一種磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料及其使用方法，其由粘結(jié)材料、無機(jī)隔熱材料和助劑作為干料，將干料與水混合制成稠漿狀的隧道防火涂料后，再經(jīng)基層清理、噴水濕潤、防火涂料施工、養(yǎng)護(hù)，在隧道內(nèi)側(cè)墻體上形成防火層。本發(fā)明采用磷酸鉀鎂水泥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硅酸鹽水泥和高鋁水泥，制備的隧道防火涂料防火性能好，在生產(chǎn)過程中無有毒和刺激性氣體產(chǎn)生，環(huán)保性好，而且干燥時間短，能大幅度提高施工效率。
【專利說明】一種磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料及其使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于隧道防火涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料及 其使用方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在隧道火災(zāi)中，其襯砌表面溫度可超過KKKTC，混凝土以及鋼筋在這種高溫環(huán)境 下都會失去基本力學(xué)性能，從而造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。在這種背景下，隧道防火涂料的 研發(fā)得以快速發(fā)展，并已在工程界得到了廣泛的應(yīng)用。目前，隧道防火涂料的研制正向"五 E"方向邁進(jìn)，即提高涂膜質(zhì)量（Excellent)、方便施工（Easy of application)、節(jié)省資源 (Economics)、節(jié)省能源（Energy saving)、生態(tài)平衡（Ecology)。同時，研制的涂料既要滿 足工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的需要，又要保障生產(chǎn)時無"三廢"（廢水、廢氣、廢渣）的產(chǎn)生。然而現(xiàn) 有的許多隧道防火涂料配方組分繁多，為了提高涂料耐火性能大多添加三聚氰胺和聚磷酸 銨，其在和水?dāng)嚢柽^程中會產(chǎn)生氨氣，從而對周邊環(huán)境造成很大污染，且對施工人員身體健 康產(chǎn)生損害。
[0003] 專利（CN1986715)公開了一種隧道防火涂料，是由丙乳液、582樹脂、AEC膨脹水 泥、耐火水泥為粘結(jié)劑，海泡石、膨脹珍珠巖、粉煤灰、輕質(zhì)碳酸鈣、硅酸鋁纖維為無機(jī)隔熱 填料，蛭石、重鉻酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸銨為發(fā)泡材料，氧化鋁、氫氧化鎂、氧化 錫、硼酸銨為助劑組成，該隧道防火涂料具有較好的粘結(jié)性和耐水性，但是這種隧道防火涂 料組分復(fù)雜，且攪拌過程中會散發(fā)出氨氣，不利于環(huán)保和施工人員的身體健康。
[0004] 隧道防火涂料在施工過程中一般都是分層噴涂，即待上層涂料干燥后方可噴涂下 層，這使目前市場上的隧道防火涂料不同程度地存在干燥時間普遍偏長，施工效率偏低等 問題，所以迫切需要一種能解決上述問題的涂料，本發(fā)明磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料即可 有效解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料及其使用方法，其具有較 好的粘結(jié)性能和耐火性能，且能解決隧道防火涂料在施工過程中干燥時間長的難題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料，是由粘結(jié)材料、無機(jī)隔熱材料和助劑作為干料，加水 混合而成； 所述粘結(jié)材料為磷酸二氫鉀、重?zé)V粉、硼砂和可再分散乳膠粉的混合物； 所述無機(jī)隔熱材料為膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、海泡石和空心漂珠的混合物； 所述的助劑為引氣劑和膨脹劑的混合物； 加入水量為干料總質(zhì)量的70%?80%。
[0007] 干料中各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為，磷酸二氫鉀8?10%、重?zé)V粉24?30%、硼砂 0. 5?1. 5%、可再分散乳膠粉1. 5?2. 5% ;膨脹蛭石22?26%、膨脹珍珠巖14?18%、海泡 石6?10%、空心漂珠8?12% ;引氣劑0. 02%?0. 03%，膨脹劑2?4%，上述各組分的重量 百分?jǐn)?shù)之和為100%。
[0008] 所述磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料的使用方法，是經(jīng)基層清理、噴水濕潤、防火涂料 配制、防火涂料施工和養(yǎng)護(hù)，在隧道內(nèi)側(cè)墻體上形成防火層。
[0009] 具體包括如下步驟： 1) 基層清理：將隧道內(nèi)側(cè)墻體表面上的浮塵、殘?jiān)?、油漬等清理干凈； 2) 噴水濕潤：將墻體表面噴水潤濕，然后晾干至表面無明水； 3) 隧道防火涂料的配制：將粘結(jié)材料、無機(jī)隔熱材料、助劑和水混合配制而成稠漿狀； 4) 隧道防火涂料施工：將配制好的隧道防火涂料人工涂刷在隧道內(nèi)側(cè)墻體表面上，并 分3層涂刷，所得涂層厚度為18~22mm。
[0010] 5 )養(yǎng)護(hù)：施工完畢后，觀察有無脫落的現(xiàn)象，若有脫落需要補(bǔ)刷，并養(yǎng)護(hù)28天。
[0011] 磷酸鉀鎂水泥是一種可持續(xù)發(fā)展膠凝材料，與傳統(tǒng)硅酸鹽水泥的煅燒工藝相比， 磷酸鉀鎂水泥具有傳統(tǒng)硅酸鹽水泥無可比擬的性能：（1)凝結(jié)硬化迅速，早期強(qiáng)度高，3 h 強(qiáng)度可達(dá)40 MPa以上；（2)與舊混凝土（隧道襯砌）有相近的彈性模量和膨脹系數(shù)，相容 性好，粘結(jié)強(qiáng)度高；(3)對鋼筋的防銹性能好，同等條件下，采用磷酸鉀鎂水泥對鋼筋的銹 蝕率分別為普通硅酸鹽水泥的22. 8%、礦渣水泥的48. 6% ; (4)抗鹽凍、凍融循環(huán)能力強(qiáng)，40 次凍融循環(huán)后才出現(xiàn)表面剝蝕現(xiàn)象；（5)耐熱性能好，理論上至少可以經(jīng)受1300°C，超過 800°C時，硬化水泥石轉(zhuǎn)為類似陶瓷的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度反而提高；（6)采用磷酸鉀鎂水泥取代傳 統(tǒng)的硅酸鹽水泥，可減少C0 2的排放，進(jìn)而減少溫室效應(yīng)；另外，它在生產(chǎn)過程不需要消耗大 量的粘土資源和能源，有利于耕地的保護(hù)和能源的合理利用。
[0012] 另一方面，采用可再分乳膠粉作為輔助粘結(jié)材料，對水泥的粘結(jié)強(qiáng)度、耐水性、抗 冷熱循環(huán)等均有提高作用；膨脹蛭石在高溫下體積膨脹、密度減少近1倍，是一種較好的輕 質(zhì)保溫材料；膨脹珍珠巖在高溫下體內(nèi)結(jié)晶水可變成氣體，使體積迅速膨脹4?30倍，薄片 間形成空氣夾層，利用夾層中含有的大量孔隙，可具有良好的保溫隔熱效果；海泡石耐高溫 性可達(dá)1500?1700°C，并可以減少防火涂料固化過程中的體積收縮、龜裂等問題；空心漂 珠具有微小、空心、耐高溫和電絕緣性能優(yōu)良等特性，另外還具有絕緣、隔音、耐腐、無毒優(yōu) 點(diǎn)，是一種新型、多功能的無機(jī)材料； 本發(fā)明磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料所使用的助劑由引氣劑和膨脹劑等組成，膨脹劑能 提高隧道防火涂料的保水性，觸變性和粘結(jié)性質(zhì)，延長開放時間，改善施工性能；亦能提高 防火涂層的耐水性、耐酸堿性、耐濕熱性及凍融性；引氣劑是一種低表面張力的表面活性 齊U，摻入到隧道防火涂料后，可使涂料在攪拌過程中引入均勻分布且獨(dú)立封閉的微小氣泡， 使毛細(xì)管變得細(xì)小、曲折、分散，滲透通道減少，從而降低涂料干密度和導(dǎo)熱率。
[0013] 本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于： (1)本發(fā)明磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料在生產(chǎn)過程中無"三廢"產(chǎn)生，環(huán)保衛(wèi)生；涂料組 分中不含三聚氰胺和聚磷酸銨等發(fā)泡材料，在和水?dāng)嚢柽^程中不會產(chǎn)生氨氣，因此不會對 施工人員的身體健康產(chǎn)生影響。
[0014] (2)本發(fā)明磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料具有較好粘結(jié)性能和耐火性能，且工作性 能良好。
[0015] (3)采用本發(fā)明磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料進(jìn)行施工，涂層干燥時間短，可大幅度 提高施工效率。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明所述的 技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0017] 實(shí)施例1 一種磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料，由粘結(jié)材料、無機(jī)隔熱材料和助劑作為干料，加入干 料總質(zhì)量的75%的水混合而成； 干料中各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：磷酸二氫鉀9%、重?zé)V粉27%、硼砂1%、可再分散乳 膠粉2% ;膨脹蛭石24%、膨脹珍珠巖16%、海泡石8%、空心漂珠10% ;引氣劑0. 025,膨脹劑 2. 975%。
[0018] 所述磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料的使用方法，具體包括如下步驟： 1) 基層清理：將隧道內(nèi)側(cè)墻體表面上的浮塵、殘?jiān)⒂蜐n等清理干凈； 2) 噴水濕潤：將墻體表面噴水潤濕，然后晾干至表面無明水； 3) 隧道防火涂料的配制：將粘結(jié)材料、無機(jī)隔熱材料、助劑和水混合配制成稠漿狀； 4) 隧道防火涂料施工：將配制好的隧道防火涂料人工涂刷在隧道內(nèi)側(cè)墻體表面上，并 分3層涂刷，所得涂層厚度為20mm。
[0019] 5)養(yǎng)護(hù)：施工完畢后，觀察有無脫落的現(xiàn)象，若有脫落需要補(bǔ)刷，并養(yǎng)護(hù)28天。
[0020] 根據(jù)GB 28375-2012《混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料》對本實(shí)施堿磷酸鉀鎂水泥隧道防火 涂料的基本性能進(jìn)行測定，結(jié)果見表1。
[0021] 表1實(shí)施例1磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料的性能

【權(quán)利要求】
1. 一種磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料，其特征在于：所述隧道防火涂料由粘結(jié)材料、無 機(jī)隔熱材料和助劑作為干料，加水混合而成； 所述粘結(jié)材料為磷酸二氫鉀、重?zé)V粉、硼砂和可再分散乳膠粉的混合物； 所述無機(jī)隔熱材料為膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、海泡石和空心漂珠的混合物； 所述的助劑為引氣劑和膨脹劑的混合物； 加入水量為干料總質(zhì)量的70%?80%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料，其特征在于：干料中各組分按重 量百分?jǐn)?shù)計(jì)為，磷酸二氫鉀8?10%、重?zé)V粉24?30%、硼砂0. 5?1. 5%、可再分散乳膠 粉1. 5?2. 5% ;膨脹蛭石22?26%、膨脹珍珠巖14?18%、海泡石6?10%、空心漂珠8? 12% ;引氣劑0. 02%?0. 03%，膨脹劑2?4%，上述各組分的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
3. -種如權(quán)利要求1所述磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料的使用方法，其特征在于：經(jīng)基 層清理、噴水濕潤、防火涂料配制、防火涂料施工和養(yǎng)護(hù)，在隧道內(nèi)側(cè)墻體上形成防火層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述磷酸鉀鎂水泥隧道防火涂料的使用方法，其特征在于：包括如 下步驟： 1) 基層清理：將隧道內(nèi)側(cè)墻體表面上的浮塵、殘?jiān)?、油漬清理干凈； 2) 噴水濕潤：將墻體表面噴水潤濕，然后晾干至表面無明水； 3) 隧道防火涂料的配制：將粘結(jié)材料、無機(jī)隔熱材料、助劑與水混合配制而成稠漿狀； 4) 隧道防火涂料施工：將配制好的隧道防火涂料人工涂刷在隧道內(nèi)側(cè)墻體表面上，并 分3層涂刷，所得涂層厚度為18~22mm ; 5) 養(yǎng)護(hù)：施工完畢后，觀察有無脫落的現(xiàn)象，若有脫落需要補(bǔ)刷，并養(yǎng)護(hù)28天。
【文檔編號】E21F5/08GK104230305SQ201410476667
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】季韜, 林旭健, 丘建宏 申請人:福州大學(xué)