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隧道防火塗料的設計原則

國內外在隧道防火塗料的研究方面做了大量的工作。比如國內學者提出了以矽酸鹽為主要基料,氫氧化鋁、膨脹蛭石、三矽酸鎂為填料,四硼酸鈉為阻燃添加劑的隧道防火塗料;針對隧道砌體不耐高溫的特點,研制了壹種以無機膠凝材料為主要成分的耐潮濕環境的水工隧道防火塗料。該塗料可同時用於鋼結構和混凝土的防火保護。開發了壹種新型物理膨脹型阻燃劑,並以可膨脹石墨為主要成分制備了壹種無鹵、環保、阻燃性能優異的物理膨脹型防火塗料。

而國外學者開發了建築表面無機防火塗料,由水硬性白水泥、水玻璃、蛭石、膨脹珍珠巖、無機玻璃纖維等組成。介紹了壹種主要由海泡石、石灰華、增強纖維、高鋁水泥和無定形二氧化矽組成的防火塗料。該塗料具有良好的隔熱和防爆性能,可應用於建築外墻、隧道等。壹種用於金屬和混凝土表面的防火塗料,由膨潤土、矽酸鋁、矽灰石、矽酸鎂、玻璃珠和壹些多孔填料組成,粘結劑為水玻璃、矽酸鹽水泥、石膏和磷酸鹽中的壹種或多種。

上述報道的隧道防火塗料均以水玻璃、水泥、白水泥、高鋁水泥、磷酸鹽等無機材料為基料,珍珠巖、膨脹蛭石、微孔矽酸鈣、矽藻土、粉煤灰玻璃珠、海泡石粉、滑石粉為填料,玻璃纖維、鋼纖維、聚丙烯纖維為增強材料,含結晶水的鋁、鎂、硼、鋅的氧化物為阻燃劑。但根據國內外各類防火塗料的專利來看,用於保護不可燃建築結構的塗料有有機膨脹型厚漿型塗料和輕質無機防火塗料。在火災溫度下,有機膨脹型防火塗料的碳泡沫層容易逐漸消失,降低防火隔熱效果。再好的塗料,當塗層增加到4 mm時,耐火極限也只有1h,無機防火塗料由於密度輕、導熱系數低、耐火性好,不同塗層厚度都能滿足1 ~ 2h甚至更長的耐火要求。但純無機物組成的防火塗料容易硬脆、開裂、脫落。因此,在隧道防火塗料的研究中,壹般應采用非膨脹型、無汙染的水性有機-無機復合塗料的研究技術路線。

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