隧道防火涂料的设计原则

国内外在隧道防火涂料的研究方面做了大量的工作。比如国内学者提出了以硅酸盐为主要基料，氢氧化铝、膨胀蛭石、三硅酸镁为填料，四硼酸钠为阻燃添加剂的隧道防火涂料；针对隧道砌体不耐高温的特点，研制了一种以无机胶凝材料为主要成分的耐潮湿环境的水工隧道防火涂料。该涂料可同时用于钢结构和混凝土的防火保护。开发了一种新型物理膨胀型阻燃剂，并以可膨胀石墨为主要成分制备了一种无卤、环保、阻燃性能优异的物理膨胀型防火涂料。

而国外学者开发了建筑表面无机防火涂料，由水硬性白水泥、水玻璃、蛭石、膨胀珍珠岩、无机玻璃纤维等组成。介绍了一种主要由海泡石、石灰华、增强纤维、高铝水泥和无定形二氧化硅组成的防火涂料。该涂料具有良好的隔热和防爆性能，可应用于建筑外墙、隧道等。一种用于金属和混凝土表面的防火涂料，由膨润土、硅酸铝、硅灰石、硅酸镁、玻璃珠和一些多孔填料组成，粘结剂为水玻璃、硅酸盐水泥、石膏和磷酸盐中的一种或多种。

上述报道的隧道防火涂料均以水玻璃、水泥、白水泥、高铝水泥、磷酸盐等无机材料为基料，珍珠岩、膨胀蛭石、微孔硅酸钙、硅藻土、粉煤灰玻璃珠、海泡石粉、滑石粉为填料，玻璃纤维、钢纤维、聚丙烯纤维为增强材料，含结晶水的铝、镁、硼、锌的氧化物为阻燃剂。但根据国内外各类防火涂料的专利来看，用于保护不可燃建筑结构的涂料有有机膨胀型厚浆型涂料和轻质无机防火涂料。在火灾温度下，有机膨胀型防火涂料的碳泡沫层容易逐渐消失，降低防火隔热效果。再好的涂料，当涂层增加到4 mm时，耐火极限也只有1h，无机防火涂料由于密度轻、导热系数低、耐火性好，不同涂层厚度都能满足1 ~ 2h甚至更长的耐火要求。但纯无机物组成的防火涂料容易硬脆、开裂、脱落。因此，在隧道防火涂料的研究中，一般应采用非膨胀型、无污染的水性有机-无机复合涂料的研究技术路线。