防火砂漿的制作方法
【專利摘要】一種用于制備防火砂漿的組合物，包含45至70重量%的水泥結(jié)合料，8至20重量%的方解石，8至20重量%的云母，0至5重量%的硬硅鈣石，0.1至20重量%的膨脹珍珠巖，0.1至10重量%的纖維，0.01至2重量%的引氣劑和發(fā)泡劑，0.01至2重量%的加工助劑。
【專利說明】防火砂漿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防火砂漿及其在防火中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在荷蘭，Rf RWS火災(zāi)曲線被用于隧道防火。它建立在實際發(fā)生的由隧道中的油罐車引發(fā)的隧道火災(zāi)基礎(chǔ)上，該火災(zāi)可導(dǎo)致嚴(yán)重的混凝土碎列，從而損壞隧道的穩(wěn)定性。因此隧道的混凝土襯砌必須受到保護，以確保公眾的通行和安全。在Rf RWS測試中，火災(zāi)曲線在約5min內(nèi)達到約1200°C，然后在60min內(nèi)逐漸地漸進地增加到1350°C，隨后在120min內(nèi)緩慢地降至1200°C。對于沉埋式隧道，測試標(biāo)準(zhǔn)允許混凝土表面的最高溫度(Tmax)達至|J 380°C，并且在混凝土表面以內(nèi)25mm處至僅250°C。對于鉆孔式隧道，Tmax不能超過200-250°C (參見Both等，TNO Centre for Fire Research ;和Tan等，Ministry of PublicWorks，荷蘭)。目前，這一規(guī)范在其他國家越來越多地被用作隧道防火標(biāo)準(zhǔn)，例如，在比利時、斯堪的納維亞半島國家、韓國以及最近在美國等。Rf HCM條件與Rf RWS曲線類似，在法國適用(圖1)。
[0003]因此，被用作隧道防火的材料必須能夠抵抗熱沖擊、耐隧道清洗磨損，并且對凍/融侵害不敏感。更佳地，它應(yīng)當(dāng)是不含石英的并且是低能耗的，以利于環(huán)保低碳。
[0004]市場上能獲得的只有極少的幾個商業(yè)噴涂劑能夠抵抗這樣的Rf RWS條件。它們是保全公司(Promat)的 CAFCO FENDOLITE MII> Thermal Ceramics 的 FireBarrierl35 以及巴斯夫公司(BASF)的 Meyco Fireshield 1350。
[0005]MBT控股公司(MBT Holding)的EP O 986 525公開了一種噴涂組合物，主要包含水泥質(zhì)的結(jié)合料、熱處理的貝殼砂和噴涂操作必須的添加劑。該砂漿在市場上可購買到，商品名稱Meyco Fireshield 1350，固化后密度約為1500kg/m3。這一材料能通過Rf RWS的測試，但是需厚度在40到50mm。密度高和厚度大聯(lián)合起來導(dǎo)致噴涂操作非常困難，特別是當(dāng)噴涂需要覆蓋復(fù)雜的輪廓時，例如鋼材框架。
[0006]熱陶瓷公司(Thermal Ceramics)的EP I 001 000描述了一種噴涂劑，稱適用于隧道，它含有在高溫下釋放煙霧的鋸屑。這一材料在市場上的名稱為Fire Barrier 135。它使用鋁酸鹽水泥和高嶺土，固化后密度約為1100kg/m3，不僅價格貴而且在如此程度的強熱下會起皺破裂，想通過Rf RWS測試必須噴涂到38.5mm的厚度，由荷蘭TNO火災(zāi)實驗室測試。
[0007]保全公司(Promat)的用于隧道防火的防火材料，在市場上比較有名。保全公司的EP I 326 811教示了一種防火板，組分為鋁酸鹽水泥、硬硅鈣石、功能性填充料和添加劑。其在Rf RffS條件下表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，然而它使用大量的鋁酸鹽水泥作為結(jié)合料，原材料的成本和能量損耗非常高。另一方面，CAFCO FENDOLITE? MII是保全公司的另一款符合Rf RWS條件的的噴涂劑。它主要包括OPC和剝分蛭石(exfoliated vermiculite)。這一防火噴涂劑已在全世界使用，但是優(yōu)質(zhì)蛭石的供應(yīng)越來越困難。已知只有幾個蛭石礦是不含石棉的，由于工業(yè)開發(fā)的結(jié)果它們的存量日趨下降，市場價格正在飆升。[0008]CN 101863640 A提供了一種環(huán)境友好型隧道用有色耐火涂層，包含如下重量份數(shù)的組分:10-50份的水泥，40-90份的膨脹珍珠巖、膨脹蛭石和輕質(zhì)碳酸鈣，1-10份的無機礦物纖維，5-30份的阻燃劑體系，0.1-5.0份的橡膠粉，0.5-3.0份的減水劑、引氣劑和發(fā)泡劑以及0.5-2.0重量份無機顏料。
[0009]下表為上述文本披露的數(shù)值范圍。取這些范圍的均值，總計123.5份，并在最后一列標(biāo)準(zhǔn)化為重量％(wt%)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備防火砂漿的組合物，包含: -45至70重量％的水泥結(jié)合料， -8至20重量％的方解石， -8至20重量％的云母， -O至5重量％的硬娃鈣石， -0.1至20重量％的膨脹珍珠巖， -0.1至10重量％的纖維， -0.01至2重量％的引氣劑和發(fā)泡劑， -0.01至4重量％的加工助劑。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述水泥結(jié)合料選自下組: 波特蘭水泥(CEM I)、波特蘭復(fù)合水泥(CEM II)、變晶熔渣水泥(CEM III)、火山灰水泥(CEM IV)、其他復(fù)合水泥(CEM V)及其組合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的組合物，其中所述水泥結(jié)合料包括鋁酸鈣水泥、硫鋁酸鹽水泥及其組合。
4.如權(quán)利要求1至3所述的組合物，其中所述纖維選自下組:PP纖維、PVA纖維、纖維素纖維、玻璃纖維包括耐堿玻璃纖維、巖棉、礦棉、鋼纖維及其組合。
5.如權(quán)利要求1至4所述的組合物，其中所述膨脹珍珠巖被選自下組的填料部分地或者全部地替代:浮石、泡沫玻璃、膨脹粘土、電廠粉煤灰制成的中空陶瓷球、剝分蛭石及其組口 ο
6.如權(quán)利要求1至5任一所述的組合物，其中所述加工助劑選自下組:緩凝劑、促凝劑、超塑化劑、泵送劑、保水劑、觸變劑、防水劑、水性再分散聚合物(water bornre-dispersible polymers)及其組合。
7.如權(quán)利要求1至6任一所述的組合物，其中所述纖維平均長度小于15mm。
8.如權(quán)利要求1至7任一所述的組合物，其中所述方解石粒徑小于200μ m(按重量計d90)。
9.一種防火砂漿，所述防火砂漿通過將如權(quán)利要求1至8任一所述的組合物和水混合而獲得， 較佳地通過混合以下組分而制成: -30至70重量％的權(quán)利要求1至8所述的組合物，和 -70至30%的水。
10.一種防火產(chǎn)品，特征在于，所述防火產(chǎn)品通過噴涂權(quán)利要求9所述的防火砂漿制得，或 通過將權(quán)利要求9所述的防火砂漿鑄造制得。
11.如權(quán)利要求10所述的防火產(chǎn)品，其中所述鑄造包括選自下組的成形工藝:濾壓法、流漿法和馬尼亞尼工藝。
12.如權(quán)利要求10或11所述的防火產(chǎn)品，其特征在于，所述防火產(chǎn)品的堆積密度低于1200kg/m3，較佳地在 500-1000kg/m3。
13.一種提供防火體系的方法，包括 -將權(quán)利要求9的砂漿噴涂于基質(zhì)上，和/或-將權(quán)利要求11或12所述的防火產(chǎn)品鑄件固定于基質(zhì)上。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括在砂漿中埋置金屬網(wǎng)或塑料網(wǎng)。
15.如權(quán)利 求1至8任一項所述的組合物的用途，用于制備防火砂漿。
【文檔編號】C04B28/04GK103964776SQ201410042301
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】吳曉, 安·奧普索美爾 申請人:保全研究與技術(shù)中心