浅析隧道防火涂料及其配方设计

隧道的钢筋混凝土结构在火灾发生时容易失去结构稳定而垮塌,容易造成难于估计的人员伤亡和财产损失,隧道防火涂料是隧道火灾保护的有效选择。基于我国隧道快速发展的严峻形势、隧道防火设计的要求以及我国经济发展的具体情况,本文简析了隧道防火涂料的分类及其防火隔热原理,分析了隧道防火涂料应满足的基本要求,提出了隧道防火涂料配方设计的基本思路,以期望加强隧道防火涂料的研究。     

隧道防火涂料的特色与发展趋势

基于我国隧道快速发展的严峻形势、隧道防火设计的要求以及我国经济发展的具体情况,本文综述了隧道防火涂料的防火机理、原材料的选用与组成,分析了隧道防火材料的材料技术指标与国内现有的防火涂料存在的缺陷。重点叙述了国内外隧道防火涂料的研究进展,并提出未来的隧道防火涂料几个重要的发展趋势,以期在隧道防火涂料的研制方面予以新的思路。     

冻融循环下隧道防火涂料粘结性能研究

采用快速冻融试验机和孔结构分析仪等,分别从宏观和微观角度研究隧道防火涂料冻融后的粘结性能.聚丙烯纤维可减缓冻融循环下隧道防火涂料的剥落,有益于行车安全.冻融循环15、30、45和60次时,隧道防火涂料可测得的最小孔径依次为14.8、8.6、8.0和7.3 nm,累计孔体积分别为9.34、18.61、20.72和22.83μL·g-1.随着冻融循环次数的增加,隧道防火涂料粘结强度损失增大、孔径恶化.在冻融循环的前30次,隧道防火涂料粘结性能降低显著,而后降低不明显.     

隧道防火涂料施工技术初探

近年来，随着我国公路建设的发展，公路隧道的数量不断增加，隧道内如何预防与防治火灾越来越越受到各界的关注，而在隧道内施工防护涂料逐渐成为隧道防治火灾的一种有效的方法，本文以凤凰山隧道防火涂料施工为例，详细叙述隧道防火涂料施工技术。     

新型隧道防火涂料问世

一种名为h1-3混凝土隧道防火涂料日前在上海研制成功，经国家防火建筑材料质量监督检验中心检测，各项指标符合q／iarna86—2004（（h1-3隧道防火涂料》标准，可以满足国家现行防火规范的要求。该产品是以无机绝热材料与轻质隔热材料为主要成份的防火涂料，产品无毒、无燃、不含石棉成份，涂层能经受烃类调温火焰的长时间冲击，具有质量轻、隔声、耐潮、耐火性能优良等特点。     

PVA、聚丙烯纤维和硅烷基粉末对隧道防火涂料性能的影响

在隧道防火涂料配方中加入聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯纤维及硅烷基粉末进行改性,并进行宏观试验(粘结、耐火、抗渗和抗裂试验)和微观试验(孔结构、电镜扫描和热重分析试验)研究.试验结果表明:在隧道防火涂料中掺入适量的PVA、聚丙烯纤维和硅烷基粉末,可以优化孔结构、改善界面过渡区、使内部受力更均匀,从而提高隧道防火涂料的粘结强度、抗渗和抗裂性能.     

防火涂层材料研究及产业化中的关键技术开发的研究进展

综述了近年来钢结构建筑防火涂料、隧道防火涂料领域的国内外研究进展,重点叙述了本课题组在该领域近10年来取得的研究成果和产业化情况.在防火涂层材料的研究中,本课题组凝练出以下关键技术:功能性填料复配技术,提高功能组分的协同作用;功能性填充料的表面处理技术,解决了涂料相结构稳定性和膨胀炭层强度、均匀性、膨胀倍率等制约涂层防火性能的关键技术;聚合物/层状硅酸盐纳米插层技术在隧道防火涂料领域的首次应用;聚合物粘结剂和无机凝胶材料复配技术,提高涂层粘结性能的高温连续性,改善涂层耐水性、柔韧性;复合纤维自替代技术,实现耐火性能的连续性;超细活性粉料低温烧结技术,使涂层在较宽的温度下烧结形成陶瓷面(体),极大地提高了涂层高温下的强度和耐火性能.     

膨胀型防火涂料的研究进展

介绍膨胀型防火涂料的基本组成、特点及其应用。概述防火涂料的机理和影响其性能的主要因素。介绍国内外膨胀型防火涂料的研究现状和今后的发展趋势。     

防火涂料的研究与进展

本文依据不同的分类条件对防火涂料进行了分类;研究了防火涂料的防火原理,并对防火原理进行了归类;本文研究了常用的3种防火涂料:钢结构防火涂料、电缆防火涂料、隧道防火涂料的特点以及将来的发展趋势。研究发现防火涂料是通过隔离、冷却、化学抑制等实现防火的,其中隔离是最主要的防火方式;钢结构防火涂料中厚涂型的耐火极限最高,但较为涂层较厚、装饰性较差,薄涂型、超薄型的装饰性较好,但耐火极限较低;电缆防火涂料大多采用膨胀型防火涂料,但其柔韧性、固化后挠曲性存在一定缺陷;隧道防火涂料虽然发展时间较短,但其防火效果较好;防火涂料未来的发展趋势有:解决防火涂料当前存在的问题;利用高新技术、工艺,制造出绿色、环保、高效、无毒的防火涂料。     

钢结构防火涂料应用的探讨

本文指出钢结构防火的重要性,对钢结构防火涂料的定义、工作原理以及钢结构防火涂料存在的问题进行了探讨,为钢结构防火涂料的进一步研究提供初步基础。     

竖井型长大城市隧道火灾通风的数值模拟

 随着城市建设发展,竖井型隧道越来越多地应用于城市交通隧道中。采用稳态与非稳态方法对火灾工况下竖井型隧道的气流场进行了数值模拟,分析了竖井型自然通风口对高温烟气扩散的影响。研究认为,竖井自然通风口引入隧道外冷空气,显著降低火源端部温度,可在一定程度上减少高温烟气对火源处隧道顶板的破坏。通过竖井引入新风,显著降低火源附近的有毒气体浓度,改善了火灾救援条件。火灾产生的有毒烟气由隧道洞口集中排放转变为竖井自然通风口分散排放,这对制定火灾救援、人员疏散方案有重要的指导作用。本隧道所设置的竖井自然通风口方案可满足火灾情况下人员逃生要求。     

水性膨胀型电缆防火涂料的应用

水性膨胀型电缆防火涂料是一种新型的电缆防火涂料，同国内目前主要使用的有机溶剂型电缆防火涂料相比，具有生产成本低，工艺简单，无污染，便于运输，贮存，施工等优点，且其防火性与实用性也优于前者。     

北京奥林匹克公园地下交通联系通道性能化防火设计研究

北京奥林匹克公园地下交通联系通道非常复杂,采用性能化防火设计方法有利于促进消防系统安全可靠、经济合理。本文对该通道的火灾危险性、纵向排烟设计、人员安全疏散、结构防火保护、火灾报警及自动灭火系统设计等进行了分析,提出了有效可行的解决方案和措施。该项目的研究成果已被某工程采纳,并可为其他城市隧道设计提供借鉴。     

隧道火灾探测与报警系统的研究

介绍并对比了几种火灾探测传感器，分析了隧道火灾的成因及其特点、给出了熔缆的应用数学模型。论述了熔缆及其特性，具体研究了以熔缆为传感器的火灾探测报警系统，介绍了其硬件及软件的结构。关键词：     

碳纤维加固钢筋混凝土梁防火方法试验研究

采用厚型防火涂料对两根碳纤维加固的钢筋混凝土梁进行了不同方法的防火保护．耐火试验结果表明，采用50mm厚防火涂料全截面保护的碳纤维加固梁的耐火极限超过了2．5h，防火涂层中增设钢丝网片对约束防火涂层、防止开裂和脱落效果明显．     

生态型防火涂料的试验研究

针对我国目前常用的防火涂料普遍存在VOC(挥发性有机化合物)超标的现象,开发一种新型无卤、低烟、无毒、与生态环境相协调的膨胀型防火涂料.主要采用正交试验法进行配方设计.试验和测试结果表明加入了矿渣的生态型防火涂料具有优良的防火性能和理化性质,并且达到VOC零排放.该涂料可广泛应用于各类木结构、钢结构及混凝土基材.     

隧道内纵向风速对火源上方烟气温度影响的试验

在我国西南某省公路隧道内进行了全尺寸火灾模拟试验,对不同纵向风速、不同火源功率下火源上方典型位置的烟气温度值进行了测量和分析,并对测得的典型结果与理论计算值进行对比.结果表明：试验测得的火源上方最高温升值与理论计算值符合得非常好,该理论计算方法可以用于今后的工程计算之中;另外在隧道内纵向风速较大时,火羽流将产生很大倾斜,导致火源上方顶棚附近的烟气温升不大,单纯采用缆式线型感温火灾探测的方式无法对早期隧道火灾进行报警,应该增加基于其他火灾特征量的火灾探测装置.     

某地下通道(隧道)细水雾灭火有效性的FDS模拟研究

细水雾灭火技术作为一种较为现代的灭火技术正被广泛的应用于隧道(地下通道)的灭火工作中。本文利用FDS模拟研究证实了成都某商业区地下通道(隧道)中细水雾灭火技术的有效性。细水雾灭火应与机械排烟合理有效的结合才能够达到最佳的灭火效果。     

水成膜泡沫灭火系统在公路隧道的应用

概述了国内外公路隧道严峻的火灾形势，通过水喷雾、水成膜泡沫喷淋分别对90号汽油的灭火试验对比，以及水喷雾灭火系统在国外的实际使用情况，得出水成膜泡沫灭火系统更适合在公路隧道中应用的结论。     

防火涂料破损后钢柱的温度分布

为了研究防火涂料的局部破损对钢柱抗火性能的影响,采用有限元分析方法对防火涂料局部破损的钢柱进行了温度分布研究。研究表明:火灾下防火涂料破损段温度可以按照无防火保护的构件进行升温计算;在防火涂料破损的交界面附近,温度分布有较短的(约300mm)过渡区域,过渡区域之后钢柱的温度分布又趋于均匀,防火涂料未破损段可以按照有防火保护的构件进行升温计算;腹板防火涂料是否破损对端部翼缘破损的钢柱温度分布影响不大。