[发明专利]一种采用复合激发剂的碱矿渣隧道防火涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种采用复合激发剂的碱矿渣隧道防火涂料及其制备方法。该碱矿渣隧道防火涂料由干料（矿渣、可再分散乳胶粉、聚乙烯醇、聚丙烯纤维、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、海泡石、空心漂珠、氢氧化镁、氢氧化铝）和复合激发剂（中性钠盐和水玻璃）组成。制备方法：先将复合激发剂溶于干料重量60%～80%的水中，配置成复合激发剂溶液，将干料放置于搅拌锅里慢搅3分钟后，将复合激发剂溶液用玻璃棒引流加入干料中，搅拌5分钟使其混合均匀即得到该碱矿渣隧道防火涂料。该碱矿渣防火涂料具有较高的粘结强度、较好的耐火性能和较短的干燥时间，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于隧道防火材料技术领域，更具体涉及一种采用复合激发剂的碱矿渣隧道防火涂料的制备方法。

背景技术

随着我国隧道工程建设的蓬勃发展，隧道防火研究也开展得如火如荼。隧道发生火灾事故时，会造成中断行车时间长、抢救极其困难、经济损失大等严重后果，其危害相当严重。隧道防火涂料因其较好的防火效果和施工方便性以及较低的成本而具有较好的发展和应用空间。

碱矿渣水泥（采用碱激发剂来激发矿渣制成的水泥）具有以下优点：

（1）良好的耐火性能。高温条件下，普通硅酸盐水泥由于水化产生的钙矾石在110℃、氢氧化钙晶体在400~500℃发生分解，过大的水蒸气压力会造成水泥石性能的劣化，而碱矿渣水泥石中不存在氢氧化钙和钙矾石晶体，因而不会产生类似于普通硅酸盐水泥石由于钙矾石和氢氧化钙晶体分解造成的劣化现象。采用普通硅酸盐水泥制备的混凝土在温度达到300℃时就开始发生爆裂破坏。而碱矿渣水泥混凝土在温度达到1000℃时依然能够表现出良好的稳定性。

（2）良好的抗冻融循环性能。碱矿渣水泥混凝土具有良好的抗冻性能，在试样经过200多次的冻融循环后表面未出现起砂或疏松现象。这是因为碱矿渣混凝土中的毛细孔隙中存在强电解质的真溶液，降低了水的冰点，促成了水的逐渐冻结，而不是像普通硅酸盐水泥石毛细孔中的溶液在冰点和－20℃间突然冻结。碱矿渣水泥石冷冻至－30℃时，无残余变形产生；至－40℃时，产生的残余变形为0.01 mm/m；至－50℃时，为0.15 mm/m。由此可见碱矿渣水泥石的结构冻结损伤的温度低于－50℃。

（3）良好的抗渗性能。碱激发水泥及其制成的混凝土结构致密，孔隙率低且有害孔少，具有很好的抗渗性能。

（4）干燥时间短。碱矿渣水泥快硬的特点可以缩短隧道防火涂料的干燥时间。在实际工程上，隧道防火涂料一般采用分层喷涂施工，下一层的喷涂需要等上一层涂料晾干后才能进行，所以一般需要12~24h的间隔时间，这使得隧道防火涂料的施工工艺复杂且施工时间长。碱矿渣水泥在隧道防火涂料中的应用能够缩短其干燥时间，从而缩短分层施工的时间间隔，甚至直接取消分层施工，简化施工工艺并缩短施工时间。

上述碱矿渣水泥的优点均为隧道防火涂料所要求的重要性能，将碱矿渣水泥应用于隧道防火涂料具有以下优势：

技术方面：提高涂料耐火性能、抗渗性能、抗冻性能。

经济方面：减少一些价格相对较高的防火组分的用量，降低成本。

环境方面：普通硅酸盐水泥生产过程中，由水泥生料中碳酸钙分解产生的二氧化碳会加剧温室效应；水泥生料和燃料中的含硫成分燃烧过程中产生的二氧化硫和生产过程中产生的粉尘等会对环境造成污染，而采用碱激发水泥基本上没有二氧化碳、二氧化硫和粉尘的排放。