CN105731914A - 非膨胀型的防火吸音涂料及其喷涂方法 - Google Patents

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应国平
王黎红
杨文龙
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Abstract

本发明公开了一种非膨胀型的防火吸音涂料及其喷涂方法，该涂料包括以下重量配比的各组分：耐火水泥40~50份；珍珠岩10~15份；蛭石30~40份；云母10~20份；轻质碳酸钙10~20份；氢氧化镁5~10份；所述蛭石经过高温预处理，将蛭石快速升温至800~1000℃，预先经过高温焙烧后蛭石使涂层在火灾受热时仍旧能牢固的粘结在混凝土内壁上，不会脱落。喷涂时，先在85%的空气湿度下将各组分按重量比混合均匀；然后在环境气温在5℃以上，湿度90%以下将混合均匀后的涂料放入涂料搅拌机中，按涂料:水=1:（0.7~1）的比例混合成浆状；筛网过滤，用挤压式机械喷浆机喷涂对隧道内混凝土表面进行叠摞式喷涂，直至达到设计厚度。

Description

非膨胀型的防火吸音涂料及其喷涂方法
技术领域
本发明涉及防火涂料，尤其是一种隧道的非膨胀型的防火吸音涂料及其喷涂方法。
背景技术
随着交通流量的不断增长以及运输物品的复杂性，交通隧道的火灾风险也随之增加。又由于隧道内的火灾往往火势迅猛，温度高达1000℃，再加上隧道内车流量往往密集，空间狭小，疏散救援困难，毒气难以排出等，更容易发生严重的火灾事故。隧道内一旦发生火灾，轻则会烧坏隧道内的消防箱、火灾感应器、拱顶电缆桥架、灯具、路侧边沟内的电缆管道等设施，严重的会造成隧道的混凝土结构的爆裂甚至坍塌、车辆烧毁及人员伤亡。
研究表明，混凝土结构表面受热后，会产生爆裂现象，且在混凝土底层冷却之后，还将会出现深裂纹。结构的荷载压力和混凝土含水率（包括物理水含量和分子结合水）越高，产生爆裂的可能性越大，即使在混凝土配料中加入聚丙烯纤维也不会有明显改善。未经保护的混凝土，在遇到高温或火焰作用后，5～15min内就会产生爆裂，深度甚至可达40～50mm，这是造成隧道跨塌的主要原因。
同时，隧道内巨大的车流量所产生的噪音污染，已严重影响人们的身心健康，环保问题日益突出。因此隧道防火涂料除了满足隧道防火要求外，还必须有降噪功能，兼具防火、吸音、装饰三重功能。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明提供了一种非膨胀型的防火吸音涂料及其喷涂方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是非膨胀型的防火吸音涂料，其特征在于，包括以下重量配比的各组分：
耐火水泥40~50份；
珍珠岩10~15份；
蛭石30~40份；
云母10~20份；
轻质碳酸钙10~20份；
氢氧化镁或氢氧化铝5~10份。
于本发明一实施例中，还包括高分子改性剂2~5份。优选羟乙基纤维素，纤维素高分子改性剂的加入，极大的提高了涂层与混凝土之间的粘结性能。
于本发明一实施例中，所述耐火水泥46份，珍珠岩12份，蛭石36份，云母15份，轻质碳酸钙15份，氢氧化镁或氢氧化铝8份，高分子改性剂3份。
于本发明一实施例中，所述蛭石经过高温预处理，将蛭石快速升温至800~1000℃，预处理时间为5-10min。蛭石是预先经过高温焙烧后，蛭石是优选蛭石原矿经过去砂、去杂、破碎、筛选等一系列的粗加工后经过800~1000℃高温焙烧10分钟左右后，其体积能迅速膨胀数倍至数十倍。
于本发明一实施例中，所述预处理还包括微膨过程，所述微膨过程采用145~185℃对蛭石进行热焙10-15min，热焙时分3-5次加入水对蛭石进行湿润。
于本发明一实施例中，所述蛭石制成1：2-4两种颗粒，两种颗粒以2-3：1进行混合。
该非膨胀型的防火吸音涂料主要用于隧道内表面，其喷涂方法为：在85%的空气湿度下、各组分按重量比混合均匀；然后在环境气温在5℃以上，湿度90%以下将混合均匀后的涂料放入涂料搅拌机中，按涂料:水=1:（0.7~1）的比例混合成浆状；筛网过滤，用挤压式机械喷浆机喷涂对隧道内混凝土表面进行叠摞式喷涂，直至达到设计厚度。
于本发明一实施例中，所述叠摞式喷涂至少包括五次，其中第一遍喷涂厚度为2-4mm，第二遍喷涂厚度3-5mm，第三遍喷涂厚度5-6mm，第四遍喷涂厚度2-3mm，第五遍喷涂厚度2-5mm，第一遍与第二遍的间隔时间24h以上，第二遍与第三遍之间的间隔时间为12-16h，第三遍与第四遍之间的时间间隔为10-12h，第四遍与第五遍之间的间隔时间为12-18h。
本发明具有以下有益效果：
蛭石制成不同的粒度，将不同的粒度通过一定的比例进行混合，构造出空隙及粗糙度；另一方面通过微膨处理增大了蛭石内膨胀张力，使得蛭石在快速升温至膨胀温度后发生“爆发式”膨胀，增大其膨胀系数，获得更多更大的内孔，从而使涂层具有多重吸音单元，即形成颗粒间与颗粒内的空气间隔层。当声波射入时，这些细小的空气间隔层内的空气发生振动，使部分音能转变成热能，这种无数层间进行的能量转换，使音量被吸收，从而达到吸音、隔音的效果。同时，膨胀后的蛭石在遇到火烧时，不会再次膨胀，从而保证涂层在火灾受热时仍旧能牢固的粘结在混凝土内壁上，不会脱落下去，带来二次灾害，避免了常规的防火涂料在火灾中易因膨胀而脱落现象。本发明的涂料中的各组分均不会在火烧时产生任何有毒气体，该涂料具有防火、吸音、防风、防震、装饰、环保等多种功能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
耐火水泥450kg，珍珠岩120kg，蛭石350kg，云母150kg，轻质碳酸钙150kg，氢氧化镁75kg，高分子羟乙基纤维素改性剂35kg；其中，蛭石粒度为1和4mm，两者以3：1的体积比进行混合，云母制成1~3mm颗粒状。混合前先采用150℃对蛭石进行热焙15min，热焙时分3次加入水对蛭石进行湿润，使其膨胀能力在800~1000℃的到最大发挥，高温膨胀时间为5-10min。然后称量好后放在多功能搅拌机中搅拌均匀，计量包装。
取200Kg涂料，加入150Kg水放入水泥浆搅拌机内，开启专用挤压式机械喷浆机、专用喷枪，调整好气泵压力及喷枪压力，分多次喷涂在隧道内混凝土表面，第一遍3~4mm，第二遍开始不超过5mm，每遍喷涂干燥间隔时间大于24h，分多次喷涂后，厚度达到20mm，经HC升温方法测试，耐火2小时以上，经声学检测，吸音系数NRC≥0.5。
实施例2
去耐火水泥45份，珍珠岩10份，蛭石40份，云母12份，轻质碳酸钙18份，氢氧化镁8份；其中，蛭石粒度为1和2mm，两者以2：1的体积比进行混合，云母制成1~3mm颗粒状。混合前先采用180℃对蛭石进行热焙15min，热焙时分3次加入水对蛭石进行湿润，使其膨胀能力在800~1000℃的到最大发挥，高温膨胀时间为5-10min。然后称量好后放在多功能搅拌机中搅拌均匀，计量包装。
取200Kg涂料，加入180Kg水放入水泥浆搅拌机内，开启专用挤压式机械喷浆机、专用喷枪，调整好气泵压力及喷枪压力，分多次喷涂在隧道内混凝土表面，第一遍喷涂厚度2mm，第二遍喷涂厚度4mm，第三遍喷涂厚度4mm，第四遍喷涂厚度3mm，第五遍喷涂厚度5mm第一遍与第二遍的间隔时间为24h，第二遍与第三遍之间的间隔时间为16h，第三遍与第四遍之间的时间间隔为10h，第四遍与第五遍之间的间隔时间为12h。经HC升温方法测试，耐火2小时以上，经声学检测，吸音系数NRC≥0.5。
上述实施例所制得的成品经测试均能达到以下技术指标：
1、在容器中的状态：经搅拌后呈均匀稠厚流体，无结块；
2、干燥时间：表干≤24h；
3、黏结强度：≥0.15Mpa；
4、干密度：≤700kg/m3；
5、耐水性：≥720h，试验后，涂层不开裂、起层、脱落，允许轻微发胀和变色；
6、耐酸性：≥360h，试验后，涂层不开裂、起层、脱落，允许轻微发胀和变色；
7、耐碱性：≥360h，试验后，涂层不开裂、起层、脱落，允许轻微发胀和变色；
8、耐湿热性：≥720h，试验后，涂层不开裂、起层、脱落，允许轻微发胀和变色；
9、耐冻融循环试验：≥15h，试验后，涂层不开裂、起层、脱落，允许轻微发胀和变色；
10、产烟毒性：不低于GB/T20285—2006规定产烟毒性危险分级ZA1级；
11、降噪系数：NRC≥0.5；
12、耐火性能(20mm厚)：≥2.0h（HC升温）；
上述具体实施例只是用来解释说明本发明，而非是对本发明进行限制，在本发明的宗旨和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何不付出创造性劳动的替换和改变，皆落入本发明专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种非膨胀型的防火吸音涂料，其特征在于，包括以下重量配比的各组分：
耐火水泥40~50份；
珍珠岩10~15份；
蛭石30~40份；
云母10~20份；
轻质碳酸钙10~20份；
氢氧化镁或氢氧化铝5~10份。
2.如权利要求1所述的非膨胀型的防火吸音涂料，其特征在于，还包括高分子改性剂2~5份。
3.如权利要求2所述的非膨胀型的防火吸音涂料，其特征在于，所述耐火水泥46份，珍珠岩12份，蛭石36份，云母15份，轻质碳酸钙15份，氢氧化镁8份，高分子改性剂3份。
4.如权利要求1所述的非膨胀型的防火吸音涂料，其特征在于，所述蛭石经过高温预处理，将蛭石快速升温至800~1000℃，预处理时间为5-10min。
5.如权利要求4所述的非膨胀型的防火吸音涂料，其特征在于，所述预处理还包括微膨过程，所述微膨过程采用145~185℃对蛭石进行热焙10-15min，热焙时分3-5次加入水对蛭石进行湿润。
6.如权利要求1所述的非膨胀型的防火吸音涂料，其特征在于，所述蛭石制成1：2-4两种颗粒，两种颗粒以体积比2-3：1进行混合。
7.如权利要求1-6任一所述的非膨胀型的防火吸音涂料的喷涂方法，其特征在于，在85%的空气湿度下将各组分按比例混合均匀，待用；然后在环境气温在5℃以上，湿度90%以下将混合均匀后的涂料放入涂料搅拌机中，按涂料:水=1:（0.7~1）的比例混合成浆状；筛网过滤，用挤压式机械喷浆机喷涂对隧道内混凝土表面进行叠摞式喷涂，直至达到设计厚度。
8.如权利要求7所述的非膨胀型的防火吸音涂料的喷涂方法，其特征在于，所述叠摞式喷涂至少包括五次，其中第一遍喷涂厚度为2-4mm，第二遍喷涂厚度3-5mm，第三遍喷涂厚度5-6mm，第四遍喷涂厚度2-3mm，第五遍喷涂厚度2-5mm，第一遍与第二遍的间隔时间24h以上，第二遍与第三遍之间的间隔时间为12-16h，第三遍与第四遍之间的时间间隔为10-12h，第四遍与第五遍之间的间隔时间为12-18h。
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