环保型隧道防火涂料的制备及性能研究

摘要

随着交通密度的不断增加，隧道以其方便、灵活等特点受到规划者的关注，数量在不断增加。由于交通运输的复杂性以及隧道自身结构复杂、环境密闭等特点，使得隧道火灾在国内外频频发生。隧道结构的防火保护，成为隧道建设的重中之重。而在隧道内衬结构喷涂防火涂料是一种方便、高效、经济的隧道防火保护方法。
　　本文在已有隧道防火涂料研究的基础上，针对涂料耐火极限低、粘结强度差等特点，通过原材料的筛选、基本配方的确定、各原材料对涂料性能影响的研究、配方的优化、涂料最佳配方的确定以及和现有隧道防火涂料的性能对比等研究，最终制得密度小、粘结强度高、耐火性能好、无毒无害、耐水性优良的隧道防火涂料。
　　本文试验得到涂料配方的粘结组分为：高铝水泥、普通硅酸盐水泥和可再分散乳胶粉三者共同作用的复合粘结剂，粘结效果良好，最终得到涂料最佳配方的粘结强度为0.8Mpa，远远高于规范规定的0.1Mpa；隔热填料组分为膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等无机组分，该组分不仅隔热效果良好，而且使得涂料配方容重轻，最终得到涂料最佳配方的密度为597 Kg/m3；发泡体系和阻燃体系分别由三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵和氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌组成，高温下，发泡体系膨胀发泡，填充在涂料的空隙间，有效阻止温度的传递，而硼酸锌与其他两个阻燃剂的协同作用，更是阻燃效果良好，最终测得涂料最佳配方的耐火时间为204min；助剂为高效减水剂和引气剂，二者共同作用，使得涂料获得更加优异的施工性能。

目录

声明

第一章 绪论

1 .1 引言

1 .2 隧道火灾概况

1 .3 隧道设计技术规范及标准

1 .4 隧道防火保护方法分析

1 .5 隧道防火涂料的研究

1 .6 本论文的研究内容与技术路线

第二章 原材料与试验方法

2 .1 试验原材料与设备

2 .2 隧道防火涂料的试验设计

2 .3 隧道防火涂料耐火性能及其理化性能的测试方法

2 .4 小结

第三章 粘结剂对涂料的影响

3 .1 粘结剂的分析与选择

3 .2 高铝水泥不同掺量对涂料粘结性能影响的研究

3 .3 高铝水泥和普通硅酸盐水泥共同使用对涂料粘结性能影响的研究

3 .4 可再分散乳胶粉不同掺量对涂料粘结性能影响的研究

3 .5 粘结剂的综合作用对涂料粘结性能影响的研究

3 .6 小结

第四章 无机隔热填料不同掺量对涂料的影响

4 .1 无机隔热填料的分析与选择

4 .2 膨胀蛭石用量对涂料的影响

4 .3 膨胀珍珠岩用量对涂料的影响

4 .4 海泡石用量对涂料的影响

4 .5 轻质碳酸钙用量对涂料的影响

4 .6 硅酸铝纤维用量对涂料的影响

4 .7 小结

第五章 发泡材料用量对涂料的影响

5 .1 发泡材料的分析与选择

5 .2 聚磷酸铵不同掺量对涂料耐火性能影响的研究

5 .3 三聚氰胺不同掺量对涂料耐火性能影响的研究

5 .4 季戊四醇不同掺量对涂料耐火性能影响的研究

5 .5 发泡体系受热分解过程

5 .6 小结

第六章 阻燃剂和助剂对涂料的影响

6 .1 阻燃剂和助剂的分析与选择

6 .2 阻燃剂用量对涂料耐火性能影响的研究

6 .3 助剂对涂料的影响

6 .4 小结

第七章 涂料配方的确定和性能评价

7 .1 涂料最佳配方的确定

7 .2 涂料性能评价

7 .3 与现有隧道防火涂料的性能对比研究

7 .4 小结

第八章 结论

8 .1 本文主要研究成果

8 .2 进一步研究的建议

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果

致谢