建筑學中把橫截面積超過30m2的地下人工建造的通道定義為隧道。從最近報道來看,我國的鐵路隧道已超過6875座,總長度3700多公里,公路隧道超過1780座,總長度近800km,均為世界第一。隧道不僅承擔著交通運輸的任務,還起著光纜、電纜甚至是輸油管、輸水管通道的功能。雖然作為隧道內主體建筑的鋼筋混凝土構件是不燃性材料,但隧道火災具有燃燒后周圍溫度升高較快、持續時間長,著火范圍較大、消防撲救與進入困難等特點。在火災發生的短時間內,隧道內著火現場的局部溫度會迅速升至1000℃,隨著溫度的持續升高,混凝土內結合水變成蒸汽膨脹,產生壓力,導致混凝土表層發生炸裂,產生大的塌陷,隧道襯砌和結構也受到破壞,加劇了疏散和救援人員的生命危險,其直接損失和間接損失巨大。隨著我國長隧道及特長隧道的不斷增多,隧道的結構防火保護已經是一個重要的研究課題。
隧道結構防火保護的目的是:采取一定措施,使隧道的鋼筋混凝土結構在火災發生時保持完整性與穩定性,從而大大減少火災事故造成的生命財產損失,縮短工程修復時間。在隧道消防技術中,主要有以下防火措施:即提供不計人結構剖面的額外混凝土厚度、在混凝土中添加聚丙烯纖維、安裝噴淋滅火系統、在隧道襯體上粘貼隧道專用防火板材、在隧道襯體上噴涂防火涂料等。每種措施各有其特點,從性價比和施工的方便性考慮,隧道防火涂料是隧道防火保護的最佳選擇。
隧道防火涂料是針對隧道墻壁和拱頂在火災中免受燒損而專門設計的一類專用防火涂料。目前,隧道防火涂料主要有兩大類,硅酸鹽無機隧道防火涂料和環氧樹脂類有機隧道防火涂料。國內對隧道防火涂料的研究,以無機硅酸鹽隧道防火涂料為主。
隧道防火涂料通常由黏結劑、無機隔熱材料、發泡材料、助劑等組成,按照隧道防火涂料性能要求和使用環境,進行配方沒計時需考慮:①對基材的黏結性,一般隧道基材通常為硅酸鹽材料,雖可選波特蘭水泥類為黏結材料,但考慮發生火災時的高溫環境,應優選耐火度高的高鋁水泥為黏結材料;②熱力學性質要求各配料的線膨脹系數應盡量接近,否則在高溫下熱膨脹不一致將會導致涂料的開裂、脫落、失去阻火功能;③涂料各組分應具有不燃性、低導熱性和吸熱性質等功能,起到防火隔熱作用。