CN103214220B - 钢结构防火保护板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢结构防火保护板及其制备方法；该防护板包括如下组分：磨细矿渣、云母粉、硅灰石、高岭土、膨胀蛭石、无机胶凝材料、增强纤维和改性外掺物；各组分的重量百分比为：磨细矿渣30～40%、云母粉10～20%、硅灰石10～20%、高岭土5～10%、膨胀蛭石5～10%、无机胶凝材料15～30%、增强纤维1～8%、改性外掺物2～8%；本发明还公开了前述的钢结构防火保护板的制造方法，本发明的钢结构防火保护板的板材具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点；本钢结构防火保护板耐火极限可达3小时以上，施工简单，可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑物防火新材料技术领域，特别是涉及一种钢结构防火保护板及其制造方法。
背景技术
建设节能省地型住宅是中国未来的住宅建设方向，而发展钢结构住宅建筑则是解决高能耗建筑的一条行之有效的途径。绿色建材和节能设施，最大限度利用有效空间等，都是钢结构住宅建筑的优点。
钢结构住宅本身是一种环保型的精细化建筑。一栋24层高楼，采用混凝土建筑，其柱子边长在1m左右；采用钢结构建筑，在达到安全标准的前提下，通过优化与精细设计，其柱子边长为0.5m，整个截面只占前者的四分之一。在优化空间，降低造价方面，后者均优越于前者。
然而钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。之后就会失去强度而导致结构变形而塔垮。
要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。目前使用最为广泛的就是防火涂料，然而其施工性差及其他一些存在的不足，导致防火效果不是最好。
高层建筑一旦发生火灾事故，并不能在短时间内能扑灭，这就要求我们在建筑设计时，加大对建筑材料的防火保护，以增强其耐火极限，以减少人员伤亡和财产损失。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种钢结构防火保护板及其制造方法。
第一方面，本发明提供钢结构防火保护板，所述防火保护板包括如下重量百分比的各组分：
优选地，所述防火保护板包括如下重量百分比的各组分：
优选地，所述无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成：
普通硅酸盐水泥 5～10份，
膨胀硫铝酸盐水泥 12～23份，
水 20～50份。
优选地，所述无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成：
普通硅酸盐水泥 7份，
膨胀硫铝酸盐水泥 13份，
水 25份。
优选地，所述增强纤维为聚丙烯短纤维，所述改性外掺物为缓凝剂或促凝剂。
优选地，所述缓凝剂为木质素磺酸盐或偏磷酸盐；所述促凝剂为硫酸盐或有机胺。
优选地，所述磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目，高岭土的粒径为150目，膨胀蛭石的规格为50～80kg/m3。
第二方面，本发明还提供前述的钢结构防火保护板的制造方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，取如下重量百分比的各组分：15～30%的无机凝胶材料、30～40%的磨细矿渣、10～20%的云母粉、10～20%的硅灰石、5～10%的高岭土和5～10%的膨胀蛭石，放入搅拌机内搅拌0.3～0.6h至均匀；
步骤2，将搅拌机内再加入如下重量百分比的各组分：1～8%的增强纤维和2～8%的改性外掺物，搅拌混合形成浆料；
步骤3，将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中，在压强为0.5～1Mpa的环境下，用辊筒将浆料压平、压实；
步骤4，将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室，在温度为35～45℃的环境下养护10～14h后，进行脱模；
步骤5，在常温下对进行脱模后的模板养护3～7天，切割成所需尺寸，即可制成钢结构防火保护板。
优选地，所述无机凝胶材料由如下方法制得：将普通硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥和水混合均匀，即可制成无机凝胶材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本钢结构防火保护板的板材具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点；
（2）本钢结构防火保护板耐火极限可达3小时以上，施工简单，可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种钢结构防火保护板，包括如表1所述的质量百分比的各组分：
其中：无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成：普通硅酸盐水泥5份、
膨胀硫铝酸盐水泥12份、水20份。
本实施例中：
增强纤维为聚丙烯短纤维；
改性外掺物为木质素磺酸盐；
磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目，高岭土的粒径为150目，膨胀蛭石的规格为50kg/m3～80kg/m3。
本实施例还涉及前述的钢结构防火保护板的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取表1中的重量百分比的各组分：无机凝胶材料、磨细矿渣、云母粉、硅灰石、高岭土和膨胀蛭石，放入搅拌机内搅拌0.3h至均匀；
步骤2，将搅拌机内再加入表中重量百分比的各组分：增强纤维和改性外掺物，搅拌混合形成浆料；
步骤3，将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中，在压强为0.5Mpa的环境下，用辊筒将浆料压平、压实；
步骤4，将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室，在温度为35℃的环境下养护10h后，进行脱模；
步骤5，在常温下对进行脱模后的模板养护3天，切割成所需尺寸，即可制成钢结构防火保护板。
实施效果：本实施例制得的钢结构防火保护板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点；其耐火极限为4个小时，施工简单，可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
实施例2
本实施例涉及一种钢结构防火保护板，包括如表1所述的质量百分比的各组分：
其中：无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成：普通硅酸盐水泥10份、
膨胀硫铝酸盐水泥23份、水50份。
本实施例中：
增强纤维为聚丙烯短纤维；
改性外掺物为硫酸盐；
磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目，高岭土的粒径为150目，膨胀蛭石的规格为50kg/m3～80kg/m3。
本实施例还涉及前述的钢结构防火保护板的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取表1中的重量百分比的各组分：无机凝胶材料、磨细矿渣、云母粉、硅灰石、高岭土和膨胀蛭石，放入搅拌机内搅拌0.6h至均匀；
步骤2，将搅拌机内再加入表中重量百分比的各组分：增强纤维和改性外掺物，搅拌混合形成浆料；
步骤3，将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中，在压强为1Mpa的环境下，用辊筒将浆料压平、压实；
步骤4，将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室，在温度为45℃的环境下养护10h后，进行脱模；
步骤5，在常温下对进行脱模后的模板养护7天，切割成所需尺寸，即可制成钢结构防火保护板。
实施效果：本实施例制得的钢结构防火保护板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点；其耐火极限为6个小时，施工简单，可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
实施例3
本实施例涉及一种钢结构防火保护板，包括如表1所述的质量百分比的各组分：
其中：无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成：普通硅酸盐水泥8份、
膨胀硫铝酸盐水泥15份、水30份。
本实施例中：
增强纤维为聚丙烯短纤维；
改性外掺物为偏磷酸盐；
磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目，高岭土的粒径为150目，膨胀蛭石的规格为50kg/m3～80kg/m3。
本实施例还涉及前述的钢结构防火保护板的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取表1中的重量百分比的各组分：无机凝胶材料、磨细矿渣、云母粉、硅灰石、高岭土和膨胀蛭石，放入搅拌机内搅拌0.6h至均匀；
步骤2，将搅拌机内再加入表中重量百分比的各组分：增强纤维和改性外掺物，搅拌混合形成浆料；
步骤3，将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中，在压强为0.8Mpa的环境下，用辊筒将浆料压平、压实；
步骤4，将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室，在温度为40℃的环境下养护14h后，进行脱模；
步骤5，在常温下对进行脱模后的模板养护5天，切割成所需尺寸，即可制成钢结构防火保护板。
实施效果：本实施例制得的钢结构防火保护板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点；其耐火极限为7个小时，施工简单，可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
表1
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 磨细矿渣 | 35% | 40% | 30% |
| 硅灰石 | 10% | 20% | 15% |
| 云母粉 | 10% | 20% | 15% |
| 高岭土 | 8% | 5% | 10% |
| 膨胀蛭石 | 8% | 5% | 10% |
| 无机胶凝材料 | 20% | 15% | 30% |
| 增强纤维 | 1% | 5% | 8% |
| 改性外惨物 | 3% | 2% | 8% |
上述实施例1～3制得的钢结构防火保护板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点；其耐火极限可达3小时以上，施工简单，可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种钢结构防火保护板，其特征在于，所述防火保护板包括如下重量百分比的各组分：
所述无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成：
普通硅酸盐水泥 5～10份，
膨胀硫铝酸盐水泥 12～23份，
水 20～50份，
所述增强纤维为聚丙烯短纤维，所述改性外掺物为缓凝剂或促凝剂，
所述缓凝剂为木质素磺酸盐或偏磷酸盐；所述促凝剂为硫酸盐。
2.如权利要求1所述的钢结构防火保护板，其特征在于，所述防火保护板包括如下重量百分比的各组分：
3.如权利要求1或2所述的钢结构防火保护板，其特征在于，所述无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成：
普通硅酸盐水泥 7份，
膨胀硫铝酸盐水泥 13份，
水 25份。
4.如权利要求1所述的钢结构防火保护板，其特征在于，所述磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目，高岭土的粒径为150目，膨胀蛭石的规格为50～80kg/m3。
5.一种如权利要求1所述的钢结构防火保护板的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1，取如下重量百分比的各组分：15～30％的无机凝胶材料、30～40％的磨细矿渣、10～20％的云母粉、10～20％的硅灰石、5～10％的高岭土和5～10％的膨胀蛭石，放入搅拌机内搅拌0.3～0.6h至均匀；
步骤2，将搅拌机内再加入如下重量百分比的各组分：1～8％的增强纤维和2～8％的改性外掺物，搅拌混合形成浆料；
步骤3，将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中，在压强为0.5～1MPa的环境下，用辊筒将浆料压平、压实；
步骤4，将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室，在温度为35～45℃的环境下养护10～14h后，进行脱模；
步骤5，在常温下对进行脱模后的模板养护3～7天，切割成所需尺寸，即可制成钢结构防火保护板。
6.根据权利要求5所述的钢结构防火保护板的制造方法，其特征在于，所述无机凝胶材料由如下方法制得：将普通硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥和水混合均匀，即可制成无机凝胶材料。
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