專利名稱：一種隧道的防火保溫層及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于隧道防火保溫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)隧道防火保溫層 及如何在隧道上施工安裝防火保溫層的方法。
背景技術(shù)：
隧道防火保溫系統(tǒng)目前在國內(nèi)外應(yīng)用較少，應(yīng)用得較多的就是隧道表面直接噴涂防火涂 料，隧道防火涂料配比中，水泥的比例必須在一定的范圍內(nèi)，超過此范圍導(dǎo)熱系數(shù)變得相當(dāng) 高，耐火極限根本達(dá)不到。但在此水泥比例內(nèi)粘結(jié)強(qiáng)度很低，根本達(dá)不到GA98-2005的標(biāo)準(zhǔn) ，解決辦法就是加入有機(jī)建筑用膠，對(duì)防火涂料進(jìn)行改性，增加粘結(jié)性，且又能保證耐火性 能。但由于惡性競(jìng)爭(zhēng)，有的不法廠家就大量加入水泥及粉煤灰，這樣的涂層根本沒有防火性 能，并且剛性很強(qiáng)，易開裂。另外防火涂料構(gòu)成中的膨脹珍珠巖，膨脹蛭石等吸水，故易引 起涂層起鼓空殼等并脫落。
其次，由于隧道二襯表面光滑，有油污、假皮等，故防火涂料與二襯的粘結(jié)強(qiáng)度不高， 容易脫落，正常施工應(yīng)掛鋼絲網(wǎng)并分很多次噴涂料至規(guī)定厚度。但由于惡性競(jìng)爭(zhēng)，價(jià)格不足 以支持掛網(wǎng)，如果施工中達(dá)到了設(shè)計(jì)厚度，那么隧道內(nèi)相當(dāng)于埋下了不少的定時(shí)炸彈，將會(huì) 給隧道中行駛的汽車帶來極大的安全隱患，也會(huì)給業(yè)主帶來不必要的麻煩。
另外，在我國寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)隧道普遍只做防火而忽視隧道的保溫性能與效果，這對(duì)隧 道襯砌起不到任何防凍融作用，對(duì)隧道的凍害較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種隧道的防火保溫層可有效地解決西北等一些氣候環(huán)境惡劣地 區(qū)防火保溫難的問題，不但具有優(yōu)良地防火性能，且保溫隔熱性好，有良好地防水性能，降 低對(duì)隧道的凍害。
本發(fā)明的另一目的旨在提供一種隧道防火保溫層的方便、快捷且牢固的施工方法。 本發(fā)明的目的是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的
一種隧道的防火保溫層，由與隧道二襯相連的聚氨酯保溫層及外層的防火層構(gòu)成，所述 的防火層為是以中堿玻璃纖維布、無紡布中的一種或兩種為基材與防水防火成分經(jīng)壓制而成 ;所述防水防火成分包括氧化鎂48. 7% 29. 8%，膨脹珍珠巖2. 4% 7. 4%，填充骨料為4. 4% 19. 9%，氯化鎂43. 9% 37. 2%，中堿玻璃纖維絲O. 12% 3. 89%、聚丁二烯環(huán)氧樹脂O. 24% 1.07%、磷酸二氫鋁抗水劑O. 24% 0. 74%，均以重量計(jì)。
填充骨料為鋸木屑和滑石粉，分別占防水防火板成分的重量百分比的l. 5% 10. 4%和 2. 9% 9. 5%。
聚氨酯保溫層的厚度不小于20mm。聚氨酯主要技術(shù)參數(shù)密度S 35 kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)《 0. 024W/(mK)，吸水率《4%，阻燃等級(jí)B1。
通過安裝本發(fā)明的隧道的防火保溫層，可具有良好地保冷隔熱效果。由于本發(fā)明采用 了聚氨酯保溫層，使得隧道不但具有良好的保溫性能，還可兼具較高地防火性等。隧道二襯 的聚氨酯保溫層可有效地起到保護(hù)隧道二襯的混凝土層不受極端氣候的凍融影響而發(fā)生粉化 脫落，20mm厚度保溫效果可以達(dá)到60mm厚的無機(jī)纖維噴涂保溫效果。在有火勢(shì)的情況下聚氨 酯保溫層可形成隔熱層，防止鋼筋混凝土在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度，起防火、隔熱、防 止垮塌的作用，從而保證隧道的安全，延長使用壽命。
另外，由于隧道二襯因溫差和巖壁影響而產(chǎn)生凝結(jié)水時(shí)，如果用無機(jī)纖維噴涂在隧道二 襯上，它會(huì)像一個(gè)"紙尿片"不斷的吸水，從而使其自重越來越重，最終會(huì)失去保溫效果， 并脫落掉在防火板上，增加防火板的自重，從而影響整個(gè)隧道防火的性能結(jié)構(gòu)。而聚氨酯兼 具的防水性能等于是給隧道二襯又做了一道防水，可阻擋凝結(jié)水的滲透，從而保護(hù)了整個(gè)隧 道防火結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。
本發(fā)明還采用發(fā)明人所特別研制的防火層。具有良好的耐火性IO麗厚板材，耐火2H后 ，混凝土底表面溫度為246'C (標(biāo)準(zhǔn)為38(TC)，板內(nèi)鋼筋網(wǎng)溫度為16rC (標(biāo)準(zhǔn)為25(TC)， 保證在有火勢(shì)的情況下，可阻止火焰熱量，有效降低隧道溫度，保護(hù)隧道襯砌。
本發(fā)明的隧道專用防火板是由無機(jī)粘結(jié)料等材料制作而成。板材不燃燒，不腐蝕，耐低 溫，更不會(huì)受白蟻、鹽、污染空氣及氣體，蒸汽、陽光所影響。在不同的溫度下，板材的物 理性能不受影響。板內(nèi)成分中絕對(duì)不含石棉等有害物質(zhì)，符合國家綠色環(huán)保產(chǎn)品要求，廣泛 用于公路、鐵路、地鐵等隧道的混泥土結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)。本發(fā)明的防火層還具有以下特性
柔韌性好，輕質(zhì)、防潮；可隨隧道形狀彎曲。
防撞、耐磨、可做機(jī)械清洗，容易更換及拆卸。
防火層的板材強(qiáng)度高，用金屬緊固件與隧道二襯連接，不會(huì)發(fā)生脫落，無安全隱患； 本發(fā)明的防火層可提供至少25年的保用期。
本發(fā)明的防火層在施工時(shí)可采用干式作業(yè)，速度快，可在溫濕度嚴(yán)重惡劣環(huán)境中施工， 且不會(huì)對(duì)其它工作面造成污染，并可在被污染的二襯表面直接安裝。
綜上所述，本發(fā)明的隧道的防火保溫層具有保溫隔熱性能好，防火性能優(yōu)良，防水性能好，經(jīng)久耐用，使用期長的特性。
本發(fā)明的施工方法包括以下步驟
(1) 、在隧道二襯表面進(jìn)行水平、基層處理；
(2) 、將聚氨酯板鋪貼在防火板上，形成有防火層和保溫層的防火保溫板，在防火板或 防火保溫板上均勻鉆上鉆孔，將防火保溫板的聚氨酯保溫層緊貼在隧道二襯表面；或者是采 用聚氨酯組合料直接噴涂在隧道二襯表面，固化后形成聚氨酯保溫層，將鉆好鉆孔的防火板 緊貼在聚氨酯保溫層上
(3) 、按防火板或防火保溫板上的鉆孔的位置在隧道二襯表面打孔，安裝固定形成隧道 防火保溫層；
(4) 、在安裝好的防火保溫板的表面將縫補(bǔ)平、打磨；
(5) 、裝飾著色處理。
所述的防火板或防火保溫板上的鉆孔分布為兩個(gè)鉆孔之間以長度方向間距為560mm， 寬度方向間距為為510mm。
本發(fā)明的安裝施工方法具有以下優(yōu)勢(shì)
由于傳統(tǒng)的防火涂料為噴涂施工，在施工過程中材料損耗較大，掉落嚴(yán)重，不僅浪費(fèi)了 材料，而且對(duì)地面環(huán)境形成二次污染，并產(chǎn)生大量的施工垃圾。本發(fā)明施工過程中采用了預(yù) 制好的成型板材料，在施工過程中直接上隧道二襯表面施工，縮短工期，且基本不需要裁切 ，不易產(chǎn)生垃圾，減少了環(huán)境污染，節(jié)約了材料成本。且不受溫度、濕度等一些惡劣環(huán)境的 影響。本發(fā)明采有的是打孔安裝置固定的方式，可以使得防火保溫層更牢固，不會(huì)產(chǎn)生掉塊 、脫落等危險(xiǎn)，從而有利于隧道行車安全。本發(fā)明的施工方式還可減少后期維護(hù)成本，艮口 減少傳統(tǒng)的防火涂料噴涂后，隧道頂壁容易脫落、開裂，從而需要重新修補(bǔ)、翻新再施工的 后期維護(hù)。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。 實(shí)施例l:制備防火板(即防火層)
按氧化鎂48. 7%，膨脹珍珠巖2.4%，鋸木屑1.5%，滑石粉2.9%，氯化鎂43. 9%，中堿玻璃 纖維絲0.12%、聚丁二烯環(huán)氧樹脂0.24%(分子量(M )為2000， 官能度(f )為2. 3， 環(huán) 氧值為0.36 ，外觀黃色粘稠液體)、磷酸二氫鋁抗水劑0.24%稱重配料。
制備步驟為
①、將上述原料按上述配比稱重配料；② 、配制氯化鎂水溶液，玻鎂度為20-30度，攪拌均勻；
③ 、將上述原料(除玻璃纖維布、無紡布外)投入攪拌機(jī)中攪拌均勻稱為攪拌料；
④ 、將攪拌料放入料斗內(nèi)，在壓力機(jī)的防火板模具內(nèi)鋪好玻璃纖維布、無紡布，在玻璃 纖維布上鋪勻攪拌料；
、在攪拌料上再鋪一層玻璃纖維布、無紡布，經(jīng)壓力機(jī)壓制成型； ◎、常溫自然干燥、養(yǎng)護(hù)； ⑦、切割、包裝。
得到產(chǎn)品按現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，RABT溫升曲線，15-18mm厚時(shí)耐火極限為200-230分鐘 ，板材表面初始裂紋撓度值為10.2%。 實(shí)施例2:制備防火板(即防火層)
按氧化鎂36%，膨脹珍珠巖5.0%，鋸木屑6.4%，滑石粉6.5%，氯化鎂37. 2%，中堿玻璃纖 維絲3.89%、聚丁二烯環(huán)氧樹脂1.07%、磷酸二氫鋁抗水劑O. 74%稱重配料，(步驟同實(shí)施例 1)。得到產(chǎn)品按現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，RABT溫升曲線，15-18mm厚時(shí)耐火極限為200-230分鐘； 板材表面初始裂紋撓度值為ll. 6%。
實(shí)施例3:制備防火板(即防火層)
按氧化鎂35.8%，膨脹珍珠巖7.4%，鋸木屑7. 5%，滑石粉9. 5%，氯化鎂36. 3%，中堿玻璃 纖維絲2. 0%、聚丁二烯環(huán)氧樹脂O. 98%、磷酸二氫鋁抗水劑O. 52%稱重配料，(步驟同實(shí)施例 1)。得到產(chǎn)品按現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，RABT溫升曲線，15-18mm厚時(shí)耐火極限為200-230分鐘， 板材表面初始裂紋撓度值為ll. 2%。
實(shí)施例4
施工方法
1、 水平、基層處理
1) 、隧道二襯表面的浮漿、油漬、污漬、灰塵應(yīng)清理干凈。
2) 、檢査隧道二襯表面的平整度，如果達(dá)不到板材安裝的要求，應(yīng)采用水泥砂漿進(jìn)行 找平或鑿平處理。
3) 、對(duì)隧道內(nèi)的風(fēng)機(jī)、照明等設(shè)施進(jìn)行預(yù)留孔洞處理。
2、 打孔安裝防火保溫層
1) 、在防火板上面以長度方向間距560mm，寬度方向510mm，用電鉆打好孔。
2) 、將聚氨酯板(購自煙臺(tái)萬華聚氨酯股份有限公司)鋪貼在防火板上，形成有防火層 和保溫層的防火保溫板。3)、將防火保溫板的聚氨酯保溫層緊貼在隧道二襯表面；按防火板上的鉆孔的位置用 沖擊鉆在隧道二襯表面打孔，用自膨脹鑼栓固定，調(diào)平、調(diào)直即可。
3、 勾縫等后期處理
安裝后用補(bǔ)縫膠、紗布或牛皮紙將縫補(bǔ)平、打磨。 安裝后補(bǔ)縫膠，將螺冒孔補(bǔ)平、打磨。
處理好防火板表面后進(jìn)行著色噴漆，達(dá)到整體顏色均勻、光澤。
4、 裝飾著色處理(建議著色)
用兩種不同顏色對(duì)隧道進(jìn)行整體著色。隧道底部向上3米建議著色乳白色、米黃色或 其它淺色，以增加隧道亮度；而隧道頂部建議著色黑色、藍(lán)色或其它深色，這樣不會(huì)造成隧 道反光，確保車輛行駛安全。
實(shí)施例5
施工方法
1、 基層處理
1) 隧道二襯表面的浮漿、油漬、污漬、灰塵應(yīng)清理干凈。
2) 檢査隧道基層墻體的墻面平整度，如果達(dá)不到普通抹灰的要求，應(yīng)采用1:3水泥砂漿 或聚合物水泥砂漿重新進(jìn)行找平處理。
3) 如隧道二襯有滲水、返潮等現(xiàn)象，則應(yīng)在其表面涂刷聚氨酯防潮底漆。
4) 其他工序要求預(yù)留的孔洞按照準(zhǔn)確的位置預(yù)留
2、 在隧道二襯表面噴涂聚氨酯(聚氨酯板材可以是在工廠預(yù)制好后運(yùn)送到工地，但一般 的隧道施工條件和道路都比較惡劣，運(yùn)輸較為不便，因而可以隧道二襯表面直接進(jìn)行噴涂固 化)。
1) 保證正常施工所具備的水電、隧道的暢通等，達(dá)到施工條件。
2) 噴涂硬泡聚氨酯的施工環(huán)境溫度及基層溫度不應(yīng)低于1(TC，風(fēng)力不應(yīng)大于4級(jí)，風(fēng)速 不宜大于4m/s，應(yīng)有防風(fēng)措施。
3、 聚氨酯保溫層施工
1) 做好遮擋以防污染相鄰部位。開啟高壓無氣噴涂機(jī)將聚氨酯組合料(購自煙臺(tái)萬華聚 氨酯股份有限公司)均勻地噴涂于隧道墻面之上，噴施應(yīng)從角膜坡口處開始，發(fā)起泡后，沿發(fā) 泡邊沿噴施施工。
2) 第一遍噴涂厚度宜控制在lcm左右。噴施第一遍之后在噴涂硬泡層上插與設(shè)計(jì)厚度相 等的標(biāo)準(zhǔn)厚度釘，插釘間距30-40cm為宜，并成梅花狀分布。3) 插釘之后繼續(xù)施工，噴涂可多遍完成，每遍厚度宜控制在10mm之內(nèi)?？刂茋娡亢穸戎?剛好覆蓋釘頭為止。(噴涂硬泡表面應(yīng)看到釘頭位置，但看不到釘頭)
4) 噴施PU保溫材料時(shí)要注意防風(fēng)，為防止風(fēng)吹PU保溫材料造成污染，風(fēng)速超過5m/s時(shí)不 應(yīng)施工。
5) 聚氨酯硬泡保溫層噴施后應(yīng)按要求檢査保溫層厚度，并按檢驗(yàn)批要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)做 檢驗(yàn)記錄。
6) 對(duì)于硬泡聚氨酯保溫層厚度嚴(yán)重超標(biāo)處(已超過控制線即保溫層總厚度)可用手鋸將 過厚處修平。
4、 打孔固定膨脹螺桿
1) 在防火板上面以長度方向間距560mm，寬度方向510mm，用電鉆打好孔。
2) 鉆孔后將防火板緊貼在隧道二襯上已固化的聚氨酯保溫層表面，用沖擊鉆按照防 火板的打孔點(diǎn)，將孔打入到隧道二襯內(nèi)，用自膨脹鑼栓固定，調(diào)平、調(diào)直即可。
5、 勾縫等后期處理
安裝后用補(bǔ)縫膠、紗布或牛皮紙將縫補(bǔ)平、打磨。 安裝后補(bǔ)縫膠，將螺冒孔補(bǔ)平、打磨。
處理好防火板表面后進(jìn)行著色噴漆，達(dá)到整體顏色均勻、光澤。
權(quán)利要求
1.一種隧道的防火保溫層，其特征在于，由與隧道二襯相連的聚氨酯保溫層及外層的防火層構(gòu)成，所述的防火層為是以中堿玻璃纖維布、無紡布中的一種或兩種為基材與防水防火成分經(jīng)壓制而成；所述防水防火成分包括氧化鎂48.7％～29.8％，膨脹珍珠巖2.4％～7.4％，填充骨料為4.4％～19.9％，氯化鎂43.9％～37.2％，中堿玻璃纖維絲0.12％～3.89％、聚丁二烯環(huán)氧樹脂0.24％～1.07％、磷酸二氫鋁抗水劑0.24％～0.74％，均以重量計(jì)。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種隧道的防火保溫層，其特征在于，填充 骨料為鋸木屑和滑石粉，分別占防水防火板成分的重量百分比的1.5% 10.4% 。
3 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種隧道的防火保溫層，其特征在于，聚氨 酯保溫層的厚度不小于20mm。
4 一種隧道的防火保溫層的施工方法，其特征在于，包括以下步驟(1) 、在隧道二襯表面進(jìn)行水平、基層處理；(2) 、將聚氨酯板鋪貼在防火板上，形成有防火層和保溫層的防火保溫板，在防火板或 防火保溫板上均勻鉆上鉆孔，將防火保溫板的聚氨酯保溫層緊貼在隧道二襯表面；或者是采 用聚氨酯組合料直接噴涂在隧道二襯表面，固化后形成聚氨酯保溫層，將鉆好鉆孔的防火板 緊貼在聚氨酯保溫層上(3) 、按防火板或防火保溫板上的鉆孔的位置在隧道二襯表面打孔，安裝固定形成隧道 防火保溫層；(4) 、在安裝好的防火保溫板的表面將縫補(bǔ)平、打磨；(5) 、裝飾著色處理。
5 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種隧道的防火保溫層的施工方法，其特征 在于，所述的防火板或防火保溫板上的鉆孔分布為兩個(gè)鉆孔之間以長度方向間距為560mm ，寬度方向間距為為510mm。
全文摘要
一種隧道的防火保溫層及施工方法，由與隧道二襯相連的聚氨酯保溫層及外層的防火層構(gòu)成，所述的防火層為是以中堿玻璃纖維布、無紡布中的一種或兩種為基材與防水防火成分經(jīng)壓制而成。本發(fā)明的一種隧道的防火保溫層可有效地解決西北等一些氣候環(huán)境惡劣地區(qū)防火保溫難的問題，不但具有優(yōu)良地防火性能，且保溫隔熱性好，有良好地防水性能，降低對(duì)隧道的凍害。本發(fā)明還提供一種隧道防火保溫層的方便、快捷且牢固的施工方法。
文檔編號(hào)E21D11/38GK101638990SQ20091030628
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者嚴(yán)愛國, 吳道新, 杰 喻, 楊正輝, 華 樊 申請(qǐng)人:長沙威特消防新材料科技有限公司