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

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高耐火极限的竹缠绕复合管廊及其制备方法
本专利技术属于竹缠绕管廊
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术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，本专利技术的一个方面，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。作为本专利技术的进一步改进，所述防火层还包括设置在管廊两端面上的端面防火层。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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％。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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。本专利技术的另一个方面，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，通过本专利技术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)本专利技术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)本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；/n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；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶柃，姚毅恒，翁赟，
申请(专利权)人：浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司，叶柃，
类型：发明
国别省市：浙江;33