障,阻止火势蔓延。它既不燃烧,也不会产生有毒烟气,是“A”级(或“A1”级)的防火建筑材料。岩棉是一种集保温隔热、防火、吸音和隔声等多种功能于一体的经济高效环保建筑材料,随着生产技术和质量竹理水平的提高,系统应用技术不断完善,岩棉这种传统保温材料将迎来更为广阔的发展空间。

2、玻璃棉

玻璃棉及制品继岩棉之后,出现的又一种容重轻、绝热性能好的隔热保温材料。玻璃棉是以石英砂、白云石、蜡石等天然矿石制成的纤维状不燃材料。是建筑工程中优良的保温、绝热、隔冷、吸声材料。玻璃棉制品主要有玻璃棉毡、玻璃棉板、玻璃棉带、玻璃棉保温管等。80 代中期,上海、北京引进日东纺技术和

设备,采用离心喷吹法生产,产品有:板、毡、壳、装饰天花板等。玻璃棉特点:重量轻,一般10~96kg/m3,20kg/m3 以下为毡,24~48kg/m3 为中硬

板,48~96kg/m3 为硬板, 其中48kg/m3 可做天花板,软化点为500 度左右,保温300 度,k=。

3、硅酸铝纤维

硅酸铝纤维,又称耐火纤维,俗称陶瓷棉,是一种新型的特殊轻质耐火材料,它以天然焦宝石为主要原料制成的棉丝状无机纤维耐火材料,其制品可用作各种防火门的芯材、玻璃幕墙填充隔热材料、吊顶板材、通风空调管道保温材料等,起防火隔热作用。硅酸钙绝热制品国内70 年代研制成功,具有抗压强度高,导热系数小,施工方便,可反复使用的特点。目前能维持正常生产的仅30 余家,年产量约15 万平方米,它的应用受到矿物棉的冲击,加之价格较高,宣传不力,近年来销售不佳,使生产受到制约。应用:耐高温,价格相对来说较低,最大缺陷在于受热膨胀后自身易开裂,焊缝错动;留有空间,热空气冒出来,冷空气进去,虽然外护表面温度不高,但热损较大。

4、膨胀珍珠岩

膨胀珍珠岩是以珍珠岩矿石为原料制成的一种轻质、多功能材料。新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统是由与基础墙体相黏接的保温界面层、珍珠岩骨料．层、表面抗裂层组成的复合保温系统。黏接保温界面层浆料采用无机材料和有机添加剂合成, 用喷枪在基础墙体上喷涂1cm 厚,与基础墙体形成一体。同时黏接保温界面层具有一定的弹性,以保持与基础墙体的稳定性。中间珍珠岩骨料层由闭孔珍珠岩或玻化微珠与无机材料和有机添加剂合成,由人工披涂在中间层。最后,可用喷枪喷涂外层抗裂层。这种保温体系具有抗风强、抗裂性好、保温性好、防火性好、耐老化等优点。其主要适用于保温隔热、防火、和吸声材料。

5、膨胀蛭石

膨胀蛭石是以蛭石为原料,制成由许多薄片组成的层状结构的松散颗粒,具有重量轻、导热系数小、防火等特点。制品可用于维护结构及管道的保温、隔热、吸声。

6、硅酸钙

硅酸钙材料具有良好的耐热性能和热稳定性能,耐火性好,属于不燃材料。由钙质材料,硅质材料与纤维等作为主要原料,经制浆,成坯与蒸压养护等工序而制成的轻质板材。纤维增强硅酸钙板具有密度低,比强度高,湿胀率小,防火,防潮,防蛀,防霉与可加工性好等特性。建筑用纤维增强硅酸钙板可作为公用与民用建筑的隔墙与吊顶,经表面防水处理后也可用作建筑物的外墙面板。由于此种板材有很高的防火性,故特别适用与高层与超高层建筑。

7、粉煤灰墙体材料

粉煤灰墙体材料主要包括粉煤灰砌块和粉煤灰小型空心砌块两类。粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰、石膏等为原料制成,主要用于民用和工业建筑墙体。粉煤灰小型空心砌块以水泥、粉煤灰等为主要原料制成,可分为承重砌块和非承重砌块,在建筑中应用广泛。

总之,目前虽然我们防火材料产品技术已经有了长足发展,但是据国际先进水平还有较大差距,同时也有着巨大的发展潜力,我国的防火产品生产应不断提高防火材料的品种、性能、质量,加强创新能力,不断开发出适应市场需求的高科技含量的产品,尽快提高防火产品生产的国际竞争力,才能适应市场发展的需要。．