隧道防火涂料前景展望

隧道防火涂料前景展望

    建筑学中把横截面积超过30m2的地下人工建造的通道定义为隧道。从最近报道来看，我国的铁路隧道已超过6875座，总长度3700多公里，公路隧道超过1780座，总长度近800km，均为世界第一。隧道不仅承担着交通运输的任务，还起着光缆、电缆甚至是输油管、输水管通道的功能。虽然作为隧道内主体建筑的钢筋混凝土构件是不燃性材料，但隧道火灾具有燃烧后周围温度升高较快、持续时间长、着火范围较大、消防扑灭与进入困难等特点。在火灾发生的短时间内，隧道内着火现场的局部温度会迅速升至1000度，

    随着温度的持续升高，混凝土内结合水变成蒸汽膨胀，产生压力，导致混凝土表层发生炸裂，产生大的塌陷，隧道衬砌和结构也受到破坏，加剧了疏散和救援人员的生命危险，其直接损失和间接损失巨大。随着我国长隧道及特长隧道的不断增多，隧道的结构防火保护已是一个重要的研究课题。

    国内外就隧道防火涂料的研究已开展了大量的工作。如国内学者提出一种以硅酸盐为主要黏结剂，以氢氧化铝、膨胀蛭石、三硅酸镁等为填充料，四硼酸钠为防火助剂的隧道防火涂料；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的耐潮湿环境的水硬性隧道防火涂料，该涂料可同时应用于钢结构和混凝土的防火保护；开发了一种新型的物理膨胀阻燃剂，以可膨胀石墨为主，制备了一种无卤素、环保、并具有优良防火性能的物理膨胀型防火涂料。而国外学者研制出建筑物表面的无机防火涂料，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；推出了以海泡石、钙硅石、增强纤维、高铝水泥、无定形硅石为主要组成的防火涂料，该涂料具有很好的绝热性和防爆裂性，可应用于建筑物外墙、隧道等；可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、玻璃微珠及一些多孑L填料组成，黏结剂为水玻璃、波特兰水泥、石膏、磷酸盐类中的一种或几种等。

    2011年10月12日，山西省科学技术厅组织太原理工大学、中科院山西煤炭化学研究所、山西省公路局、山西省化工研究院、山西省建材委员会、中国日用化学工业研究所等企事业单位的有关专家对山西省交通科学研究院完成的“薄型高粘结隧道防火涂料应用研究”课题进行了科技成果鉴定，该项目通过对影响隧道防火涂料粘结强度、密度、耐火性能等因素的分析研究，筛选了原材料，优化了掺量，得出了最佳，开发出一种薄型高粘结隧道防火涂料，并进行了中试生产和工程应用。

    隧道结构防火保护的目的是：采取一定的措施，使隧道的钢筋混凝土结构在火灾发生时保持完整稳定性，从而大大减少火灾事故造成的生命财产损失，缩短工程修复时。在隧道消防技术中，主要有以下防火措施：即提供不计入结构剖面的额外混凝土厚度、在混凝土中添加聚丙烯纤维、安装喷淋灭火系统、在隧道衬体上黏结隧道专用防火板材、在隧道衬体上喷涂防火涂料等。每种措施各有其特点，从性价比和施工的方便性考虑，隧道防火涂料是隧道防火保护的最佳选择。