CN1876603A - 隧道防火板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隧道防火板，其特征在于：材料采用以氯化镁、氧化镁为粘接剂，以高岭土、火山灰、硅灰石、硅藻土、硅酸铝等为主要原材料，有机、无机复合盐为改性外掺物，增强纤维(玻璃纤维)为产品增强材料，经搅拌、挤压成型后经化合反应而成一种高强度板材，对隧道内火灾(碳氢化合物升温曲线)能达到3小时以上高温起到保护隧道的作用。

Description

隧道防火板

技术领域

本发明涉及隧道防火材料，特别涉及一种应用于隧道防火的隧道防火板。

背景技术

隧道火灾不仅严重威胁人的生命和财产安全，而且可能对交通实施、人类的生产活动造成巨大破坏。因此各国近20年来都投入相当的力量对隧道火灾行为及火灾保护进行了较广泛的研究。

中国专利CN2196656硅镁层绝热防火板(1995年公开)中，涉及的是防火建筑装饰板材，特点是防火板上层表面为壳层，壳层下粘结有立体网络的保温层，一般制作成长方形或正方形两种。该硅镁层绝热防火板的壳层材质组成为：硅酸铝纤维，水镁石纤维、氧化镁、氯化镁、二氧化硅；立体网络保温层的材质组成为：硅酸铝纤维，水镁石纤维、蛭石、珍珠石、蒙脱石、助剂、添加剂。

中国专利CN1031217隔热防火复合材料及其用途(1989年公开)涉及隔热防火复合材料及其用途，特别是涉及有高耐火度要求的隔热防火复合材料及其用它制成的制品。种由粘接材料、增强材料和外加剂配制成的隔热防火复合材料，其特征在于：①粘接材料的重量百分数为45～70％，且高铝水泥占粘接材料总重的50～83％，石膏占粘接材料总重的8～28％，聚乙烯醇缩甲醛占粘接材料总重的6～22％，②增强材料的重量百分数为30～55％，且矿棉、硅酸铝纤维共占增强材料的81～91％，石棉占增强材料的9～19％，③外加剂是重量百分数为0.05～0.10％的硫酸铝。

欧洲专利EP1253236(2002年公开)涉及一种防火板材及其在交通隧道防火保护中的应用，该板材由三聚氰胺树脂，憎水剂等制成，灰白色，耐磨且有柔韧性。

对隧道耐火构件的保护，目前主要有以下几种方式：

1、在混凝土中添加聚丙稀纤维；

2、在混凝土内衬下安装防火绝热保护层；

3、在隧道内涂刷防火涂料和安装自动喷水灭火系统。

就这几种方法来说，如果一个隧道真正发生火灾，自动喷水灭火系统和防火涂料用途就不是很大了，防火涂料容易老化、脱落；根据世界道路协会(PIARC)的有关报告，大多数国家认为绝大多数隧道火灾发生于油箱和车厢内，自动喷水灭火系统作用不大。因此，在欧洲，自动喷水灭火系统仅用于特殊的目的。例如挪威有两条隧道中安装的自动喷水灭火系统是为了保护添加了聚亚氨酯的隧道内衬。比利时、丹麦、法国、意大利、荷兰和英国的隧道则从不安装自动喷水灭火系统。在日本，只有10km以上的长隧道和3km以上且通行载重货车的短隧道要求安装自动喷水灭火系统。在美国，只有几条允许装载危险品的车辆通行的隧道安装了自动喷水灭火系统。NFPA502也建议仅当车辆运输危险货物时，才考虑采用水成膜泡沫雨淋系统。最有优势的就是安装防火绝热保护材料，安装这种材料后，可以耐受RABT(碳氢化合升温曲线)温度曲线的隧道火灾，能够满足被保护的混凝土表面温度不超过380℃，混凝土内部增强钢筋的温度不超过250℃的要求，可以有效防止混凝土发生散裂和破坏。换句话说，安装保护层后，即使发生火灾，有几个小时也可以进行救援工作，这样损失就可以降到最底限度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明在一般防火板材的基础上，经过工艺改进和设备的调整，制造出了耐火极限达到3小时(碳氢化合升温曲线)，抗折强度(20mm板材)超过13Mpa的隧道防火板。

1、主要原材料：

(1)无机稀土材料：主要有硅藻土、高岭土、火山灰、硅酸铝、硅灰石等，其中硅藻土采用吉林长白硅藻土矿煅烧的硅藻土粉，高岭土采用江西星子高岭土，硅酸铝和硅灰石采用河南一种；

(2)无机粘接剂：特种水泥；

(3)有机、无机复合盐：改性外掺物(如精选珍珠岩等)；

(4)增强纤维：如玻璃纤维等。

本发明主要原材料的配方范围如下：

特种粘接剂的配制：用氯化镁∶氧化镁(摩尔比)＝1.5～1.0配制一定稠度的氯氧镁浆体；

在上述混合浆体中加入各种固体填充料，其中各种固体填充料的重量百分比是：

硅藻土                    10-15％

高岭土                    30-35％

火山灰                    10-15％

硅灰石                    20-30％

改性外掺物(膨胀珍珠岩)    20～30％

增强纤维                  5-10％

将上述原材料经配制、搅拌、制浆、挤压、成胚、化合反应、养护、烘干、切割制成成品。

2、配方试验内容：

(1)特种水泥的浓度对其粘接强度的影响；

(2)各种改性外掺物在不同掺入条件下对凝结特性及抗压强度的影响；

(3)各种改性外掺物在不同掺入条件下对其高温燃烧后完整性的影响。

3、试验方法：

(1)特种粘接剂的配制：标准稠度所需卤水量的测定。

采用符合QB/T2605-2003工业氯化镁中的白色氯化镁和水配制成九个不同重量百分比浓度的卤水，考虑到浆体要在一定条件下成型，采用多种构成的外掺物配制的浆体，其流动性能和抗压强度有所区别。因此采用波兰特水泥标准稠度相关类似的概念，找出各配比的浆体的标准稠度所需量。其测试方法用维卡仪试验法，令其试验在规定时间内下沉12-15mm时浆体为标准稠度。各配比编号和标准稠度时需卤水量见表1

                             表1

编号	S-1	S-2	S-3	S-4	S-5	S-6	S-7	S-8	S-9
										卤水浓度％	70	65	60	55	50	45	40	35	20
用量	175	175	175	175	175	175	175	175	175

从上表可以看出，卤水浓度对稠度影响不大，但对其抗压强度及其他物理性能有较大的影响，具体在试验结果中说明。

(2)材料成型、养护及有关参数的测定：

用特种水泥制成标准稠度的浆体，经振动密实成型，在常温下24小时后脱模，在相对湿度为80-90％，温度在20-25℃的养护室内进行养护，测定各龄期时所需指标，抗压强度试验采用35*35*35mm的试件，变形试验采用40*40*160mm的试件。试件两端分别埋置测量端头，用精度为0.02mm的游标卡尺测量各配比在硬化过程中的线变形量，以此来证明各种参数的好坏。

(3)材料经高温燃烧后完整性的测定：

用特种水泥制成标准稠度的浆体经挤压后成型，在常温下24小时后脱模，在相对湿度为80-90％，温度在20-25℃的养护室内进行养护，养护15天后把试件制成100*100*20mm的小样，用高温电炉(最高温度达到1500℃)燃烧来测量各种配比的好坏。

具体实施方式：

结合实施例进一步说明发明的技术解决方案：

实施例1：

硅藻土                    15％

高岭土                    35％

火山灰                    15％

硅灰石                    15％

改性外掺物(膨胀珍珠岩)    20％

增强纤维                  5％

实施例2：

硅藻土                    10％

高岭土                    30％

火山灰                    10％

硅灰石                    20％

改性外掺物(膨胀珍珠岩)    30％

增强纤维                  10％

以上两种例子的配方经搅拌，成形，养护，切割后的性能见表2

表2实施例性能对比

Claims (4)

1.一种隧道防火板，其特征在于，其特征在于：材料采用以氯化镁、氧化镁为粘接剂，以高岭土、火山灰、硅灰石、硅藻土、硅酸铝等为主要原材料，有机、无机复合盐为改性外掺物，增强纤维(玻璃纤维)为产品增强材料。

2.如权利要求1所述的隧道防火板，其特征在于其特种粘接剂的配制：用氯化镁∶氧化镁(摩尔比)＝1.5～1.0配制一定稠度的氯氧镁浆体。

3.如权利要求1所述的隧道防火板，其特征在于在上述混合浆体中加入各种固体填充料，其中各种固体填充料的重量百分比是：

硅藻土                  10-15％

高岭土                  30-35％

火山灰                  10-15％

硅灰石                  20-30％

改性外掺物(膨胀珍珠岩)  20～30％

增强纤维                5-10％

4.如权利要求1所述的隧道防火板，其特征在于将上述原材料经配制、搅拌、制浆、挤压、成胚、化合反应、养护、烘干、切割制成成品。