CN111851582A - 一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊及其制备方法，属于竹缠绕管廊技术领域，其通过设置由无机矿物质毡和难燃树脂固化成型的第一防火层，并在第一防火层的内周壁面上设置由有机膨胀型防火涂料形成的防火层，进而形成具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊。本发明的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其结构简单，制备简便，通过有机膨胀型防火涂料和无机矿物质毡的组合设置，能在不大幅增加管廊自重的前提下，有效提升管廊的内部防火性能，使得管廊的防火性能可以达到不低于3.0h的不燃性结构要求，满足管廊在特定环境下的应用需求，提升管廊的结构性能，扩大了管廊的应用范围，降低了管廊的应用成本，具有较好的应用前景和推广价值。

Description

一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊及其制备方法

技术领域

本发明属于竹缠绕管廊技术领域，具体涉及一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊及其制备方法。

背景技术

管廊是一种建于地下以用于敷设各种管线的结构设施，其往往集电力、通信、广电、燃气、给排水、热力等多种管线于一体，起到有效利用城市地下空间，节约地下空间资源的作用，也杜绝了各专业管线的分别不定期开挖，减少对道路通行和周边环境造成的影响，彻底解决“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题。

目前，应用较多的管廊大多采用钢筋混凝土结构，其通过现浇或者预制的形式成型，能一定程度上满足管廊功能性应用的需求，但是，传统的钢筋混凝土管廊在制备成型过程中往往需要消耗大量的不可再生资源，在一定程度上会对环境造成破坏，且传统钢筋混凝土管廊的结构质量较大，工程的建设量大，施工周期长，造价高，维护、检修困难，越来越难以适应现代化城市建设的需求。

鉴于此，越来越多的研究者将目光放在了可再生资源上，以期望利用可再生资源制备价格低廉，功能性好的管廊结构。例如在现有专利申请文献CN108018876A中，便公开了一种竹复合综合管廊，该管廊的管体沿管径方向由内到外依次包括内衬层、结构层和外防护层，其结构层通过竹篾材料配合树脂、生物基填料组合固化而成，为管廊提供了稳定的支撑，实现了管廊由可再生资源制备这一构想，降低了管廊制备、应用的成本，减少了管廊制备对环境的破坏。

随着近年来竹缠绕技术的不断发展和竹缠绕管廊研究的不断深入，已经有越来越多的管廊开始投入使用，管廊的类型也越来越多、应用环境也越来越广。然而，由于形成结构层、内衬层的基材为竹篾、纤维毡等易燃材料，因而竹缠绕管廊的防火性能备受关注。目前，为保证竹缠绕管廊具有较好的防火性能，在实际制备时，往往采用难燃或者不燃树脂浸润原材料的形式来实现管廊的防火，这种设置形式能一定程度上满足管廊的防火需求。不过，当管廊应用在高温高热环境或者管廊内设置有易燃易爆装置/物质时，现有的管廊便存在一定的应用风险，在高温、强热环境或者局部火灾的作用下，管廊的内衬层存在基材与树脂分离的风险，内衬层可能被击穿，进而导致结构层逐步失效、破坏，影响管廊的使用寿命。此外，在国标“GB50838-2015”中规定了综合管廊的主结构体应为耐火极限不低于3.0h的不燃性结构，而现有竹缠绕复合管廊的耐火等级往往只能达到B1(难燃)等级，特别是当管廊应用时间较长之后，其内表面还可能存在老化、剥落的情况，这使得竹缠绕复合管廊的耐火性能进一步变差。正是因为上述问题的存在，使得现阶段竹缠绕管廊的应用存在一定的局限性，根本没办法充分发挥竹缠绕管廊的应用潜力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊及其制备方法，能在不大幅增加管廊自重的情况下，提升管廊的内部防火性能，使得管廊的耐火等级达到耐火极限不低于3.0h的不燃性结构要求，从而扩大管廊的应用范围，延长管廊的使用寿命。

为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，包括管廊主体和防火层；

所述防火层包括在所述管廊主体内依次设置的第一防火层和第二防火层；

所述第一防火层设置在所述管廊主体的内周壁面上，其由无机矿物质毡配合难燃树脂缠绕、粘结、固化而成；

所述第二防火层设置在所述第一防火层的内周壁面上，且该第二防火层由有机膨胀型防火涂料制成。

作为本发明的进一步改进，所述防火层还包括设置在管廊两端面上的端面防火层。

作为本发明的进一步改进，所述无机矿物质毡为玄武岩毡、硅酸盐毡、陶瓷毡、氧化锆毡中的一种或者多种。

作为本发明的进一步改进，所述第二防火层两端的厚度大于该第二防火层中部的厚度；且所述第二防火层两端的设置厚度为1.5～11mm，除两端之外的其他部位的防火层厚度为0.5～10mm。

作为本发明的进一步改进，所述端面防火层由所述管廊主体的径向最外侧延伸至平齐于所述第二防火层的内周壁面，且所述端面防火层的设置厚度为1.5～11mm。

作为本发明的进一步改进，所述无机矿物质毡的面密度不大于100g/m²；且所述难燃树脂的浸透速率(25℃)≦250s，粘度＜5000mPa.s，固含量≥50％。

作为本发明的进一步改进，所述管廊主体包括在径向上由内至外依次设置的结构层和外防护层；所述结构层设置在所述第一防火层的外周，且所述外防护层由设置于所述结构层外周上的外防护树脂固化而成。

作为本发明的进一步改进，所述第一防火层与所述结构层之间和/或所述结构层内设置有若干个温感芯片，用于实时监测竹缠绕复合管廊内部对应位置的温度。

作为本发明的进一步改进，所述第二防火层的表面设置有防水层，所述防水层由丙烯酸、聚氨酯、或者聚脲树脂经喷涂、辊涂、或者抹涂设置而成。

本发明的另一个方面，提供一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊的制备方法，其包括如下步骤：

(1)准备原材料

准备面密度不大于100g/m²的无机矿物质毡和浸透速率(25℃)≦250s、粘度＜5000mPa.s、固含量≥50％的难燃树脂，并将无机矿物质毡浸润在难燃树脂中；同时，准备轴向竹篾帘和环向竹篾帘，以及用于竹篾帘缠绕粘结的树脂；此外，准备有机膨胀型防火涂料；

(2)制备第一防火层

在成型模具上以所述无机矿物质毡缠绕若干层，固化粘结后形成0.5～5mm厚的第一防火层；

(3)制备结构层

在成型后的所述第一防火层外周上以所述轴向竹篾帘和所述环向竹篾帘交替缠绕多层，并在竹篾帘缠绕的同时淋上树脂，固化成型后形成管廊主体的结构层；

(4)制备外防护层

在所述结构层的外周涂设0.5～5mm厚的外防护树脂，其固化成型后形成管廊主体的外防护层；

(5)制备第二防火层

在完成所述外防护层的设置后，便形成具有第一防火层的管廊主体，之后将该管廊主体固化成型，并将固化成型后的管廊结构从成型模具上取下；此后，利用有机膨胀型防火涂料在所述第一防火层的内周壁面上涂设0.5～11mm厚度，形成竹缠绕复合管廊的第二防火层，进而完成具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊的制备。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其通过设置由无机矿物质毡和难燃树脂固化成型的第一防火层，并在第一防火层的内周壁面上设置由有机膨胀型防火涂料形成的第二防火层，不仅有效提升了竹缠绕管廊的内周防火性能，而且第二防火层的设置厚度小，与第一防火层的粘附力强，不会大幅增加管廊的自重，且防火层的设置稳定性高，进而使得竹缠绕管廊的耐火等级可以达到GB9978-2008中规定的耐火极限要求，满足竹缠绕管廊在高温、高热环境下的应用，有效扩大了竹缠绕管廊的应用范围，延长了竹缠绕管廊的使用寿命，降低了竹缠绕管廊的应用成本；

(2)本发明的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其通过优选设置无机矿物质毡的面密度和难燃树脂的参数指标，保证无机矿物质毡与难燃树脂可以充分浸润，形成整体性强、均匀性高的防火材料，且使得成型之后的第一防火层不发白、不起泡，有效避免了单独使用难燃树脂时，管廊重量大幅增加、管廊强度低、树脂层收缩/开裂/老化严重的缺陷，也避免了单独使用无机矿物质毡时可能存在的穿火风险，保证了第一防火层设置的紧密性和稳定性，进一步提升了管廊的内部防火性能；

(3)本发明的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其通过在管廊主体的两端分别设置端部防火层，并在第二防火层和端部防火层的表面设置防水层，有效实现了防火层与管廊内水汽的隔绝，避免了防火层的剥离和脱落，保护了防火层，延长了防火层的使用寿命；

(4)本发明的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其通过将第二防火层的两端分别设置为比第二防火层中部更厚的形式，使得管廊在连接端部的防火性能可以达到GB9978-2008中规定的耐火极限要求，避免了管廊因薄弱区域导致防火性能下降，防止管廊由于高温击穿导致的结构破坏，保证管廊的使用寿命；

(5)本发明的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其通过在第二防火层与结构层之间和/或结构层内部设置若干个温感芯片，可以实时监测竹缠绕复合管廊内部对应位置的温度，并在当检测到的温度达到预设值(例如100℃)时进行报警，继而实现对可能发生的火灾进行提前预警，或者在火灾的初期明确火灾的位置，并在火灾没有发展到很严重的时候对其进行控制，降低管廊的破坏程度，减少财产损失；

(6)本发明的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其结构简单，制备简便，通过有机膨胀型防火涂料和无机矿物质毡的组合设置，能在不大幅增加管廊自重的前提下，有效提升管廊的内部防火性能，使得管廊的耐火极限达到不低于3.0h的不燃性结构要求，满足管廊在特定环境下的应用需求，提升管廊的结构性能，扩大了管廊的应用范围，降低了管廊的应用成本，具有较好的应用前景和推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例中具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊的结构剖视图；

图2是本发明实施例中具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊的A-A向剖视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1.管廊主体，101.结构层，102.外防护层；2.防火层，201.第一防火层，202.第二防火层，203.端面防火层。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1、2，本发明优选实施例中具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊包括管廊主体1和设置在管廊主体1内周与端部上的防火层2。

具体地，优选实施例中的管廊主体1优选包括在径向上由内至外依次设置的结构层101和外防护层102。其中，结构层101由竹篾材料配合树脂粘结固化而成。具体地，优选实施例中的竹篾材料包括轴向竹篾帘和环向竹篾帘，且轴向竹篾帘和环向竹篾帘在径向上交替设置，直至固化形成整体性好的结构层101。进一步地，在形成结构层101后，在结构层101的外周上对应设置外防护层102，该外防护层102优选由滚涂在结构层101外周上的外防护树脂固化成型而得，且优选实施例中外防护层102的厚度优选为0.5～3mm，进一步优选为1mm。

进一步地，优选实施例中的防火层2包括如图1中所示的第一防火层201和第二防火层202。其中，第一防火层201由无机矿物质毡配合难燃树脂沿环向缠绕粘结多层后固化而得，优选实施例中的无机矿物质毡可以玄武岩毡、硅酸盐毡、陶瓷毡、氧化锆毡中的一种或者多种，这类材料为无机材料，本身具有一定的耐火性，相比于现有应用较多的竹纤维毡而言，防火性能可以得到一定的提升。而且，上述无机矿物质毡本身成本较低、无毒、易加工，不仅相较于竹纤维毡具有明显的性能优势，也明显优于网格布(易燃)、玻璃纤维毡(有毒，耐温低)等现有材料。

为保证第一防火层201的设置要求，在实际设置时，需要控制无机矿物质毡的面密度不大于100g/m²，且难燃树脂的浸透速率(25℃)≦250s，粘度小于5000mPa.s，且难燃树脂的固含量不低于50％。在上述参数的设置范围下，无机矿物质毡可被难燃树脂充分浸润，使得难燃树脂可与无机矿物质毡形成整体式防火材料，保证第一防火层201在厚度方向上均有均匀、稳定的耐火性能。

举例来说，在一个具体实施例中，第一防火层201通过玄武岩毡配合脲醛树脂来进行缠绕制备，为保证树脂的浸润效果，上述玄武岩毡的面密度控制在不大于38g/m²的范围内，在此面密度下，玄武岩毡的克重低，空隙多，能保证树脂的均匀浸透，且浸润树脂后的玄武岩毡不发白、不起泡，形成的第一防火层201整体性能好。

在实际设置时，第一防火层201先于结构层101设置，即先在模具上缠绕固化成型第一防火层201后，再在其外周上设置结构层101。优选实施例中，在设置结构层101前，在第一防火层201的外周上先缠绕粘结有至少一层浸透树脂的网格布，形成第一过渡层，用于增强结构层101在第一防火层201外周上的粘结稳固性，避免两者的分层。优选地，第一过渡层的设置层数为1层，且用于粘结固化的树脂为脲醛树脂。

待第一防火层201、结构层101、外防护层102固化成型后，便可将成型后的管廊结构从模具上拆下。此后，需要在第一防火层201的内周壁面上设置第二防火层202。具体来讲，第二防火层202具体为有机膨胀型防火涂料经喷涂、辊涂、抹涂等方式成型而成。

在设置第二防火层202时，需要充分考虑管廊主体1的结构特性和材料，由于管廊基材在干湿环境下有一定的(膨胀/收缩)变形，因而防火涂料需要选择附着力强并具有一定弹性变形空间的材料，保证第二防火层202在管廊主体1发生变形时不会出现明显的开裂，确保第二防火层202可以始终保持完整性。同时，第二防火层202的设置厚度也不宜太厚，以保证管廊结构的自重不会太大。鉴于上述理由，优选实施例中的防火涂料选择的是有机膨胀型防火涂料，例如市售的ZQ-960有机膨胀型防火涂料。该类防火涂料的粘附性强，且防火效果好，当管廊遭遇火灾时，成碳剂受热膨胀至40倍，形成多孔隙结构，阻隔了外界空气，同时降低了热传导速率，起到防火隔热的效果。通常情况下，只需0.5～5mm的设置厚度便能达到普通防火涂料20～30mm厚的防火效果，保证管廊的耐火极限达到不低于3.0h的不燃性结构要求。

此外，在管廊实际应用时，其管廊的内壁往往比较潮湿，为保证第二防火层202设置的稳定性，通常在第二防护层202的外表面设置有防水层，起到隔绝水汽、避免防火涂料剥落的作用。具体而言，优选实施例中的防水层可以采用丙烯酸、聚氨酯、聚脲树脂等材料经喷涂、辊涂、抹涂等方式设置而成，防水层的设置厚度优选为0.5～5mm，进一步优选为2mm。

此外，对于管廊的两端而言，由于通常需要进行对接或者设置束节，因而往往会存在接缝，导致防火性能较差。鉴于此，对于第二防火层202而言，其两端的设置厚度往往比中部的设置厚度大。具体而言，第二防火层202两端的设置厚度为1.5～11mm，除两端之外其他部位的设置厚度为0.5～10mm。同时，第二防火层202厚度增加区域的轴向长度占管廊整体长度的1/20～1/5，该厚度增加区域由管廊端部向管廊中部延伸，如图1中所示。

此外，对于管廊的两端面而言，也对应涂抹有1.5～11mm厚的有机膨胀型防火涂料，形成端面防火层203，如图1中所示。该端面防火层203由管廊的径向最外侧延伸至平齐于第二防火层202的内周壁面，通过端面防火层203的对应设置，可以避免因接缝存在而导致的管廊端部破坏失效。

进一步地，为进一步提升管廊的防火效果，在第一防火层201与管廊主体1之间、在结构层101内设置有温感芯片，用于实时检测管廊对应位置的温度。具体而言，温感芯片在第一防火层201完成设置之后对应贴设于第一防火层201的外周，且温感芯片在第一防火层201的外周上为间隔设置的多个。优选地，在第一防火层201的外周上对应温感芯片设置有凹槽结构，温感芯片设置在对应的凹槽结构中。

待完成第一防火层201外周上温感芯片的设置后，开始在第一防火层201的外周上缠绕粘结结构层101，在设置结构层101时，可以在结构层101内间隔设置多个温感芯片。此时，温感芯片在结构层的轴向上、径向上间隔设置，确保温感芯片可以实时检测管廊不同位置的温度，以方便判断管廊的实际应用状态。通过温感芯片的对应设置，可以对管廊结构的温度进行实时监测，当特定位置的温感芯片检测到的温度达到预设值(例如100℃)时便可进行报警，以实现对可能发生的火灾进行提前预警，或者在火灾的初期明确火灾的位置，并在火灾没有发展到很严重的时候对其进行控制，降低管廊的破坏程度，延长管廊的使用寿命。

相应地，对于优选实施例中的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊而言，其制备方法优选包括如下步骤：

(1)原材料制备

制备或者准备无机矿物质毡和难燃树脂，其中，无机矿物质毡的面密度不大于100g/m²(例如优选实施例中面密度不大于60g/m²的玄武岩毡)，且难燃树脂的浸透速率(25℃)≦250s，粘度小于5000mPa.s，且难燃树脂的固含量不低于50％。进而将无机矿物质毡浸润在难燃树脂(例如优选实施例中的脲醛树脂)中备用，确保无机矿物质毡被难燃树脂均匀浸透。

同时，准备用于结构层101成型的轴向竹篾帘和环向竹篾帘，以及竹篾帘缠绕成型时需要同步淋料的树脂(如脲醛树脂)；其次，准备用于防火层成型的有机膨胀型防火涂料、用于防水层成型的防水涂料，以及用于外防护层102成型的外防护树脂；此外，还需要对应准备用于过渡层缠绕粘结成型的浸透有树脂的网格布。

(2)第一防火层201制备

将备好的无机矿物质毡在成型模具上沿环向依次缠绕多层，利用无机矿物质毡上的树脂进行多层无机矿物质毡的粘结、固化成型，形成第一防火层201整体结构；至于第一防火层201的设置厚度，可以根据实际需要进行优选，优选实施例中该厚度为0.5～5mm。

(3)结构层101制备

在已成型的第一防火层201外周上，由轴向竹篾帘和环向竹篾帘交替缠绕粘结成型结构层101。在一个具体实施例中，结构层101在设置时由内至外依次包括缠绕粘结的5层轴向竹篾帘、10层环向竹篾帘、10层轴向竹篾帘、27层环向竹篾帘、8层轴向竹篾帘和10层环向竹篾帘，在缠绕各竹篾帘时同步淋脲醛树脂，保证各层竹篾帘之间可以稳固粘结，最终形成完整的结构层101。在进行结构层101缠绕粘结的过程中，还对应添加了固化剂和填料，用于保证相邻竹篾层之间连接的紧固性，减少相邻两竹篾层之间的空隙。

此外，在进行结构层101最内侧竹篾帘的缠绕粘结时，还可以先在第一防火层201的外周上缠绕粘结至少一层网格布，形成第一过渡层，之后在过渡层的外周成型结构层101。同时，在成型后的结构层101外周，也可以对应缠绕粘结至少一层网格布，形成第二过渡层。

在形成上述结构后，可将成型的结构进行固化成型，固化的时间为24～30h。

相应地，若需要在第一防火层201与结构层101之间设置温感芯片，可以在设置结构层101之前先在第一防火层201的外周壁面上设置温感芯片，该温感芯片可在轴向上间隔设置多组，每组温感芯片包括沿环向间隔设置的多个。同时，若需要在结构层101内设置温感芯片，可在结构层101缠绕粘结成型的过程中按温感芯片在结构层101径向上、轴向上的位置，对应设置温感芯片。

(4)外防护层102的制备

在已成型的结构层101外周(当有第二过渡层时，为第二过渡层的外周)，均匀辊涂一定厚度的外防护树脂，待该外防护树脂固化成型后，便形成结构层101外侧的外防护层102，继而得到优选实施例中具有第一防火层201的管廊主体1。在优选实施例中，外防护层102的厚度为0.5～5mm。

(5)第二防火层202的制备

将上述已经成型的管廊结构从模具上取下，开始在第一防火层201的内壁面上设置由有机膨胀型防火涂料成型的第二防火层202。

在进行第二防火层202的成型前，可以对第一防火层201的内壁面进行简单的处理，清除对应的杂质，确保第一防火层201内壁面的平整。此后，可以通过喷涂、辊涂、抹涂的方式在第一防火层201的内周壁面上设置第二防火层202，实际设置时，为保证第二防火层202设置的均匀性，可以轴向涂、环向涂交替进行。成型后的第二防火层202的厚度为0.5～10mm。此外，为提升管廊防火薄弱区域---两端的防火性能，在实际成型第二防火层202时，第二防火层202两端的设置厚度为1.5～11mm。

(6)端面防火层203的制备

在设置好第二防火层202后，再对管廊两端面进行端面防火层203的设置，端面防火层203由外防护层102的表面一直延伸到第二防火层202的内周壁面，如图1中所示，其设置厚度优选为1.5～11mm。通过第一防火层201、第二防火层202和端面防火层203的对应设置，可以实现管廊上防火层2的制备。

(7)防水层的制备

在成型的第二防火层202内周壁面上，以辊涂、喷涂、抹涂的方式设置一定厚度的防水层，防水层可以是丙烯酸防水层、聚氨酯防水层、或者聚脲树脂防水层，且防水层的厚度优选为0.5～5mm。

通过上述步骤得到的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，将其依据GB9978-2008中的相关标准进行耐火极限测试，得到的测试结果表明，上述具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊可以在1000℃测试温度下保证3h以上的结构稳定性，满足管廊的防火要求。

本发明中的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其结构简单，制备简便，通过有机膨胀型防火涂料和无机矿物质毡的对应组合，能在不大幅增加管廊自重的前提下，有效提升管廊的内部防火性能，使得管廊的防火性能可以达到GB9978-2008中规定的耐火极限要求，满足管廊在特定环境下的应用需求，提升管廊的结构性能，扩大了管廊的应用范围，降低了管廊的应用成本，具有较好的应用前景和推广价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，包括管廊主体，其特征在于，还包括防火层；

所述防火层包括在所述管廊主体内依次设置的第一防火层和第二防火层；

所述第一防火层设置在所述管廊主体的内周壁面上，其由无机矿物质毡配合难燃树脂缠绕、粘结、固化而成；

所述第二防火层设置在所述第一防火层的内周壁面上，且该第二防火层由有机膨胀型防火涂料制成。

2.根据权利要求1所述的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其中，所述防火层还包括设置在管廊两端面上的端面防火层。

3.根据权利要求1或2所述的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其中，所述无机矿物质毡为玄武岩毡、硅酸盐毡、陶瓷毡、氧化锆毡中的一种或者多种。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其中，所述第二防火层两端的厚度大于该第二防火层中部的厚度；且所述第二防火层两端的设置厚度为1.5～11mm，除两端之外的其他部位的防火层厚度为0.5～10mm。

5.根据权利要求2所述的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其中，所述端面防火层由所述管廊主体的径向最外侧延伸至平齐于所述第二防火层的内周壁面，且所述端面防火层的设置厚度为1.5～11mm。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其中，

所述无机矿物质毡的面密度不大于100g/m²；且

所述难燃树脂的浸透速率(25℃)≦250s，粘度＜5000mPa.s，固含量≥50％。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其中，所述管廊主体包括在径向上由内至外依次设置的结构层和外防护层；所述结构层设置在所述第一防火层的外周，且所述外防护层由设置于所述结构层外周上的外防护树脂固化而成。

8.根据权利要求7所述的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其中，所述第一防火层与所述结构层之间和/或所述结构层内设置有若干个温感芯片，用于实时监测竹缠绕复合管廊内部对应位置的温度。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊，其中，所述第二防火层的表面设置有防水层，所述防水层由丙烯酸、聚氨酯、或者聚脲树脂经喷涂、辊涂、或者抹涂设置而成。

10.一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)准备原材料

准备面密度不大于100g/m²的无机矿物质毡和浸透速率(25℃)≦250s、粘度＜5000mPa.s、固含量≥50％的难燃树脂，并将无机矿物质毡浸润在难燃树脂中；同时，准备轴向竹篾帘和环向竹篾帘，以及用于竹篾帘缠绕粘结的树脂；此外，准备有机膨胀型防火涂料；

(2)制备第一防火层

在成型模具上以所述无机矿物质毡缠绕若干层，固化粘结后形成0.5～5mm厚的第一防火层；

(3)制备结构层

在成型后的所述第一防火层外周上以所述轴向竹篾帘和所述环向竹篾帘交替缠绕多层，并在竹篾帘缠绕的同时淋上树脂，固化成型后形成管廊主体的结构层；

(4)制备外防护层

在所述结构层的外周涂设0.5～5mm厚的外防护树脂，其固化成型后形成管廊主体的外防护层；

(5)制备第二防火层

在完成所述外防护层的设置后，便形成具有第一防火层的管廊主体，之后将该管廊主体固化成型，并将固化成型后的管廊结构从成型模具上取下；此后，利用有机膨胀型防火涂料在所述第一防火层的内周壁面上涂设0.5～11mm厚度，形成竹缠绕复合管廊的第二防火层，进而完成具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊的制备。

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