[发明专利]一种阻燃聚苯板材料及其制备方法和在隧道保温工程中的应用

说明书

本发明公开了一种阻燃聚苯板材料及其制备方法和在隧道保温工程中的应用，属于隧道保温技术领域，阻燃聚苯板材料包括下述重量份的原料：聚苯乙烯颗粒5‑15份，乳液1‑5份，硅酸盐20‑30份，纤维0.1‑1.5份，憎水剂0.1‑1份，无机填料20‑30份，热固性树脂10‑30份，树脂固化剂2‑10份和水1‑5份。寒区隧道用保温装置由内向外依次设置初支喷射混凝土层、土工布层、防水板层、阻燃聚苯板和二次衬砌混凝土层。本发明提高了聚苯板的阻燃性能，本发明可对隧道围岩更好的保温，从而更好的适应了寒区特殊的气候条件，提高了寒区隧道运营的安全与稳定。

技术领域

本发明属于隧道保温技术领域，更具体的说是涉及一种阻燃聚苯板材料及其制备方法和在隧道保温工程中的应用。

背景技术

我国寒区面积分布广泛，约占国土面积的70％，为了满足经济和社会发展需求，其中修建了诸多隧道工程，而且在建和规划的隧道数量也相当庞大。目前，从已建工程来看，冻害问题频发，已成为寒区隧道的主要问题，严重影响其使用功能和耐久性。隧道的冻害可分为：衬砌裂损、热融塌陷、挂冰、衬砌材料劣化等。具体工程的冻害发生因素有很多，因施工质量或设计等问题导致的防排水系统排水不畅或者失效是主要原因之一。

地下水是造成隧道冻害的首要因素。隧道建成后，地下水浸入隧道衬砌和隧道围岩之间，甚至渗入隧道衬砌中，通过隧道与外界发生热交换。当外界温度过低时，水分结冰使围岩发生冻胀，对隧道衬砌结构产生额外压力；地下水渗入隧道衬砌中，由于隧道衬砌中水分的反复冻胀作用，隧道衬砌材料发生劣化。

目前，寒区隧道的防冻措施主要有：供热法、保温隔热层法和防寒门法等。其中保温隔热层因其工程投资小，适用性较强，满足保温隔热要求而被广泛使用；铺设保温隔热材料的方式主要有两种：第一种是在初期支护与二次衬砌之间铺设；第二种是在初期支护与二次衬砌之间以及二次衬砌表面铺设。现有技术中有采用在初期支护与二次衬砌之间铺设双层防水板+保温板的形式，防水板与连接带焊接，这种方式会导致鼓包现象。

传统的保温材料如聚氨酯材料，它易燃、易滴熔，燃烧烟雾大，而且导热系数高、保温效果不好，而且表观密度大，应用过程中自重大，脱落风险高。

因此，如何研发一种阻燃聚苯板材料及其制备方法和在隧道保温工程中的应用是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种阻燃聚苯板材料及其制备方法和在隧道保温工程中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种阻燃聚苯板材料，包括下述重量份的原料：聚苯乙烯颗粒5-15份，乳液1-5份，硅酸盐20-30份，纤维0.1-1.5份，憎水剂0.1-1份，无机填料20-30份，热固性树脂10-30份，树脂固化剂2-10份和水1-5份。

进一步，上述聚苯乙烯颗粒为预发泡的聚苯乙烯颗粒，堆积密度为4-20千克/立方。

优选地，上述堆积密度为6-18千克/立方。

采用上述进一步技术方案的有益效果：堆积密度为6-18千克/立方时所得到的聚苯板防火性能明显提高。

进一步，上述乳液为硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液中的一种或两种以上。

进一步，上述硅酸盐为硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾中的一种或两种以上。

进一步，上述纤维为聚合物纤维、无机纤维中的一种或两种以上。

优选地，上述纤维为聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或玻璃纤维。

进一步，上述早强剂为甲酸钙，上述保水剂为纤维素醚，上述疏水剂为有机硅。