一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法及应用，该制备方法包括步骤：S1、珍珠岩颗粒粉碎至其粒径小于1mm，得珍珠岩粉；钢渣研磨至其比表面积不小于420m2/kg，得钢粉；防火纤维筛选其长度为5

【技术实现步骤摘要】
一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及烟道板
，具体涉及一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法及应用。

技术介绍

[0002]地下隧道已经成为很多城市交通网络的一部分，它大大便利了我们的生活。最初，人们建造地下隧道所采用的方式比较简单粗暴，往往会对城市造成很多破坏。如今，随着技术水平的提高，采用“隧道挖掘机”进行建造，大大保护了地面的基础设施。隧道内部狭窄，长度长，加之其两侧封闭的独特结构，车辆及车上人员疏散困难，一旦发生火灾，高温烟气在隧道内的流动路径长，所造成的损失也是十分惨重。其中，在集中排烟模式下的烟道板结构，是提高火灾情况下人员安全的重要结构。
[0003]烟道板就是在隧道顶部设置专门的烟雾通道，对提高隧道应急减灾能力起到重大作用。现有的隧道烟道板大多采用普通混凝土材料制成，此种烟道板存在以下问题：普通混凝土烟道板由于其结构和材质的局限性，防火/耐火性能有限，在持续高温下会开裂，甚至会碎裂成杂物从隧道顶部掉落，造成坍塌现象，产生二次事故。
[0004]因此，需要提供一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法及应用，以解决上述现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法及应用，制得的烟道板防火性能好，不易受热开裂，能够有效防止高温环境下二次事故的发生。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法及应用，采用如下技术方案：
[0007]一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、部分原材料预处理；
[0009]珍珠岩颗粒粉碎至其粒径小于1mm，得珍珠岩粉；
[0010]钢渣研磨至其比表面积不小于420m2/kg，得钢粉；
[0011]防火纤维筛选其长度为5
‑
8mm，得防火纤维段；
[0012]S2、UHPC材料制备；
[0013]先按如下重量份数对原材料进行充分混合：水泥370
‑
440份、珍珠岩粉35
‑
45份、钢粉9
‑
14份、改性黏土粉7
‑
9份、高效减水剂2
‑
5份、阻燃弹性体3
‑
5份、相容剂3
‑
7份和水60
‑
120份；
[0014]然后按重量份数投入防火纤维段7
‑
13份，充分搅拌均匀，即得UHPC材料；
[0015]S3、烟道板制备；
[0016]将UHPC材料进行浇筑，先进行高温蒸养，再进行标准养护成型，养护结束后，拆模，即得超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板。
[0017]本专利技术制得的超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板具有强防爆、高耐火性能，解决了现有烟道板在火灾中耐火和防爆裂性能较差的缺陷，能够有效防止高温环境下二次事故的发生。
[0018]通过特制珍珠岩粉和钢粉的粒径限制，可以使颗粒之间更容易产生相对滑动，在低水胶比的情况下还能保证较快的流动速度和较大的扩展度，颗粒少棱角，搅拌过程中更不容易产生气泡，产生的大量气泡可以在短时间排到UHPC材料产品的表面，从而增加UHPC材料产品结构体系的密实度，进而增加其强度。
[0019]通过对防火纤维长度的筛选限制，可以有效的防止微裂缝的产生，防止UHPC材料产品结构层在高温下发生爆裂。
[0020]进一步的，所述改性黏土粉的制备方法，包括如下步骤：
[0021]A1、将黏土粉碎后，与溴化十六烷基三甲胺按质量比1:1投入容器中；
[0022]A2、用搅拌器对该容器内混合物进行搅拌，然后再用离心机对搅拌液进行离心，再以去离子水清洗数次，得改性黏土；
[0023]A3、将改性黏土放入烤箱中，烘烤干燥后，研磨成粉末状，得到改性黏土粉。
[0024]进一步的，A2中，在75
‑
90℃温度条件下，以480
‑
500rpm的转速对容器内混合物进行持续搅拌1
‑
1.5h。
[0025]利用黏土层间距较高的特性，有利于溴化十六烷基三甲胺大分子进入层间交联，同时本身具有较佳的热稳定性和疏水性等优点，则交联产物发生热裂解时，会在表面形成多层黑色絮状含碳的残余物质，迁移至UHPC材料产品表面，形成保护层，使得UHPC材料产品整体具有较佳的阻燃性和防火效果。
[0026]进一步的，所述阻燃弹性体的制备方法，包括如下步骤：
[0027]B1、将乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、SEBS热塑性弹性体和改性黏土粉三者进行混合；
[0028]B2、调节转速为105
‑
145转/分钟，球磨7.5
‑
8.5小时，即得阻燃弹性体。
[0029]进一步的，B1中，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、SEBS热塑性弹性体和改性黏土粉的质量比为1
‑
1.5:3
‑
4:0.3
‑
0.5。
[0030]阻燃弹性体中含有改性黏土粉，可以分散在水泥中，增加水泥的阻燃性，且经球磨工艺处理后，使得SEBS热塑性弹性体和乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物插层进入改性黏土粉层间，再与水泥相互配合，可以进一步改善水泥的耐应力开裂性能，大大增加UHPC材料产品的阻燃性能和防开裂性能。
[0031]并且，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和马来酸酐接枝相容剂相互配合，可以促进水泥、阻燃弹性体和其他组分的相容，使彼此均匀分散，再配合插层的改性黏土粉，进一步大大增加本专利技术UHPC材料产品的耐应力开裂性能。
[0032]进一步的，S3中，高温蒸养为86
‑
92℃蒸汽养护36
‑
48h；标准养护为22
‑
28℃、湿度85
‑
90％养护7
‑
8天。
[0033]进一步的，所述防火纤维包括聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯睛纤维、聚酞胺纤维、芳纶纤维、聚醋纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚酞亚胺纤维中的一种或至少两种混合。
[0034]进一步的，所述高效减水剂包括聚羧酸系高效减水剂、萘系高效减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂中的一种或至少两种混合；
[0035]进一步的，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
[0036]乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和马来酸酐接枝相容剂相互配合，可以促进水泥、阻燃弹性体和其他组分的相容，使彼此均匀分散，再配合插层的改性黏土粉，进一步大大增加本专利技术UHPC材料产品的耐应力开裂性能。
[0037]一种上述的制备方法制得的超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板的应用，作为专门的烟雾通道，用于地下隧道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、部分原材料预处理；珍珠岩颗粒粉碎至其粒径小于1mm，得珍珠岩粉；钢渣研磨至其比表面积不小于420m2/kg，得钢粉；防火纤维筛选其长度为5
‑
8mm，得防火纤维段；S2、UHPC材料制备；先按如下重量份数对原材料进行充分混合：水泥370
‑
440份、珍珠岩粉35
‑
45份、钢粉9
‑
14份、改性黏土粉7
‑
9份、高效减水剂2
‑
5份、阻燃弹性体3
‑
5份、相容剂3
‑
7份和水60
‑
120份；然后按重量份数投入防火纤维段7
‑
13份，充分搅拌均匀，即得UHPC材料；S3、烟道板制备；将UHPC材料进行浇筑，先进行高温蒸养，再进行标准养护成型，养护结束后，拆模，即得超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板。2.根据权利要求1所述的超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法，其特征在于，所述改性黏土粉的制备方法，包括如下步骤：A1、将黏土粉碎后，与溴化十六烷基三甲胺按质量比1:1投入容器中；A2、用搅拌器对该容器内混合物进行搅拌，然后再用离心机对搅拌液进行离心，再以去离子水清洗数次，得改性黏土；A3、将改性黏土放入烤箱中，烘烤干燥后，研磨成粉末状，得到改性黏土粉。3.根据权利要求2所述的超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法，其特征在于，A2中，在75
‑
90℃温度条件下，以480
‑
500rpm的转速对容器内混合物进行持续搅拌1
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1.5h。4.根据权利要求3所述的超高性能UHPC薄型地下隧道烟道板制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：容七英，刘高明，李亮辉，张志，张洋，邱守慧，闫自海，张琦，王琦，郭建材，
申请(专利权)人：江西龙正科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：