隧道防火涂料最重要的指标是涂料的耐火极限、粘结强度。下表是本文研究的膨胀型隧道防火涂料与非膨胀型隧道防火涂料的耐火性能和粘结性能的试验结果 。

 

非膨胀型隧道防火涂料和隧道防火涂料试验结果

Test results of fire resistant coating for tunnel linings

试验编号

材料名称

干燥涂层厚度 /mm

粘结强度 /MPa

耐火极限 /min

1

非膨胀型隧道防火涂料

20.0

0.15

 

165

2

膨胀型隧道防火涂料

3.0

0.45

188

从试验结果可看出,膨胀型隧道防火涂料的厚度、粘结强度和耐火极限均比非膨胀型防火涂料高得多。特别是耐火极限和粘结强度提高的指标上看。膨胀型隧道防火涂料的厚度只需要非膨胀型隧道防火涂料厚度的 1/4 就能达到与膨胀型隧道防火涂料相同的耐火极限。众所周知,非膨胀型隧道防火涂料是一种主要由无机材料组成的防火涂料,涂料自身密度大,脆性大,在强风和震动的环境中,涂层极易脱落。过去曾有大量的隧道防火涂料涂层从隧道内衬脱落的问题出现。从国内隧道防火涂料的施工实例来看,很少涂层超过 20mm 的施工案例。即使有涂层达到或超过 20mm 的工程,都需要加钢丝网加以保护,以保证涂层不脱落。这是因为 20mm 非膨胀型隧道防火涂料涂层,每平方米自重将达 13-15 公斤,防火涂料的涂层有丰富的孔隙,易于吸收隧道内的潮湿或湿汽,吸湿或吸潮的涂层非常重。这么重的脱落涂层一旦脱落,砸到隧道内高速运行的车辆,将会产生什么样的严重后果?而且,隧道潮湿或渗水是一个世界难题,钢丝在长期湿气作用下易锈蚀,锈蚀钢丝网的抗拉强度和张力就会降低,一旦钢丝网因锈蚀失去牵扯作用时,涂层也可能脱落,此时极可能产生灾难性的后果。 3.0mm 厚的膨胀型隧道防火涂料涂层,每平方米自重仅 300 克左右。而且该涂层韧性大,与隧道内衬表面粘接牢靠,在强风或震动环境中也不会脱落。这么薄的涂层,即使脱落,也只能象牙雪片一样飘下,也不会对行人和车辆构成大的威胁。

其次,非膨胀型隧道防火涂料由于加有水泥类粘结剂,养护期至少要达 28 天才能使用,而膨胀型隧道防火涂料加入了乳胶类胶粉,一天左右就可完全固化,养护期仅为 3 天,养护期满后即可投入使用。这大大缩短了工程工期,加快了工程进度。

第三,非膨胀型隧道防火涂料,由于涂层薄,施工量少,仅需要一遍就可施工完毕,这一方面减少了施工量,另一方面节约了施工费用。

第四,非膨胀型隧道防火涂料由于含有大量的颗粒状填充物,施工时,颗料状填充料回弹极其严重;而膨胀型隧道防火涂料是一种流动性的细粉末,加水后,成为粘稠浆料,喷涂时,涂料回弹很少,因此喷涂时的损耗也少。

第五,在相同的施工面积和相同的耐火条件下,膨胀型隧道防火涂料用量约非膨胀型隧道防火涂料用量的四分之一,这大大节约了防火涂料的生运输成本、包装费用和施工费用。