CN1076035C - 耐火及吸音用的被覆组合物及其施工方法 - Google Patents

耐火及吸音用的被覆组合物及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐火及吸音用被覆组合物及其施工方法。该组合物喷涂在建筑物的钢筋构件上可防止火灾时因高温而使钢筋结构的强度和耐力降低，喷涂到建筑物壁面和天花板时可赋予音响的绝缘性。其组成(重量)为：轻量骨料35-60%、粘结剂25-60%、速凝剂4-20%；还可选择性的添加吸音性的纤维、吸热材料及表面活性剂。由于使用了速凝剂，可以只用1次施工并在短时间内形成具有足够耐火性能的耐火及吸音用被覆层。

Description

耐火及吸音用的被覆组合物及其施工方法
本发明涉及耐火及吸音用的被覆组合物，更详细地说是涉及，通过1次喷雾施工在建筑物的钢筋结构件的表面上形成覆盖层，因而在火灾时可防止因高热而引起的钢筋结构的强度和耐力降低，而且对建筑物的壁面和天花板等喷雾涂覆后还可赋予音响绝缘性的耐火及吸音用的被覆组合物。
随着现代社会急速都市化而人口密集地域扩散，为了能在狭小的地域众多人口生活的方便，进行建筑物的高层化。大型化，作为其中的一个手段，即采用大部分是钢筋的结构为实际状况。
然而，上述这种大型化高层建筑，火灾时多半具有因火焰和内装修材料燃烧而喷出的有毒气体等毒害人命的危险性，而且由于高温导致钢筋结构件的强度和耐力劣化后使建筑物不耐其荷重，还常具有崩塌的危险。
因此，作为改善上述诸缺点的措施，使用在上述钢筋结构件的表面上被覆耐火材料的方法。
另一方面，为了形成没有由都市化社会所产生的多种噪音的适宜室内环境而进行不断地尝试，因而对吸音材料进行了持续地研究，这种吸音材料的研究方向是为了能够同时获得耐火和绝热的效果。
以下具体说明已有的具有耐火和吸音性能的被覆材料。
(耐火被覆材料)
上述耐火被覆材料可根据其主要成分可分为珍珠岩类、蛭石类、石棉类以及它们的混合类。其被覆方法，可分为设置耐火性的成形物的方法和喷雾施工水性浆糊(浆料)的方法。
其中，喷雾施工上述耐火被覆材料的方法中，有干式施工法和湿式施工法。上述干式施工法是一边输送经过干燥的耐火被覆材料(不混有水的状态)，一边与上述水混合后再喷涂到钢筋结构件上的方法。上述湿式施工法是将耐火被覆材料与水混合制成浆料后，在推向喷雾器的出口的同时，在出口与空气混合后喷涂到钢筋结构件表面的方法。
然而，上述干式施工法的情况下，由于耐火被覆材料粘附在上述钢筋结构件表面上的附着强度和初期施工密度低，因此为了获得具有足够耐火性能的施工密度，在耐火被覆材料施工后，不仅必须进行压实作业，而且在其施工时还有产生粉尘的问题，以及施工时组合物不粘附在被粘附面上的回跳量多，其施工合格率低，因此是不经济的。
上述湿式施工法的情况下，由于不能进行足够的初期固化，而且浆料的含水量多，因此很难通过一次喷雾完成在钢筋结构件的被粘附面上，涂覆具有足够耐火性能的厚度，因此，为了涂覆上具有足够耐火性能的厚度，必须至少进行2次以上的喷雾涂覆，这样所需的时间长，因此是不经济的。
与此不相同的方法，还有以下已有文献公开的技术。美国专利第5，034，160号和日本国特开平4-228461号公开了使用石膏作为主要材料的喷雾用耐火被覆材料。此处记载的耐火被覆材料含有干燥石膏粉末70重量％以上，因此被覆材料的初期固化性大体上是优良的，然而，为了能获得足够耐火性的被覆厚度，在涂覆钢筋结构件的被粘附面时，必须有数次喷雾作业，其施工需要花费很多时间，这是它的缺点。
日本国特公平6-99170号中公开的石棉和未膨胀的矿物以水性糊状组成的耐火被覆材料，当用于建筑物的钢筋上时，发生火灾时未膨胀的矿物一边热膨胀，一边抑制钢筋的温度上升，这是其优点，但仍然是不能以1次喷雾涂覆来完成以具有足够耐火性能的厚度涂覆被覆材料，在其施工后还必须有将被覆层挤压坚实的作业，这是很麻烦的。
此外，在骨料中以硅酸盐水泥为基，为提高耐火性能而使用石膏作为结合材料的耐火被覆材料也是已知的。但这种方法在喷雾涂覆作业中把浆料送往喷嘴时，为了延缓因石膏引起的迅速固化现象，以及为了保有流动性而使用缓凝剂。
然而，上述耐火被覆材料为了弥补在喷雾涂覆作业时使用延缓剂而引起的缓凝现象，使用硫酸盐类、硝酸盐类、碳酸盐类等速凝剂后大大改善初期的固化性，但上述缓凝剂的影响和石膏几乎不受速凝剂的影响，因此往往很难通过1次喷雾涂覆作业来完成以能发挥耐火性能的被覆厚度进行施工。
于是，综合以前的耐火材料及其施工方法可看出，它们的缺点在于，上述被覆材料在喷雾施工后涂覆在钢筋结构件表面的浆料的固化速度缓慢，为了增加每单位时间的施工面积而增加浆料的喷射量是不可能的。也就是，上述喷雾涂覆作业时浆料的喷雾量必须维持在1-1.5m3/小时左右，因而存在为了获得具有足够耐火性能的被覆厚度，必须进行数次喷雾作业的问题。
(吸音被覆材料)
上述吸音被覆材料(吸音材料)，根据施工的形态，可分为埋设在建筑物的天花板、壁面及底面等中的垫层型以及喷雾被覆的喷雾型的覆材料。还可根据材料的组成，分为在高频带内吸音率优良的多孔性吸音材料和在低频带内的吸音率优良的板振动型及共鸣型吸音材料。
其中喷雾吸音材料，是将无机纤维、粘结剂、增粘剂、矿物油及其它油脂的表面活性剂等混合而制得，或者，利用蛭石或植物性的纤维等作为主材料而制得。然而，这些材料尽管都能获得一定的吸音和绝热效果，但前者材料中的无机纤维由于具有作业时产生粉尘的危险性，因此对其处理必须加以注意是当然的，而且喷雾后为获得足够的强度而必须进行压实的作业。此外，后者中以蛭石作为主要材料的吸音材料，不能通过1次喷雾涂覆完成具有足够厚度的吸音材料的涂覆，因此其作业需花费较长时间，而使用植物性纤维的吸音材料时，由于其强度低，物体遭碰撞时容易破坏，因此很难对其露出部分进行施工，耐火性能也差。
因此，本发明是为了解决先有技术中耐火被覆材料及吸音材料的问题，其目的是提供一种在被覆材料进行喷雾涂覆作业后立刻可加速初期的固化速度，而且迅速诱发，通过1次喷雾涂覆即可获得具有足够耐火及吸音效果的被覆层厚度，以最小的被覆厚度即能发挥耐火及吸音性能的耐火及吸音用被覆组合物。
本发明的另一目的在于提供优选的耐火及吸音用被覆组合物及其施工方法。
为了达到本发明的这些目的，本发明的耐火及吸音用被覆组合物由以下物质：
轻量骨料35-60重量％，和
从波特兰水泥、高炉水泥、氧化硅水泥、氧化铝水泥、氧化镁水泥构成的水泥类中选择出来的1种以上的粘结剂25-60重量％，和
从硅酸钠、硅酸锂、硅酸钙、硅酸铵构成的硅酸盐类中选择出来的1种以上的速凝剂4-20重量％组成，通过一次喷雾涂覆作业就可以施工成能发挥足够耐火性能的被覆厚度。
本发明的耐火及吸音用的被覆组合物，可在以下范围内选择使用：在建筑物遇火灾时用于吸热的吸热材料占吸热材料全体重量的50％以内；在喷雾作业时用于提高浆料的分散性、空气的连行效果以及其润滑性等物理性质的表面活性剂为全体重量的1.5重量％以内；用于提高施工的合格率和防止干燥时被覆层表面发生微小裂纹以及提高吸音性能的吸音性纤维为全体重量的10％以内。
耐火及吸音用的被覆组合物的施工方法包括以下步骤：
从上述耐火及吸音用被覆组合物中除了速凝剂之外的物质混合而成的粉末状混合物中，混入水制成浆料的步骤，和
将上述浆料输送至喷雾喷嘴的同时，在接近喷嘴的支点处喷雾混合液状的速凝剂水溶液的步骤，和
将混有上述速凝剂的浆料喷雾涂覆在被粘附面上的步骤。
使用上述粉末状速凝剂的情况下，有在上述施工方法中，将上述粉末状速凝剂与水混合后制成水溶液再使用的方法和，将上述粉末状具有混合组成的耐火及吸音用被覆组合物与水混合后直接进行喷雾涂覆的方法。
此时，如果考虑上述被覆材料的干燥时间、产生裂纹及垂挂现象，希望按水和速凝剂的比率为2.5-30∶1那样在全体组合物中添加水。
以下详细说明本发明的耐火及吸音用被覆组合物的原料以及它们的作用。
(轻量骨料)
作为上述轻量骨料，将膨胀或未膨胀的珍珠岩、轻石、蛭石、火山灰、浮石之类的天然矿物质和，通过人工使玻璃类和矿物质中含有气孔而制成的中空球体和，石棉、玻璃纤维、耐热无机纤维之类的纤维质体1种以上混合后使用。更好是避免使用对人体有害的纤维质体。
上述天然矿物质和中空球体的大小为4-200目，上述纤维质体使用长度为50mm以下的。
上述天然矿物质和中空球体之类的轻量骨料，由于其比重相当小，为0.05-0.3g/cc，因此可减轻对建筑物荷重的负担。作为由无数小气孔形成的多孔性骨料，其热导率低(0.03-0.04kcal/mh℃)，众所周知，作为难燃性的无机质材料而广泛使用时在吸音性、绝热性及强度方面极为优良，因而能使被覆材料的耐火、绝热及吸音性能优良。尤其是，当珍珠岩作为食品添加物使用时也不会对人体有毒性。
这种轻量骨料在本发明组合物中含有60重量％以上时，具有被喷雾施工的被覆材料的密度及导热率降低的优点，但其粘附力和强度劣化；如果含量在35重量％以下，其粘附力及强度优良，但上述被喷雾施工的被覆材料的密度及导热率变高，因此希望按照总量35-60重量％的范围内使用。
(粘结剂)
上述粘结剂是一种使轻量骨料相互间以及轻量骨料和钢筋结构件的表面(或建筑物的天花板和壁面等粘附面)之间平滑结合的材料。除上述材料之外，还可同时使用氧化镁和硫酸镁。
如果上述氧化镁以粉末状态使用，则将它与硫酸镁按20-48∶5-12的重量比混合后使用，上述被覆材料的2次吸热效果优良，对于建筑物火灾时保护钢筋结构件不受高热影响是极有效的。
也可以将上述氧化镁粉末和纸浆废液或盐卤混合使用，但在金属上涂覆被覆材料时，有可能会被腐蚀，因此不适合作为钢筋的被覆材料用。
上述氧化镁粉末是由MgO88％以上、SiO25％以下、CaO3％以下、少量的其它成分组成的氧化镁或海水氧化镁在800-900℃焙烧后经粉碎而成的粉末，与硫酸镁(MgSO498％、少量的其它成分2％)一起粘结水泥。这是氯氧化水泥或镁石水泥中的一种，在上述水存在下进行反应而迅速固化，由于这种作用，在被覆材料施工时被覆层的强度更为优秀。
上述这种粘结合剂如果以相对于本发明组合物为60重量％以上使用时，上述被覆材料的附着力及强度都很优良，但其密度和导热率升高以致耐火性能差，如果使用量为25重量％以下，则上述被覆材料的密度及导热率低，但其附着力和强度却恶化，因此希望按照总量的25-60重量％使用。
(速凝剂)
上述速凝剂是用于加快粘结剂的初期固化速度从而可用本发明来解决通过1次喷雾涂覆作业就能获得规定的耐火厚度。
作为上述速凝剂可从下述物质中选择使用，除上述硅酸钠、硅酸锂、硅酸钙、硅酸铵等硅酸盐类外，还有上述磷酸、正磷酸盐、焦磷酸盐、三甲基磷酸盐、聚甲基磷酸盐等磷酸盐类和铝酸钾、铝酸钙、铝酸钠、硫代铝酸钙、焙烧明矾石之类的铝酸盐，此外还有其它的硝酸盐类及碳酸盐类。
本发明的上述速凝剂以粉末状或液状任何一种形式使用都无妨。
作为上述速凝剂中的一种的硅酸钠，可用Na2O·nSiO2·mH2O表示，如已知的那样，与作为上述粘结剂使用的水泥、氧化镁等反应，而且与后述的吸热材料，即氢氧化钙，氢氧化铝等反应从而急剧地促进骨料间的粘结及粘附面与骨料之间的粘结。当然，其它的硅酸盐类、磷酸盐类、铝酸盐类及碳酸盐类也具有与水泥类化合物反应从而促进粘结作用的效果。
这些代表性的反应机理，如下所述。
水泥＋硅酸钠的情况下 氧化镁＋硅酸钠的情况下 氢氧化钙＋硅酸钠的情况下 氧化镁＋磷酸的情况下 氧化镁＋磷酸钠的情况下 (m≤2)
上述硅酸钠具有保矿金属不被腐蚀的性质。这是因为上述硅酸钠的OH-离子与钢筋等金属表面反应后成为游离状态，产生氢的同时形成金属氧化物，因此摩尔比为2以上的硅酸盐保护了金属的表面。由于这种性质，摩尔比越大，PH值越低，以致保护性更好。因此，当上述被粘附面是钢筋结构件时可防止其腐蚀。这种现象是由于化学吸附负电荷而使金属隐蔽的性质而产生的。
上述这种速凝剂的使用量占本发明组合物总量的20重量％时，上述被覆材料的施工性极优良，但由于上述速凝剂以外的原料含量的比率小，因而上述被覆材料的耐火性能恶化，当使用量为4重量％以下时，速凝的效果降低因而很难达到本发明的目的。因此，希望上述速凝剂的使用量，相对于组合物总量，在4-20重量％的范围内。
以下说明使用上述粉末状和液状速凝剂的被覆材料的施工方法。
使用上述液状速凝剂时，将该速凝剂以外的成分以粉末状态混合，其中加适量的水后将其均匀混合。将由此制得的混合物输送至喷嘴的同时，按本发明的组成范围将上述液状速凝剂混入其中，喷涂到上述被粘附面上。
使用上述粉末状速凝剂时，将上述速凝剂以外的成分混合后移送至上述喷嘴的同时，将上述粉末状速凝剂和水混合而制得的速凝剂的水溶液按本发明的组成范围混入其中，喷涂到上述粘附面上，或者，包括上述粉末状速凝剂将所有材料混合而成的被覆组合物中混入水后立即实施喷涂作业。
此时，考虑上述被覆材料的干燥时间，产生裂纹及垂挂现象等，希望按上述水和速凝剂的比率为2.5-30∶1那样，向组合物整体中添加水。
由于使用了这种速凝剂，使得本发明的耐火及吸音用的被覆组合物，经1次喷雾涂覆就可达到140mm的厚度，而且不仅被覆材料不会从作为被粘附面的垂直壁面或天花板上剥离下来，而且由于提高了每单位时间的施工性能，因此还可增加组合物的喷射量。
(吸音性的纤维)
上述吸音性纤维，在本发明的被覆组合物作为耐火被覆材料使用时，作为提高施工的合格率和防止干燥时被覆层的表面产生微小裂纹的用途，使用量为总重量的5重量％以内；当上述被覆组合物作为吸音材料使用时，添加量可为总量的10重量％以内。
上述吸音性纤维是一种用于在耐火及吸音的被覆组合物进行涂覆时通过浆料膨胀则可获得极大吸音效果的材料，可从上述纸浆、棉纱、聚乙烯纤维、聚苯乙烯纤维、聚丙烯纤维等纤维中选择1种以上使用。
上述吸音性纤维的长度如果在30mm以上，则在施工时被覆材料不能很好地形成，因此以30mm以下为佳。
如果上述吸音性纤维的使用量为被覆组合物总量的10重量％以上，则由于膨胀现象过度而使密度、强度及其粘附力恶化是不言而喻的，还有可能导致耐火性能降低。
上述吸音性纤维，当本发明的被覆组合物用作耐火材料时，为了提高其施工合格率和防止被覆材料表面在干燥时产生微小裂纹，以仅使用纸浆为佳。
按照本发明，为了提高上述被覆组合物的耐火性能和喷雾施工的性能，还可进一步添加使用上述吸热材料和少量的表面活性剂。
(吸热材料)
作为上述吸热材料，可以使用上述氢氧化钙、氢氧化铝、石膏、石膏灰泥粉，或它们的混合物
以前，使用上述石膏、或石膏灰泥粉的情况下，为了将除上述速凝剂以外的组合物进行混合并顺利地输送至喷嘴，使用延缓剂。因此，为了能以可发挥足够耐火性能的被覆层厚度形成被覆层，必须有2次以上的喷雾涂覆作业，因此为了克服这一缺点，希望使用是非固化性吸热材料的上述氢氧化钙、氢氧化铝或它们的混合物。
上述这种吸热材料，在耐火及吸音性的被覆组合物涂覆在钢筋或建筑物的被粘附面之后，火灾时具有吸收热量使结晶水脱水，在硫酸钙中出现相变化的同时，降低上述钢筋结构温度急剧上升的有效作用。也就是，上述吸热材料和其它材料一起，对钢筋结构件带来绝热的效果，因而使上述被覆组合物的耐火性能进一步提高。
上述吸热材料的使用量为被覆组合物总量的50重量％以上时，其耐火性能提高了，但除上述吸热材料以外的被覆组合物成分各自的比率减少，因而在其喷雾施工时出现速凝性能显著降低的倾向。因此，上述吸热材料的使用量优选在被覆材料组合物总量的50重量％以内。
(表面活性剂)
上述表面活性剂是一种为了耐火及吸音性的被覆组合物在喷雾作业时提高浆料的分散性、空气的运行效果及润滑性等物理性质而使用的材料，可从甲基纤维素、聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯(PVAc)、聚乙烯氧化物(ポリビニルオキサィド)等中选择1种以上使用。
上述表面活性剂的使用量相对于被覆组合物总量为1.5重量％以上时，很难得到上述被覆材料的良好的水泥粘结，因此按以下添加量使用。
以下根据实施例详细说明本发明。这些实施例只是为了提示本发明的优选组成，而并不限定本发明的范畴。
首先，根据下述实施例1-13，对本发明的被覆组合物，尤其是涂覆在钢筋表面上作为耐火被覆材料的用途使用的情况下进行说明。然后根据下述实施例14-16涂覆在建筑物的天花板和壁面等上作为吸音材料的用途使用的情况下进行说明。
实施例1
按照表1所示组成，将上述石棉和波特兰水泥的混合物与适量的水混合制成浆料后，一边输送该浆料，一边向其中喷雾混合液状硅酸钠后涂覆在作为试验片的H形钢(300×300×10×15mmt)的表面上。
实施例2-9
按上述表1的组成将骨料(蛭石、石棉、膨胀珍珠岩)和波特兰水泥与适量的水混合制成浆料后，在输送它的同时，按实施例1的方法喷雾混合液状的速凝剂(液状的硅酸钠、磷酸铝、钾铝酸盐)，各自涂覆在作为试骏片的H形钢(300×300×10×15mmt)的表面。
在上述实施例1-9中制作的各试验片放置4周使其充分养护后，测定被涂覆的被覆材料(被覆层)的厚度和密度，并用肉眼观察被覆层的垂挂、剥离及裂纹的状态。此外，为了掌握耐火性能，将每个试验片分别放入加热炉内，保持炉内部的温度为1000℃(根据KS F2257及ASTM E119的加热温度)，测定上述试验片的被覆材料涂覆面的温度。上述温度的测定，是面对上述试验片在上述被覆材料涂覆之前安装温度传感器，通过该传感器测定随时间经过的温度变化。其结果示于下表2中
         表1试验体组合物的组成
         表2试验体组成类别的耐火性能
Figure C9610027200182
由表2所示可得知，本发明的耐火及吸音用的被覆组合物，作为对上述钢筋结构件的耐火被覆材料使用时，可充分满足韩国建筑法上要求的耐火性能(1000℃中3小时：350℃以下)，而且在其施工后被覆材料也不会产生裂纹剥离及垂挂。
实施例10
将粒度为4-200目的膨胀珍珠岩粉末55kg、氧化镁粉末和氢氧化钙各为18kg、硫酸镁4.88kg以及作为表面活性剂的PVAc1kg和甲基纤维素0.02kg，与适量的水均匀混合后制得混合物，准备液状的硅酸钠8kg，按上述实施例1的方法制作试验片。
实施例11
将上述粒度为4-200目的膨胀珍珠岩粉末60kg、波特兰水泥25kg、氢氧化钙20kg以及作为表面活性剂的PVAc 1kg和甲基纤维素0.02kg，与适量的水均匀混合后制得混合物，准备上述液状的硅酸钠10kg，按上述实施例1的方法制作试验片。
实施例12
将上述粒度为4-200目的膨胀珍珠岩粉末60kg、波特兰水泥25kg、氢氧化钙20kg及作为表面活性剂的PVAc 1kg和甲基纤维素0.02kg，与适量的水均匀混合的混合物和钾铝酸盐0.8kg均匀混入水8kg中，制得液状的速凝剂，按上述实施例1的方法制作试验片。
实施例13
使用将上述粒度为4-200目的膨胀珍珠岩粉末55kg、氧化镁和氢氧化钙各自为18kg、硫酸镁4.88kg、氢氧化铝16kg及作为表面活性剂的PVAc 1kg和甲基纤维素0.02kg，与适量的水均匀混合而成的混合物和液状的硅酸钠8kg，按上述实施例1的方法制作试验片。
比较例1
准备将上述粒度为4-200目的膨胀珍珠岩粉末25kg、氧化镁和氢氧化钙各自为18kg、硫酸镁4.88kg及作为表面活性剂的PVAc 1kg和甲基纤维素0.02kg，与适量的水均匀混合而成的混合物和液状硅酸钠8kg，按上述实施例1的方法制作试验片。
比较例2
除了代替上述膨胀珍珠岩，改用无机纤维外，按与实施例12同样的组成及方法制作试验片。
对上述实施例10-13以及比较例1、比较例2中制得的试验片，用上述方法测定本发明的被覆材料和用以前的方法制得的被覆材料的耐火性能。其结果示于下表3中。
 表3耐火性能的比较
从表3可清楚地看出，上述被覆层的施工厚度为40mm左右时，由上述实施例10-13制得的试验片，也就是使用本发明的被覆组合物的情况下，在1000℃的加热炉内放置3小时的试验片的里面温度大约在250℃以下，与此不同，使用公知的被覆组合物时，在相同条件下里面的温度为400℃以上。观察其施工后被覆材料的袭纹、剥离及垂挂状态，结果表明，本发明的被覆组合物情况良好，相反，使用公知的被覆组合物时，被覆层产生细微裂纹及剥离现象。
(喷雾的性能试验)
为了测定已有的上述被覆材料及使用速凝剂的本发明被覆组合物通过1次喷雾施工可以完成的被覆厚度，而进行试验。
作为本发明的被覆材料，使用上述实施例1-9中的被覆组合物及其方法在钢筋结构件上喷雾施工被覆材料。上述被覆材料，对着被粘附面以30cm的距离从喷射机垂直喷雾，喷出量为4m3/小时，按此方法施工直到被涂覆的被覆材料即将离开上述被粘附面时为止。
作为已有的被覆材料，从上述表1的组成中除去速凝剂，将轻量骨料和波特兰水泥混合后，加入适量的水由混合器再次充分搅拌制得混合物。而且，利用上述方法在钢筋结构件上进行施工，直到被覆材料即将离开被粘附面时为止。
而且，在试验片的中央部位垂直于上述粘附面上被涂覆的被覆层塞入厚度测定器直至试验片的被粘附面，对每个试片的厚度各测定2次。具体做法是，当厚度测定针与上述被粘附面相接时，使上述被覆层的表面能保持成平面那样加一个足够的力而移动滑盘后，使上述测定器脱离被覆层，由厚度指示器上的读数，测得以1mm为单位的厚度。其结果示于表4内。
        表4试验体组成类别的最大被覆厚度
由表4可清楚地看出，使用已有的被覆组合物的情况下，由于被覆层的厚度在20mm以内，为了以具有足够耐火性能的厚度被覆钢筋结构件，必须有2-5次的喷涂作业并且被涂覆的材料要经历一个固化的过程。与此不同，本发明的被覆组合物只需1次喷涂作业就能形成足够厚度的被覆层。而且单位时间的被覆材料的喷雾量比以前增加2.5-4倍左右，因而可提高被覆材料的施工经济性。
实施例14
将上述粒度为4-200目的膨胀珍珠岩55kg、氧化镁和氢氧化钙各18kg、硫酸镁4.88kg、纸浆2kg及作为表面活性剂的PVAc1kg和甲基纤维素0.02kg，与适量的水均匀混合后输送至喷嘴。而且，将上述液状的硅酸钠8kg从空气推送喷射机的喷嘴与前者的混合物一起由喷雾喷嘴混合喷射，将被覆材料涂覆到单元试验片的表面上。
实施例15
将上述粒度为4-200目的膨胀珍珠岩60kg、波特兰水泥25kg、氢氧化钙20kg、纸浆4kg及作为表面活性剂的PVAc 1kg和甲基纤维素0.02kg，与适量的水均匀混合后输送至喷嘴。而且，准备上述液状的硅酸钠10kg，按上述实施例14的方法制作单元试验片。
实施例16
将上述粒度为4-200目的膨胀珍珠岩60kg、波特兰水泥25kg、氢氧化钙20kg、钾铝酸盐0.8kg、纸浆2kg及作为表面活性剂的PVAc 1kg和甲基纤维素0.02kg，与适量的水均匀混合后输送至喷嘴。然后，按上述实施例14的方法制作单元试验片。
由实施例14-16制得的单元试验片，以厚10mm、大小为1.2m×1.2m的石棉水泥板(商品名：バ-ムラィト)(基材)和厚50mm、大小为1.2m×1.2m苯乙烯泡沫塑料板(基材)作为对象使用。
上述实施例14中，在石棉水泥板(バ-ムラィト)(基材)上各自以10mm(试验片1)、20mm(试验片2)、30mm(试验片3)及50mm(试验片4)的厚度喷涂被覆组合物，还在聚苯乙烯泡沫塑料板(基材)上各自以10mm(试验片5)和20mm(试验片6)的厚度喷涂被覆组合物。
制得的试验片的密度在280-350kg/m3范围内。
将上述试验片1-6运至吸音室，组合单元试验片以测定吸音性能，按照适合于吸音率测定法中的残响室法的KSF2805中规定的试验片大小，配置在2.93m×3.63m、全部面积为10.64m2的吸音室中央后，用铁制框架将四边包围，其间隙用带子或建筑用密封剂密封后测定吸音率。此时，单元试验片之间用相同的材质充填，按上述残响室法测定的NRC(Noise ReductionCoefficient：平均吸音率)示于下表5中。
表5吸音性能
  试验片号                    按频率数(H)的吸音率  平均吸音率((NRC测定)值)
125 250 500 1000 2000 4000
    1   0.05   0.18  0.35  0.48  0.62  0.70     0.40
    2   0.08   0.20  0.46  0.52  0.65  0.71     0.46
    3   0.15   0.37  0.64  0.66  0.72  0.73     0.60
    4   0.25   0.61  0.77  0.69  0.75  0.74     0.70
    5   0.07   0.17  0.42  0.43  0.52  0.67     0.40
    6   0.12   0.31  0.55  0.58  0.67  0.73     0.55
上述表5中示出的试验结果，不是作为整体制作而测定的值。因此，如果不是将上述试验片连接起来，而是在整体制作的情况下，由于不存在连接点的部分，因此平均吸音率会更好。
图1和图2所示曲线，示出该试验中通过频率变化的吸音性能。
图1是使用10mm的石棉水泥板(バ-ムラィト)作为基材，根据上述被覆材料的厚度表示NRC测定值。□表示对50mm，■表示对30mm，▲表示对20mm，+表示对10mm厚度试验片的平均吸音率。
图2是使用50mm的聚苯乙烯泡沫塑料板作为基材，□表示对20mm，■表示对10mm的厚度涂覆被覆材料的试验片的平均吸音率。
从上述图1、图2及上述表5可清楚地看出，使用聚苯乙烯泡沫塑料板作为基材时，显示出优良的吸音率，即使不使用聚苯乙烯泡沫塑料作基材，涂覆50mm厚的本发明组合物时，平均吸音率为0.7以上，比普通的吸音材料更优良。然而，在上述低频带内的吸音率，与多孔质的任何吸音材料相同，其吸音率差，因此希望使用板振动型的吸音材料，例如复合板、石棉水泥板、石膏板等作为基材，尤其是如果使用聚苯乙烯泡沫塑料之类的スチロポ-ル会更优秀。
用上述实施例15及16中制得的本发明被覆组合物进行同样的试验，结果表明其吸音性能与上述实施例14中制得的吸音材料类似。此外，在背后放置空气层进行性能试验时，比背后不设空气层的情况，其平均吸音率稍有上升。
如上所述，本发明之耐火和吸音用的被覆组合物在耐火性能方面，能发挥韩国建筑法规定的耐火性能(350℃以下)的厚度(以3小时为基准)只要有40mm就足够了，与以前使用石棉类的材料相比，其耐火性能优良。也就是，由于膨胀珍珠岩(轻量骨料)的许多气孔而导致的绝热效果等，以及多种耐火机理，使得能维持韩国建筑法规定的3小时耐火基准的基准温度界限的厚度最小化。而且，其施工可以致密状态进行因而提高被覆面的耐久性，其吸音效果优良，施工时没有粉尘飞散，因此作业性提高是不言而喻的，还可最大限度地减少对周围环境的不良影响。
尤其是，本发明由于使用速凝剂而以1次施工就能获得足够的耐火性能，因此其经济性极佳。
(附图简单说明)
图1所示曲线表示在10mm厚的石棉板(商品名：バ-ムラィト)(基材)的表面上各自以10mm、20mm、30mm及50mm的厚度喷涂本发明的耐火及吸音用被覆组合物的试验片上，随机入射声音而测得的平均吸音率。
图2所示曲线表示在50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板(基材)的表面各自以10mm及20mm的厚度喷涂本发明的耐火及吸音用被覆组合物的试验片上，随机入射声音而测得的平均吸音率。

Claims (15)

1.一种耐火及吸音用的被覆组合物，它是由以下物质构成：
轻量骨料35-60重量％，和
水泥类的粘结剂25-60重量％，和
选自硅酸钠、硅酸锂、硅酸钙、硅酸铵的硅酸盐类和，磷酸、正磷酸盐、焦磷酸盐、三甲基磷酸盐、聚甲基磷酸盐的磷酸盐类和，铝酸盐、铝酸钙、铝酸钠、硫代铝酸钙、焙烧明矾石的铝酸盐类中的至少一种以上的速凝剂4-20重量％。
2.权利要求1所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，轻量骨料是从膨胀或未膨胀的珍珠岩、轻石、火山灰、浮石的天然无机质的矿物质和，通过人工在玻璃类和矿物质中形成许多微小气孔的中空球体和，石棉、玻璃纤维、无机纤维的纤维质骨料中选择出来的一种以上的材料。
3.权利要求1所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，上述粘结剂是从波特兰水泥、高炉水泥、氧化铝水泥、氧化镁水泥构成的水泥类中选择出来的一种以上的材料。
4.权利要求1所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，上述粘结剂中，氧化镁和硫酸镁按20-48∶5-12重量比混合。
5.权利要求1所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，其构成中还进一步选择性地含有吸音性纤维、吸热材料及表面活性剂。
6.权利要求5所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，上述吸音性纤维的添加量，为组合物总量的10重量％以下。
7.权利要求6所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，上述吸音性纤维是从纸浆、棉纱、聚乙烯纤维、聚苯乙烯纤维、聚丙烯纤维构成的纤维类中选择出来的1种以上的纤维。
8.权利要求6或权利要求7中任一项所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，上述吸音性纤维的长度在30mm以内。
9.权利要求5中所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，上述吸热材料的添加量，为组合物总量的0-50重量％。
10.权利要求5或权利要求9中任一项所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，上述吸热材料选自氢氧化钙、氧氧化铝及它们的混合物。
11.权利要求5所述的耐火及吸音用的被组合物，其特征在于，上述表面活性剂的添加量，为组合物总量的0-1.5重量％。
12.权利要求5或权利要求11中任一项所述的耐火及吸音用的被覆组合物，其特征在于，上述表面活性剂是从甲基纤维素，聚乙烯醇、聚乙酸乙烯、聚乙烯氧化物中选择出来的一种以上的物质。
13.权利要求1至权利要求12所述的耐火及吸音性被覆组合物的施工方法，其特征在于，在上述耐火及吸音用被覆组合物进行喷雾施工中具备以下步骤，经过1次喷雾涂覆即可形成耐火被覆厚度以上的被覆层：
上述耐火及吸音用的被覆组合物中除了速凝剂之外的物质混合而成的粉末状混合物中，混入水制成浆料的步骤；和
将上述浆料输送至喷嘴的同时，在接近该喷嘴的支点处喷雾混合液状的速凝剂的步骤；和
将混有上述速凝剂的浆料喷雾施工到被粘附面的步骤。
14.权利要求13所述的耐火及吸音性的被覆组合物的施工方法，其特征在于，按上述水和速凝剂的比率为2.5-30∶1，在全部组合物中添加水。
15.权利要求1至权利要求12中所述的耐火及吸音性的被覆组合物的施工方法，其特征在于，上述耐火及吸音用的被覆组合物在进行喷雾施工中，在上述以粉末状混合的耐火及吸音用的被覆组合物中添加水制成浆料，立即进行喷雾施工。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000060707A (ko) * 1999-03-18 2000-10-16 명호근 경량기포콘크리트를 사용한 흡음형 방음패널
KR100305711B1 (ko) * 1999-09-02 2001-09-24 이창명 내화조성물 경량골재용 발포폴리스티렌입자 및 이를 포함하는내화조성물
KR100342197B1 (ko) * 1999-12-20 2002-06-27 박창의 난연성 결로방지용 조성물
MY133607A (en) * 1999-12-29 2007-11-30 Takachiho Corp Paint material for constructional finishing, and panel for constructional finishing and method of preparing these
KR100365866B1 (ko) * 2000-02-28 2003-01-09 (주)서홍엔지니어링건축사사 뿜칠 내화 피복재의 제조 방법
KR100525564B1 (ko) * 2002-05-03 2005-10-31 주식회사 경동세라텍 내화 및 흡음용 피복 조성물
US7241338B2 (en) * 2003-09-30 2007-07-10 The Regents Of The University Of Michigan Sprayable, strain-hardening cementitious compositions
CN1817976B (zh) * 2005-02-08 2011-01-05 庆东塞拉泰克有限公司 防火和吸音涂覆组合物
KR100618297B1 (ko) * 2005-03-14 2006-08-31 주식회사 전양건설 초속경 폴리머 개질 콘크리트 조성물
CN104876490B (zh) * 2015-05-18 2017-01-25 中国京冶工程技术有限公司 隧道壁面水泥基吸声材料及其制备方法
US11192342B2 (en) * 2015-09-30 2021-12-07 Huvis Corporation Interior and exterior materials for automobile comprising polyester resin foam layer and fiber layer
CN108822627A (zh) * 2018-07-13 2018-11-16 安徽康瑞高科新材料技术工程有限公司 一种吸音环保涂料
CN111592291B (zh) * 2020-06-09 2022-02-15 青岛启明环保节能技术有限公司 Fbt-x系列稀土复合保温材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB217408A (en) * 1923-05-23 1924-06-19 Andru George Pappadakis Improvements in alarm mechanism for doors
CN1091445A (zh) * 1993-02-25 1994-08-31 永记造漆工业股份有限公司 防火涂料组合物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB217408A (en) * 1923-05-23 1924-06-19 Andru George Pappadakis Improvements in alarm mechanism for doors
CN1091445A (zh) * 1993-02-25 1994-08-31 永记造漆工业股份有限公司 防火涂料组合物

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