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一种地质聚合物隧道防火涂料及其制备方法技术

技术编号:9004185 阅读:148 留言:0更新日期:2013-08-07 19:42
本发明专利技术提供了一种地质聚合物隧道防火涂料,以重量单位计,由以下原料组成:地质聚合物35~45份,膨胀珍珠岩10~15份,膨胀蛭石17~28份,水镁石纤维13~15份,海泡石3~5份,羟甲基纤维素3~5份,脂肪醇磺酸盐引气剂0.03~0.05份,其中:所述的地质聚合物,以重量单位计,由以下原料组成:硅灰17份,高岭土10份,钙基膨润土3份,氧化钙5份,碳酸钠10份,氯化钠2份,硫酸钠3份,低钙粉煤灰50份。本发明专利技术使用的地质聚合物粘结剂具有材料来源成本低,粘结强度高,耐火性能和耐久性优良的特点;本发明专利技术的隧道防火涂料具有耐火极限时间长,粘接强度高,耐冻融性能优良的特性,是一种性能良好的隧道防火涂料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于防火涂料领域,涉及一种隧道防火涂料,具体涉及。
技术介绍
隧道防火涂料是专门针对隧道墙壁和拱顶在火灾中免受烧损而专门设计的一种专用防火涂料。当前,我国隧道防火涂料生产厂家众多,基本上都是以高铝水泥为粘结剂,膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等轻质骨料,配合而成隧道防火涂料,典型的问题是该类隧道防火涂料粘结强度低,涂层薄防火等级低,涂层厚易脱落,防火涂层装饰性差。地质聚合物具有以下独特的物理化学性能:(I)原料来源丰富、价格低廉。自然界中硅铝酸盐原料储量丰富,同时工业矿渣、粉煤灰、脱硫灰、矿山尾矿等固体废弃物亦可作为硅铝酸盐原料,在降低成本的同时又可以处理掉这些常规方法难以处理的对环境有害的物质,达到变废为宝的功效。(2)材料硬化快、强度高。地聚合反应脱水快,网络骨架易形成。20°C以下水化4小时,抗压强度可达15 30MPa。随着时间的延长,此类材料强度仍有大幅增加。(3)热稳定性好、耐高温。其导热系数为0.24-0.38W/m.K,可与轻质耐火土砖(0.3-0.4ff/m -K)相媲美。所用原料为天然铝硅酸盐矿物或工业固体废物,因而材料具有良好的防火性能。能够在1000°c高温下,保持材料的物理和化学性能不变。(4)耐久性好。地聚合材料特有的网络聚合结构,使其在保持了较低的收缩率和膨胀率的同时,具有更好的抗冻融作用。因此,地聚合材料具有良好的耐久性能。·地质聚合物的这些独特的物理化学性能都特别适用于在隧道防火涂料中作为粘结剂长期使用。但是,通常地质聚合物需水玻璃溶液、金属氢氧化物碱溶液与偏高岭土、粉煤灰、炉渣等硅铝酸盐中的一种或几种反应,在工程应用中,双组分配合使用不方便,也不经济。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足,本专利技术的目的在于,提供。为了实现上述任务,本专利技术采用如下技术方案予以实现:一种地质聚合物隧道防火涂料,以重量单位计,由以下原料组成:地质聚合物35 45份,膨胀珍珠岩10 15份,膨胀蛭石17 28份,水镁石纤维13 15份,海泡石3 5份,羟甲基纤维素3 5份,脂肪醇磺酸盐引气剂0.03 0.05份,其中:所述的地质聚合物,以重量单位计,由以下原料组成:娃灰17份,高岭土 10份,钙基膨润土 3份,氧化钙5份,碳酸钠10份,氯化钠2份,硫酸钠3份,低钙粉煤灰50份。制备如上所述的地质聚合物隧道防火涂料的方法,该方法按照如下所述的步骤进行:步骤一,按照地质聚合物配方重量份数将硅灰17份,高岭土 10份,钙基膨润土 3份,氧化钙5份,碳酸钠10份,氯化钠2份和硫酸钠3份混合,在球磨机内磨制成细粉;步骤二,将步骤一中制成的细粉在750°C下煅烧3小时;步骤三,以重量分数计,将步骤二中煅烧后的细粉50份与低钙粉煤灰50份混合,再次在球磨机中磨制成50微米以下的细粉,即可制得地质聚合物;步骤四,按照地质聚合物隧道防火涂料配方重量份数将地质聚合物35 45份,膨胀珍珠岩10 15份,膨胀蛭石17 28份,水镁石纤维13 15份,海泡石3 5份,羟甲基纤维素3 5份和脂肪醇磺酸盐引气剂0.03 0.05份在常温下搅拌混合均匀即可制得地质聚合物隧道防火涂料。本专利技术还具有如下技术特点:所述的地质聚合物隧道防火涂料在使用时与水的重量配比为0.9:1。本专利技术的地质聚合物隧道防火涂料和现有技术相比,具有以下技术效果:(I)本专利技术使用的地质聚合物粘结剂和硫铝酸盐水泥、高铝水泥、硅酸盐水泥相t匕,地质聚合物具有材料来源成本低,粘结强度高,耐火性能和耐久性优良的特点。 (2)本专利技术的地质聚合物隧道防火涂料具有耐火极限时间长,粘接强度高,耐冻融性能优良的特性,是一种性能良好的隧道防火涂料。具体实施例方式地质聚合物是通过碱激发硅铝酸盐的活性,发生地聚合反应,一般常用硅酸钠和氢氧化钠的水溶液激发偏高岭土、粉煤灰、矿渣等硅铝酸盐。但是若将地质聚合物用于隧道防火涂料,这种液体的碱体系,给运输和使用带来诸多不便。本专利技术使用低熔点的钠盐如氯化钠、硫酸钠与高熔点的碳酸钠多元共熔,使碳酸钠的熔化温度降低至600 700°C,利用高活性的硅灰在高温下与碱金属氧化物反应生成硅酸钠、硅酸钙、二硅酸钠或二硅酸钙,同时在碱性膨润土的辅助下,750°C下将高岭土变成高活性的偏高岭土。高温下硅酸钠、二硅酸钠、氧化钙、偏高岭土发生预聚合反应,最后与粉煤灰混合,变成为地质预聚合物,这种地质预聚合物可使地质聚合物隧道防火涂料成为一种单组分的涂料,方便运输,使用时,只需加水使地质聚合物继续发生地聚合反应,实现隧道防火涂料的成型。使用引气剂可在地质聚合物防火涂料中形成闭孔的气泡,降低防火涂料的导热性。本专利技术的隧道防火涂料不仅适用于各种隧道的防火,而且适用于各种预应力混凝土结构的防火。遵从上述技术方案,一种地质聚合物隧道防火涂料,以重量单位计,由以下原料组成:地质聚合物35 45份,膨胀珍珠岩10 15份,膨胀蛭石17 28份,水镁石纤维13 15份,海泡石3 5份,羟甲基纤维素3 5份,脂肪醇磺酸盐引气剂0.03 0.05份,其中:所述的地质聚合物,以重量单位计,由以下原料组成:娃灰17份,高岭土 10份,钙基膨润土 3份,氧化钙5份,碳酸钠10份,氯化钠2份,硫酸钠3份,低钙粉煤灰50份。上述配方中的原料规格要求如下所述:膨胀珍珠岩粒径为2.36_。膨胀輕石粒径为1.18mm 0.6mm。水镁石纤维长度小于1mm。海泡石细度大于800目。脂肪醇磺酸盐引气剂为上海戴宇实业有限公司生产。低I丐粉煤灰中S1:A1比大于2.0,活性的玻璃相重量含量高于40%。高温预聚反应的混合物中金属氧化物M2O与活性硅灰SiO2的最佳重量比例为1.3:2.0。地质聚合物隧道防火涂料在使用时与水的重量配比为0.9:1。制备如上所述的地质聚合物隧道防火涂料的方法,该方法按照如下所述的步骤进行:步骤一,按照地质聚合物配方重量份数将硅灰17份,高岭土 10份,钙基膨润土 3份,氧化钙5份,碳酸钠10份,氯化钠2份和硫酸钠3份混合,在球磨机内磨制成细粉;步骤二,将步骤一中制成的细粉在750°C下煅烧3小时;步骤三,以重量分数计,将步骤二中煅烧后的细粉50份与低钙粉煤灰50份混合,再次在球磨机中磨制成50微米以下的细粉,即可制得地质聚合物; 步骤四,按照地质聚合物隧道防火涂料配方重量份数将地质聚合物35 45份,膨胀珍珠岩10 15份,膨胀蛭石17 28份,水镁石纤维13 15份,海泡石3 5份,羟甲基纤维素3 5份和脂肪醇磺酸盐引气剂0.03 0.05份在常温下搅拌混合均匀即可制得地质聚合物隧道防火涂料。以下给出本专利技术的具体实施例,需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本专利技术的保护范围。实施例1:本实施例给出地质聚合物隧道防火涂料,以重量单位计,由以下原料组成:地质聚合物43份,膨胀珍珠岩12份,膨胀蛭石24份,水镁石纤维14份,海泡石4份,羟甲基纤维素3份,脂肪醇磺酸盐引气剂0.03份;所述的地质聚合物,以重量单位计,由以下原料组成:娃灰17份,高岭土 10份,钙基膨润土 3份,氧化钙5份,碳酸钠10份,氯化钠2份,硫酸钠3份,低钙粉煤灰50份。本实施例制备的地质聚合物隧道防火涂料的各项性能参数如表I所示。实施例2:本实本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种地质聚合物隧道防火涂料,其特征在于,以重量单位计,由以下原料组成:地质聚合物35~45份,膨胀珍珠岩10~15份,膨胀蛭石17~28份,水镁石纤维13~15份,海泡石3~5份,羟甲基纤维素3~5份,脂肪醇磺酸盐引气剂0.03~0.05份,其中:所述的地质聚合物,以重量单位计,由以下原料组成:硅灰17份,高岭土10份,钙基膨润土3份,氧化钙5份,碳酸钠10份,氯化钠2份,硫酸钠3份,低钙粉煤灰50份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:艾涛赵鹏景宏君王俊义王振军阎鑫苏兴华常利杨广营张海师
申请(专利权)人:长安大学
类型:发明
国别省市:

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