隧道在建筑學(xué)中被定義為橫截面積超過30m2的地下人工建造的通道。隧道不僅承擔(dān)著交通運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)，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(nèi)主體建筑的鋼筋混凝土構(gòu)件是不燃性材料，但隧道火災(zāi)具有燃燒后周圍溫度升高較快、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，著火范圍較大、消防撲救與進(jìn)入困難等特點(diǎn)，在火災(zāi)發(fā)生的短時(shí)間內(nèi)，隧道內(nèi)著火現(xiàn)場(chǎng)的局部溫度會(huì)迅速升至1000℃，隨著溫度的持續(xù)升高，混凝土內(nèi)結(jié)合水變成蒸汽膨脹，產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致混凝土表層發(fā)生炸裂，產(chǎn)生大的塌陷，隧道襯砌和結(jié)構(gòu)也受到破壞，加劇了疏散和救援人員的生命危險(xiǎn)，其直接損失和間接損失巨大。隨著我國(guó)長(zhǎng)隧道及特長(zhǎng)隧道的不斷增多，隧道的結(jié)構(gòu)防火保護(hù)已經(jīng)是一個(gè)重要的研究課題。從最近報(bào)道來看，我國(guó)的鐵路隧道已超過6875座，總長(zhǎng)度3700多km，公路隧道超過1780座?？傞L(zhǎng)度近800km，均為世界第一。
隧道結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的目的是：采取一定措施，使隧道的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)保持完整性與穩(wěn)定性，從而大大減少火災(zāi)事故造成的生命財(cái)產(chǎn)損失，縮短工程修復(fù)時(shí)間。在隧道消防技術(shù)中，主要有以下結(jié)構(gòu)防火措施：即提供不計(jì)入結(jié)構(gòu)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(tǒng)、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(diǎn)，從性價(jià)比和施工的方便性考慮，隧道防火涂料均是隧道防火保護(hù)的最佳選擇。
一、環(huán)保型隧道防火涂料的研制
（一）、主要原材料介紹
1、黏結(jié)劑及耐火隔熱材料
隧道防火涂料宜選用無機(jī)黏結(jié)劑，如水玻璃（硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰等）、磷酸鹽、硅溶膠、硅酸鹽等，在此選用硅酸鹽作主要黏結(jié)劑,因硅酸鹽黏結(jié)劑的密度大，所以再配以其他輕質(zhì)無機(jī)黏結(jié)劑和適量有機(jī)黏結(jié)劑以增加強(qiáng)度和降低干密度。對(duì)硅酸鹽黏結(jié)劑的性能要求是強(qiáng)度高，硬化快，硬化物密度低。
耐火隔熱材料要求具有相對(duì)密度低、導(dǎo)熱率低、粒徑適宜、高溫穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。在隧道防火涂料中常用的耐火隔熱材料有以下幾種。
(1)膨脹珍珠巖。 膨脹珍珠巖是白色或灰白色的多孔狀物質(zhì)，由天然珍珠巖經(jīng)破碎、預(yù)熱、瞬時(shí)高溫(1200℃左右)煅燒，使內(nèi)部所含的結(jié)晶水及揮發(fā)性成分急劇揮發(fā)而成，具有質(zhì)輕、絕熱、吸音、無毒、不燃、無味等特點(diǎn)，是一種很好的超輕質(zhì)高效能的隔熱保溫材料(見表1)。
表1膨脹珍珠巖的分類及性能要求
(2)膨脹蛭石。 膨脹蛭石是由金云母或黑云母變質(zhì)而成的，是一種復(fù)雜的鐵、鎂含水硅酸鹽類礦物。外形像云母，但性脆而無彈性，表面光澤差，不能分剝成薄片，每層間含有結(jié)晶水，因此加熱到850～1000℃時(shí)，由于結(jié)晶水變成氣體，使體積膨脹15～20倍，薄片間形成空氣夾層，形成層狀碎片，其中有著無數(shù)細(xì)小的孔隙，是一種良好的無機(jī)保溫隔熱材料(見表2)。
表2常見膨脹蛭石的物理性能
(3)巖棉纖維。 巖棉是人造輕質(zhì)硅酸鹽非連續(xù)的絮狀纖維材料，質(zhì)地松軟，密度約為150kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)在0．07W／(m·k)左右。其化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸，耐堿。巖棉纖維雖細(xì)，但不脆，有彈性，經(jīng)剪斷加工成合適長(zhǎng)度的纖維后，用來生產(chǎn)防火涂料，可增強(qiáng)涂層的機(jī)械強(qiáng)度。
(4)其他耐火隔熱材料。 除上述幾種耐火隔熱材料外，還有海泡石、硅藻土、石棉等。海泡石可作為涂料的增稠劑、觸變劑和懸浮劑。硅藻土密度約為500kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為0．17W／(m·k)在防火涂料中可用作懸浮劑，但用量不能太大，否則影響涂料的干密度。石棉因其污染環(huán)境和危害人體健康，不推薦采用。
2、發(fā)泡材料
發(fā)泡材料可以在涂料受熱時(shí)膨脹，填滿涂層填料間的細(xì)小空間，減慢熱量傳遞速度。
(1)聚磷酸銨。聚磷酸銨(APP)，又稱多聚磷酸銨，是白色(結(jié)晶或無定形)粉末，系無分枝的長(zhǎng)鏈聚合物，是一種優(yōu)質(zhì)、高效、無毒的發(fā)泡材料。
(2)三聚氰胺。三聚氰胺俗稱蜜胺，常用于防火涂料中的發(fā)泡組分，由于它不含鹵素，無毒，不會(huì)污染環(huán)境，因此在防火涂料中廣泛采用。
3、助劑
(1)硅酸鹽促固劑。一般情況下，硅酸鹽黏結(jié)劑固化速度較慢，為滿足GB14907—94規(guī)定干燥時(shí)間的要求，還需要加入適量的促固劑，要求促固劑在涂料粉料未加水混合前，不會(huì)造成粉料結(jié)團(tuán)、水泥強(qiáng)度降低或失效。所以常選用不含水的粉狀促固劑。
(2)增稠劑或懸浮劑。由于涂料中分別含有密度較大的微細(xì)粉料和密度較小的隔熱材料，如不使用增稠劑或懸浮劑，則不易混勻，加水?dāng)嚢钑r(shí)易分層以及稠度不適合刷涂要求。
（二）試驗(yàn)結(jié)果及分析
1、耐火極限及黏結(jié)性能
隧道防火涂料的最重要指標(biāo)是涂料的耐火極限、黏結(jié)性能和安全毒性，在確定了原料后，通過改變?cè)系谋壤?，研究了上?類材料對(duì)涂料耐火極限、黏結(jié)性能的影響，每個(gè)因素上選取3個(gè)水平，采用L9(3)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案(見表3)。
2、試驗(yàn)結(jié)果與分析
試驗(yàn)結(jié)果與分析見表4。
表4試驗(yàn)結(jié)果與分析
由此可見，發(fā)泡材料對(duì)耐火極限影響最大，其次是黏結(jié)劑，主次順序?yàn)椋篊—A—D—B，在黏結(jié)劑量一定的條件下，增加發(fā)泡材料、耐火隔熱材料及助劑，均可提高涂料的耐火極限。
黏結(jié)劑和耐火隔熱材料對(duì)黏結(jié)強(qiáng)度影響最大，主次順序?yàn)椋篈—B—D—C，這是由于增加黏結(jié)劑可以增加黏結(jié)強(qiáng)度，耐火隔熱材料多為輕質(zhì)材料，增加低密度的耐火隔熱材料，單位體積的涂料中黏結(jié)劑含量減少，致使黏結(jié)強(qiáng)度降低。
（三）生產(chǎn)配方及性能指標(biāo)
經(jīng)過大量的試驗(yàn)，確定了隧道防火涂料的配方(見表5)，具體性能指標(biāo)見表6。
表5隧道防火涂料配方
（四）生產(chǎn)工藝
(1)將發(fā)泡材料、耐火隔熱材料等原料過篩，除去粗顆粒，以避免噴涂施工時(shí)粗顆粒堵塞管道、噴槍。
表6隧道防火涂料技術(shù)要求
(2)將助劑加入到發(fā)泡材料、耐火隔熱材料中，在高速攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，混合均勻?br />
(3)在以上混合物中加入黏結(jié)劑，充分?jǐn)嚢?，混合均勻?br />
(4)產(chǎn)品須防潮，包裝時(shí)內(nèi)襯塑料袋，外套編織袋。隧道防火涂料的生產(chǎn)工藝流程見圖1。
圖1隧道防火涂料生產(chǎn)工藝流程
二、隧道防火涂料的應(yīng)用及施工
隧道防火涂料主要適用于公路隧道、鐵路隧道的防火，還適用于石化工程、高層建筑、鋼結(jié)構(gòu)、地下車庫(kù)的防火需要。
（一）施工方法
隧道防火涂料的施工一般采用分層間隔性施工工藝，分基層(防火層)和表層(顏色層)施工。施工期間及施工后的24h內(nèi)，環(huán)境溫度不得低于4℃，以防止遭受凍害。在極度干燥和炎熱條件下，應(yīng)創(chuàng)造必要的養(yǎng)護(hù)條件，防止涂層失水過快。
1、施工機(jī)具
施工機(jī)具：砂漿攪拌機(jī)、專用噴涂設(shè)備(擠壓式灰漿泵、空壓機(jī))、涂抹灰漿專用鐵板、清洗用具、運(yùn)輸工具等。
2、施工準(zhǔn)備
(1)將隧道砼表面的浮塵、油污等清洗干凈，并灑水潤(rùn)濕；
(2)修補(bǔ)凹凸不平的地方，確保隧道砼表面的平整；同時(shí)對(duì)砼表面特別光滑的地方，要求用砂漿抹面；
(3)漏水的地方一定要補(bǔ)漏止水。
3、基層施工
(1)水和涂料以(0．70～0．75)：1的比例混合，用攪拌機(jī)攪拌20min(一定要確保攪拌時(shí)間，涂料要隨拌隨用)，成稠漿狀；
(2)用少量的漿料做間距為2．5m的橫條狀厚度標(biāo)志，作為噴涂施工的參照物；
(3)用噴涂機(jī)從隧道的腰部向頂部(從下而上)進(jìn)行噴涂，每次噴涂厚度3～8mm；
(4)待第一次噴涂基本干透后，繼續(xù)噴涂第二次，如此循環(huán)，直至噴涂到設(shè)計(jì)厚度；
(5)因噴涂表面不夠光滑，所以在最后一次噴涂后，要立即用料漿進(jìn)行手工補(bǔ)填找平、修整，使涂層表面平整光滑，并確保涂層達(dá)到設(shè)計(jì)厚度；
(6)基層完工后，要求涂層表面平整、光滑、潔凈。
4、表層施工
在基層基本干透成型后(約需3d)，方可進(jìn)行表層施工(對(duì)要求較高的工程，如市政工程等，在表層施工前最好在基層表面刮一層膩?zhàn)?。表層可以用噴槍、羊毛刷、輥筒等機(jī)具進(jìn)行施工。噴刷要求均勻、平滑、無色差。不同顏色的分界線要求平直、清晰。
（二）養(yǎng)護(hù)
常規(guī)自然養(yǎng)護(hù)28d，養(yǎng)護(hù)條件與普通混凝土相同。涂層如有損傷，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。
（三）施工注意事項(xiàng)
(1)攪拌時(shí)漿料太干，可適當(dāng)增大水灰比，以適宜施工為準(zhǔn)；
(2)在攪拌、噴涂、涂抹過程中，散落、反彈的漿料可及時(shí)收回利用；被污染的和超過2h的不能再用；
(3)涂料包裝袋一經(jīng)打開應(yīng)立即使用，受潮結(jié)塊的涂不得使用；
(4)施工工藝可根據(jù)涂層的設(shè)計(jì)厚度和施工條件，
進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
三、隧道防火涂料的發(fā)展前景
國(guó)內(nèi)外就隧道防火涂料的研究已開展了大量的工作。如國(guó)內(nèi)學(xué)者提出一種以硅酸鹽為主要黏結(jié)劑，以氫氧化鋁、膨脹蛭石、三硅酸鎂等為填充料，四硼酸鈉為防火助劑的隧道防火涂料；針對(duì)隧道砌體不耐高溫的特點(diǎn)，研制了一種以無機(jī)膠凝材料為主的耐潮濕環(huán)境的水硬性隧道防火涂料，該涂料可同時(shí)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的防火保護(hù)；開發(fā)了一種新型的物理膨脹阻燃劑，以可膨脹石墨為主，制備了一種無鹵素、環(huán)保、并具有優(yōu)良防火性能的物理膨脹型防火涂料。而國(guó)外學(xué)者研制出建筑物表面的無機(jī)防火涂料，由水硬性白水泥、水玻璃、蛭石、膨脹珍珠巖、無機(jī)玻璃纖維等組成；推出了以海泡石、鈣硅石、增強(qiáng)纖維、高鋁水泥、無定形硅石為主要組成的防火涂料，該涂料具有很好的絕熱性和防爆裂性，可應(yīng)用于建筑物外墻、隧道等；可用于金屬和混凝土表面的防火涂料，由膨潤(rùn)土、硅酸鋁、硅灰石、硅酸鎂、玻璃微珠及一些多孑L填料組成，黏結(jié)劑為水玻璃、波特蘭水泥、石膏、磷酸鹽類中的一種或幾種等。
從國(guó)內(nèi)外各類防火涂料的文獻(xiàn)專利看出，用于保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的不燃性涂料包括有機(jī)膨脹型厚漿涂料和輕體無機(jī)防火涂料2類。在火災(zāi)溫度下，有機(jī)膨脹涂料的碳質(zhì)泡沫層易逐漸消失而降低防火隔熱作用，即使是最好的涂料，涂層增至4．7mm時(shí)，耐火極限也只有1h。而無機(jī)涂料，由于密度小、熱導(dǎo)率小、耐火性能好，隨涂層厚度不同，可滿足1～2h甚至更長(zhǎng)時(shí)間的耐火要求。但純粹的無機(jī)物構(gòu)成的涂料，容易硬而脆，產(chǎn)生龜裂脫落等不利情況。因此，在隧道防火涂料的研究中，一般應(yīng)采用有機(jī)一無機(jī)復(fù)合涂料的技術(shù)路線，其今后的發(fā)展方向?yàn)椋?nbsp;①發(fā)展超薄型膨脹隧道防火涂料和無機(jī)輕質(zhì)膨脹型隧道防火涂料等，避免現(xiàn)在的隧道防火涂料涂層過厚的缺陷； ②發(fā)展水性和環(huán)保型隧道防火涂料，盡量減少或避免因生產(chǎn)、施工或燃燒造成的環(huán)境污染和人身傷害； ③尋求在涂料中使用的高性能增強(qiáng)材料，以確保涂層膨脹后能長(zhǎng)時(shí)間耐火隔熱而不致脫落，并在隧道防火涂料的耐水性、裝飾性、降低成本等方面不斷發(fā)展； ④既要重視防火性、理化性能和使用性能的研究，也要重視提高施工技術(shù)水平，以保證產(chǎn)品和涂層的品質(zhì)。
四、結(jié)語(yǔ)
隧道防火涂料是近幾年才研究出來的產(chǎn)品，因此與其他防火涂料相比，其產(chǎn)品產(chǎn)量和生產(chǎn)廠家相對(duì)較少。但是隧道防火涂料作為一種價(jià)格低廉、對(duì)隧道結(jié)構(gòu)保護(hù)作用明顯、適合我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的新型涂料，在預(yù)防隧道火災(zāi)、提高隧道結(jié)構(gòu)的耐火極限方面將起到積極的作用，并在降低外部火災(zāi)帶來的損失和縮減修復(fù)成本方面，將產(chǎn)生潛在的、巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由于中外隧道火災(zāi)的慘痛教訓(xùn)，隧道結(jié)構(gòu)防火已引起國(guó)內(nèi)外有關(guān)部門的高度重視，各部門對(duì)使用隧道防火涂料作為隧道結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的要求也日益增加，因而隧道防火涂料的研究、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用正在逐漸步入高潮。目前全國(guó)很多廠家、研究單位正在對(duì)隧道防火涂料的研究和應(yīng)用開展積極的工作，隨著這些工作的推進(jìn)，將會(huì)有更多更好的隧道防火涂料產(chǎn)品問世，以滿足社會(huì)的需要，由此可以推動(dòng)隧道防火涂料的發(fā)展及高性能防火助劑的開發(fā)，使隧道防火涂料走向良好的發(fā)展軌道。
隧道結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的目的是：采取一定措施，使隧道的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)保持完整性與穩(wěn)定性，從而大大減少火災(zāi)事故造成的生命財(cái)產(chǎn)損失，縮短工程修復(fù)時(shí)間。在隧道消防技術(shù)中，主要有以下結(jié)構(gòu)防火措施：即提供不計(jì)入結(jié)構(gòu)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(tǒng)、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(diǎn)，從性價(jià)比和施工的方便性考慮，隧道防火涂料均是隧道防火保護(hù)的最佳選擇。
一、環(huán)保型隧道防火涂料的研制
（一）、主要原材料介紹
1、黏結(jié)劑及耐火隔熱材料
隧道防火涂料宜選用無機(jī)黏結(jié)劑，如水玻璃（硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰等）、磷酸鹽、硅溶膠、硅酸鹽等，在此選用硅酸鹽作主要黏結(jié)劑,因硅酸鹽黏結(jié)劑的密度大，所以再配以其他輕質(zhì)無機(jī)黏結(jié)劑和適量有機(jī)黏結(jié)劑以增加強(qiáng)度和降低干密度。對(duì)硅酸鹽黏結(jié)劑的性能要求是強(qiáng)度高，硬化快，硬化物密度低。
耐火隔熱材料要求具有相對(duì)密度低、導(dǎo)熱率低、粒徑適宜、高溫穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。在隧道防火涂料中常用的耐火隔熱材料有以下幾種。
(1)膨脹珍珠巖。 膨脹珍珠巖是白色或灰白色的多孔狀物質(zhì)，由天然珍珠巖經(jīng)破碎、預(yù)熱、瞬時(shí)高溫(1200℃左右)煅燒，使內(nèi)部所含的結(jié)晶水及揮發(fā)性成分急劇揮發(fā)而成，具有質(zhì)輕、絕熱、吸音、無毒、不燃、無味等特點(diǎn)，是一種很好的超輕質(zhì)高效能的隔熱保溫材料(見表1)。
表1膨脹珍珠巖的分類及性能要求
(2)膨脹蛭石。 膨脹蛭石是由金云母或黑云母變質(zhì)而成的，是一種復(fù)雜的鐵、鎂含水硅酸鹽類礦物。外形像云母，但性脆而無彈性，表面光澤差，不能分剝成薄片，每層間含有結(jié)晶水，因此加熱到850～1000℃時(shí)，由于結(jié)晶水變成氣體，使體積膨脹15～20倍，薄片間形成空氣夾層，形成層狀碎片，其中有著無數(shù)細(xì)小的孔隙，是一種良好的無機(jī)保溫隔熱材料(見表2)。
表2常見膨脹蛭石的物理性能
(3)巖棉纖維。 巖棉是人造輕質(zhì)硅酸鹽非連續(xù)的絮狀纖維材料，質(zhì)地松軟，密度約為150kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)在0．07W／(m·k)左右。其化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸，耐堿。巖棉纖維雖細(xì)，但不脆，有彈性，經(jīng)剪斷加工成合適長(zhǎng)度的纖維后，用來生產(chǎn)防火涂料，可增強(qiáng)涂層的機(jī)械強(qiáng)度。
(4)其他耐火隔熱材料。 除上述幾種耐火隔熱材料外，還有海泡石、硅藻土、石棉等。海泡石可作為涂料的增稠劑、觸變劑和懸浮劑。硅藻土密度約為500kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為0．17W／(m·k)在防火涂料中可用作懸浮劑，但用量不能太大，否則影響涂料的干密度。石棉因其污染環(huán)境和危害人體健康，不推薦采用。
2、發(fā)泡材料
發(fā)泡材料可以在涂料受熱時(shí)膨脹，填滿涂層填料間的細(xì)小空間，減慢熱量傳遞速度。
(1)聚磷酸銨。聚磷酸銨(APP)，又稱多聚磷酸銨，是白色(結(jié)晶或無定形)粉末，系無分枝的長(zhǎng)鏈聚合物，是一種優(yōu)質(zhì)、高效、無毒的發(fā)泡材料。
(2)三聚氰胺。三聚氰胺俗稱蜜胺，常用于防火涂料中的發(fā)泡組分，由于它不含鹵素，無毒，不會(huì)污染環(huán)境，因此在防火涂料中廣泛采用。
3、助劑
(1)硅酸鹽促固劑。一般情況下，硅酸鹽黏結(jié)劑固化速度較慢，為滿足GB14907—94規(guī)定干燥時(shí)間的要求，還需要加入適量的促固劑，要求促固劑在涂料粉料未加水混合前，不會(huì)造成粉料結(jié)團(tuán)、水泥強(qiáng)度降低或失效。所以常選用不含水的粉狀促固劑。
(2)增稠劑或懸浮劑。由于涂料中分別含有密度較大的微細(xì)粉料和密度較小的隔熱材料，如不使用增稠劑或懸浮劑，則不易混勻，加水?dāng)嚢钑r(shí)易分層以及稠度不適合刷涂要求。
（二）試驗(yàn)結(jié)果及分析
1、耐火極限及黏結(jié)性能
隧道防火涂料的最重要指標(biāo)是涂料的耐火極限、黏結(jié)性能和安全毒性，在確定了原料后，通過改變?cè)系谋壤?，研究了上?類材料對(duì)涂料耐火極限、黏結(jié)性能的影響，每個(gè)因素上選取3個(gè)水平，采用L9(3)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案(見表3)。
2、試驗(yàn)結(jié)果與分析
試驗(yàn)結(jié)果與分析見表4。
表4試驗(yàn)結(jié)果與分析
由此可見，發(fā)泡材料對(duì)耐火極限影響最大，其次是黏結(jié)劑，主次順序?yàn)椋篊—A—D—B，在黏結(jié)劑量一定的條件下，增加發(fā)泡材料、耐火隔熱材料及助劑，均可提高涂料的耐火極限。
黏結(jié)劑和耐火隔熱材料對(duì)黏結(jié)強(qiáng)度影響最大，主次順序?yàn)椋篈—B—D—C，這是由于增加黏結(jié)劑可以增加黏結(jié)強(qiáng)度，耐火隔熱材料多為輕質(zhì)材料，增加低密度的耐火隔熱材料，單位體積的涂料中黏結(jié)劑含量減少，致使黏結(jié)強(qiáng)度降低。
（三）生產(chǎn)配方及性能指標(biāo)
經(jīng)過大量的試驗(yàn)，確定了隧道防火涂料的配方(見表5)，具體性能指標(biāo)見表6。
表5隧道防火涂料配方
（四）生產(chǎn)工藝
(1)將發(fā)泡材料、耐火隔熱材料等原料過篩，除去粗顆粒，以避免噴涂施工時(shí)粗顆粒堵塞管道、噴槍。
表6隧道防火涂料技術(shù)要求
(2)將助劑加入到發(fā)泡材料、耐火隔熱材料中，在高速攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，混合均勻?br />
(3)在以上混合物中加入黏結(jié)劑，充分?jǐn)嚢?，混合均勻?br />
(4)產(chǎn)品須防潮，包裝時(shí)內(nèi)襯塑料袋，外套編織袋。隧道防火涂料的生產(chǎn)工藝流程見圖1。
圖1隧道防火涂料生產(chǎn)工藝流程
二、隧道防火涂料的應(yīng)用及施工
隧道防火涂料主要適用于公路隧道、鐵路隧道的防火，還適用于石化工程、高層建筑、鋼結(jié)構(gòu)、地下車庫(kù)的防火需要。
（一）施工方法
隧道防火涂料的施工一般采用分層間隔性施工工藝，分基層(防火層)和表層(顏色層)施工。施工期間及施工后的24h內(nèi)，環(huán)境溫度不得低于4℃，以防止遭受凍害。在極度干燥和炎熱條件下，應(yīng)創(chuàng)造必要的養(yǎng)護(hù)條件，防止涂層失水過快。
1、施工機(jī)具
施工機(jī)具：砂漿攪拌機(jī)、專用噴涂設(shè)備(擠壓式灰漿泵、空壓機(jī))、涂抹灰漿專用鐵板、清洗用具、運(yùn)輸工具等。
2、施工準(zhǔn)備
(1)將隧道砼表面的浮塵、油污等清洗干凈，并灑水潤(rùn)濕；
(2)修補(bǔ)凹凸不平的地方，確保隧道砼表面的平整；同時(shí)對(duì)砼表面特別光滑的地方，要求用砂漿抹面；
(3)漏水的地方一定要補(bǔ)漏止水。
3、基層施工
(1)水和涂料以(0．70～0．75)：1的比例混合，用攪拌機(jī)攪拌20min(一定要確保攪拌時(shí)間，涂料要隨拌隨用)，成稠漿狀；
(2)用少量的漿料做間距為2．5m的橫條狀厚度標(biāo)志，作為噴涂施工的參照物；
(3)用噴涂機(jī)從隧道的腰部向頂部(從下而上)進(jìn)行噴涂，每次噴涂厚度3～8mm；
(4)待第一次噴涂基本干透后，繼續(xù)噴涂第二次，如此循環(huán)，直至噴涂到設(shè)計(jì)厚度；
(5)因噴涂表面不夠光滑，所以在最后一次噴涂后，要立即用料漿進(jìn)行手工補(bǔ)填找平、修整，使涂層表面平整光滑，并確保涂層達(dá)到設(shè)計(jì)厚度；
(6)基層完工后，要求涂層表面平整、光滑、潔凈。
4、表層施工
在基層基本干透成型后(約需3d)，方可進(jìn)行表層施工(對(duì)要求較高的工程，如市政工程等，在表層施工前最好在基層表面刮一層膩?zhàn)?。表層可以用噴槍、羊毛刷、輥筒等機(jī)具進(jìn)行施工。噴刷要求均勻、平滑、無色差。不同顏色的分界線要求平直、清晰。
（二）養(yǎng)護(hù)
常規(guī)自然養(yǎng)護(hù)28d，養(yǎng)護(hù)條件與普通混凝土相同。涂層如有損傷，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。
（三）施工注意事項(xiàng)
(1)攪拌時(shí)漿料太干，可適當(dāng)增大水灰比，以適宜施工為準(zhǔn)；
(2)在攪拌、噴涂、涂抹過程中，散落、反彈的漿料可及時(shí)收回利用；被污染的和超過2h的不能再用；
(3)涂料包裝袋一經(jīng)打開應(yīng)立即使用，受潮結(jié)塊的涂不得使用；
(4)施工工藝可根據(jù)涂層的設(shè)計(jì)厚度和施工條件，
進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
三、隧道防火涂料的發(fā)展前景
國(guó)內(nèi)外就隧道防火涂料的研究已開展了大量的工作。如國(guó)內(nèi)學(xué)者提出一種以硅酸鹽為主要黏結(jié)劑，以氫氧化鋁、膨脹蛭石、三硅酸鎂等為填充料，四硼酸鈉為防火助劑的隧道防火涂料；針對(duì)隧道砌體不耐高溫的特點(diǎn)，研制了一種以無機(jī)膠凝材料為主的耐潮濕環(huán)境的水硬性隧道防火涂料，該涂料可同時(shí)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的防火保護(hù)；開發(fā)了一種新型的物理膨脹阻燃劑，以可膨脹石墨為主，制備了一種無鹵素、環(huán)保、并具有優(yōu)良防火性能的物理膨脹型防火涂料。而國(guó)外學(xué)者研制出建筑物表面的無機(jī)防火涂料，由水硬性白水泥、水玻璃、蛭石、膨脹珍珠巖、無機(jī)玻璃纖維等組成；推出了以海泡石、鈣硅石、增強(qiáng)纖維、高鋁水泥、無定形硅石為主要組成的防火涂料，該涂料具有很好的絕熱性和防爆裂性，可應(yīng)用于建筑物外墻、隧道等；可用于金屬和混凝土表面的防火涂料，由膨潤(rùn)土、硅酸鋁、硅灰石、硅酸鎂、玻璃微珠及一些多孑L填料組成，黏結(jié)劑為水玻璃、波特蘭水泥、石膏、磷酸鹽類中的一種或幾種等。
從國(guó)內(nèi)外各類防火涂料的文獻(xiàn)專利看出，用于保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的不燃性涂料包括有機(jī)膨脹型厚漿涂料和輕體無機(jī)防火涂料2類。在火災(zāi)溫度下，有機(jī)膨脹涂料的碳質(zhì)泡沫層易逐漸消失而降低防火隔熱作用，即使是最好的涂料，涂層增至4．7mm時(shí)，耐火極限也只有1h。而無機(jī)涂料，由于密度小、熱導(dǎo)率小、耐火性能好，隨涂層厚度不同，可滿足1～2h甚至更長(zhǎng)時(shí)間的耐火要求。但純粹的無機(jī)物構(gòu)成的涂料，容易硬而脆，產(chǎn)生龜裂脫落等不利情況。因此，在隧道防火涂料的研究中，一般應(yīng)采用有機(jī)一無機(jī)復(fù)合涂料的技術(shù)路線，其今后的發(fā)展方向?yàn)椋?nbsp;①發(fā)展超薄型膨脹隧道防火涂料和無機(jī)輕質(zhì)膨脹型隧道防火涂料等，避免現(xiàn)在的隧道防火涂料涂層過厚的缺陷； ②發(fā)展水性和環(huán)保型隧道防火涂料，盡量減少或避免因生產(chǎn)、施工或燃燒造成的環(huán)境污染和人身傷害； ③尋求在涂料中使用的高性能增強(qiáng)材料，以確保涂層膨脹后能長(zhǎng)時(shí)間耐火隔熱而不致脫落，并在隧道防火涂料的耐水性、裝飾性、降低成本等方面不斷發(fā)展； ④既要重視防火性、理化性能和使用性能的研究，也要重視提高施工技術(shù)水平，以保證產(chǎn)品和涂層的品質(zhì)。
四、結(jié)語(yǔ)
隧道防火涂料是近幾年才研究出來的產(chǎn)品，因此與其他防火涂料相比，其產(chǎn)品產(chǎn)量和生產(chǎn)廠家相對(duì)較少。但是隧道防火涂料作為一種價(jià)格低廉、對(duì)隧道結(jié)構(gòu)保護(hù)作用明顯、適合我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的新型涂料，在預(yù)防隧道火災(zāi)、提高隧道結(jié)構(gòu)的耐火極限方面將起到積極的作用，并在降低外部火災(zāi)帶來的損失和縮減修復(fù)成本方面，將產(chǎn)生潛在的、巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由于中外隧道火災(zāi)的慘痛教訓(xùn)，隧道結(jié)構(gòu)防火已引起國(guó)內(nèi)外有關(guān)部門的高度重視，各部門對(duì)使用隧道防火涂料作為隧道結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的要求也日益增加，因而隧道防火涂料的研究、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用正在逐漸步入高潮。目前全國(guó)很多廠家、研究單位正在對(duì)隧道防火涂料的研究和應(yīng)用開展積極的工作，隨著這些工作的推進(jìn)，將會(huì)有更多更好的隧道防火涂料產(chǎn)品問世，以滿足社會(huì)的需要，由此可以推動(dòng)隧道防火涂料的發(fā)展及高性能防火助劑的開發(fā)，使隧道防火涂料走向良好的發(fā)展軌道。
