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1 試驗(yàn)部分

1.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

開(kāi)發(fā)一種新型混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料,具體設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)如下：

(1) 涂料的性能指標(biāo)符合A98-2005《混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料》標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(2) 涂層在高溫下不分解產(chǎn)生有毒氣體,生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工對(duì)人體無(wú)害。

(3) 選用無(wú)機(jī)材料配制防火涂料,使涂料與混凝土結(jié)合牢固,并提高涂料的儲(chǔ)存期。

(4) 涂料具有耐火極限高、粘結(jié)強(qiáng)度高、耐潮濕、耐凍融良好的特性,可用于室內(nèi)外鋼筋混凝土的防火保護(hù)。

(5) 涂料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工均十分方便,且符合環(huán)保要求。

1.2 配方試驗(yàn)研究

在研制混凝土防火涂料過(guò)程中,不僅要考慮選用原料具有較高的耐高溫性能,還要考慮其具有較強(qiáng)的隔熱能力(即低的導(dǎo)熱系數(shù))、導(dǎo)溫系數(shù)和良好的理化性能及施工性能,同時(shí)還要考慮到涂料選材與混凝土配偶、潮濕基面施工和原料成本等問(wèn)題。按照本試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo),主要采用我國(guó)含量豐富的非金屬礦物、無(wú)機(jī)水凝性黏合劑及添加劑進(jìn)行配制。

1.2.1 防火纖維試驗(yàn)

防火纖維為涂料的主體,主要起增強(qiáng)涂層強(qiáng)度和骨架等作用,防止涂料干燥后和高溫下龜裂、脫落情況出現(xiàn)。分別選用玻璃纖維、硅酸鋁纖維、礦渣棉和海泡石棉4種材料進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 玻璃纖維不容易剪切和加工；硅酸鋁纖維不用剪切,但不易分散；礦渣棉容易分散但長(zhǎng)度不滿(mǎn)足要求,配制涂料干燥后收縮大、開(kāi)裂；海泡石棉容易分散長(zhǎng)度適宜,配制的涂料干燥后不收縮開(kāi)裂。最后選用海泡石棉作為防火纖維。

1.2.2 絕熱骨料試驗(yàn)[2]

絕熱骨料是配制混凝土防火涂料的主體,主要起隔熱、耐高溫作用,阻止火災(zāi)中熱量向混凝土結(jié)構(gòu)傳熱造成結(jié)構(gòu)失去力學(xué)性能。為了降低涂料的密度,我們選用輕質(zhì)材料隔熱、耐高溫材料作為絕熱骨料。一般情況下,絕熱骨料的容重、導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)有這樣關(guān)系：在一定容重范圍內(nèi),容重小,導(dǎo)熱系數(shù)小,單導(dǎo)熱系數(shù)反而大。對(duì)于穩(wěn)態(tài)溫度而言,導(dǎo)熱系數(shù)大小決定了材料隔熱性能的好壞。而火災(zāi)升溫過(guò)程屬于非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng),材料對(duì)于溫度傳遞的快慢程度是由導(dǎo)溫系數(shù)來(lái)衡量,即決定火災(zāi)熱量向基體傳遞的速度主要因素是導(dǎo)溫系數(shù)。為此,針對(duì)膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、空心微珠材料的容重、導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)的分析,選用導(dǎo)溫系數(shù)小的膨脹蛭石作為絕熱骨料。我們選用容重大、導(dǎo)溫系數(shù)小的膨脹蛭石。

1.2.3 防火黏合劑試驗(yàn)

黏合劑是將防火纖維、絕熱骨料等成分黏合成防火涂層,并使防火涂料固化產(chǎn)生強(qiáng)度的材料,是防火涂料的重要組成部分。