一種室外厚型鋼結構防火涂料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到建筑材料領域，具體的說是一種室外厚型鋼結構防火涂料。
【背景技術】
[0002]防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火極限的一種特種涂料。防火涂料涂覆在基材表面，除具有阻燃作用以外，還具有防銹、防水、防腐、耐磨、耐熱以及涂層堅韌性、著色性、黏附性、易干性和一定的光澤等性能。
[0003]涂覆在鋼構件上的厚型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料受火時涂層基本上不發(fā)生體積變化，但涂層熱導率很低，延滯了熱量傳向被?；牡乃俣?，防火涂料的涂層本身是不燃的，對鋼構件起屏障和防止熱輻射作用，避免了火焰和高溫直接進攻鋼構件；還有涂料中的有些組分遇火相互反應而生成不燃氣體的過程是吸熱反應，也消耗了大量的熱，有利于降低體系溫度，故防火效果顯著，對鋼材起到高效的防火隔熱保護；另外該類鋼結構防火涂料受火時涂層不發(fā)生體積變化形成釉狀保護層，它能起隔絕氧氣的作用，使氧氣不能被保護的易燃基材接觸，從而避免或降低燃燒反應，但這類涂料所生成釉狀保護層導熱率往往較大，隔熱效果差，為了取得一定的防火隔熱效果，厚涂型防火涂料一般涂層較厚才能達到一定的防火隔熱性能要求。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種室外厚型鋼結構防火涂料，該防火涂料是由輕質隔熱材料、無機膠凝材料及防火耐高溫等添加材料復合而成，適用于各類型鋼結構高層建筑、石油化工、商業(yè)大廈、電力、倉庫、體育場、會展中心等大型室外鋼結構的防火隔熱保護工程，產品各項理化性能指標和防火性能完全達到或超過GB14907-2002鋼結構防火涂料標準要求。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述技術目的所采用的技術方案為:一種室外厚型鋼結構防火涂料，按照重量比，由10-20%的天然海泡石絨、4-6%的輕質碳酸鈣、20-30%的閉孔珍珠巖、1-1.4%高強耐水膠粉、1.6-2%的憎水劑、40-44%的硅酸鹽水泥和8.0-12%的耐火水泥混合??? 。
[0006]所述天然海泡石絨，每克天然海泡石絨的外表面積300-1000平方米，內表面積500平方米。
[0007]所述高強耐水膠粉為KC-509系列高強耐水膠粉。
[0008]所述憎水劑為ESASIL 300 P憎水劑。
[0009]所述耐火水泥為CA-50耐火水泥，且其中含有的二鋁酸一鈣與鋁酸一鈣的含量比為 1.0:0.8-0.9。
[0010]本發(fā)明所采用的各原料分別如下:
本發(fā)明所用的天然海泡石絨由海泡石制得，海泡石屬于非金屬礦，呈白色，外觀象粘在一起的一排白絨，無毒性；具有耐高溫、保溫的作用，每克重外表面積300-1000平方米，內表面積每克重500平方米；有很強的吸附能力、脫色能力，熱穩(wěn)定性高，耐1500°C-1700°C的高溫，造型好，收縮率低，不易裂開，以及抗鹽度高、抗腐蝕，有抗輻射的特殊性能；
所用的閉孔珍珠巖是一種新型珍珠巖產品，是由有一定粒徑的珍珠巖小料，在垂直電爐梯級加熱方式下達到一定溫度后由內到外均勻膨脹，膨脹顆粒表面又經瞬間高溫?；?，經降溫后形成連續(xù)玻質化的顆粒表面，而內部保持著完整的多孔、中空空心結構，獨特的生產方式決定了產品保持了珍珠巖天然無機化學成份的純度。閉孔珍珠巖克服了傳統(tǒng)膨脹珍珠巖吸水率大、強度低、流動性差的特點，延伸了膨脹珍珠巖的應用領域，具有強度高、輕質、保溫隔熱、電絕緣性能好、純度高、顆粒均勻、吸水率低、流散性好等顯著特點；所用的CA-50耐火水泥，是選用優(yōu)質的天然鋁礬土和石灰石配制成生料，經回轉窯高溫煅燒成熟料，再經粉磨制成的水泥；
CA-50耐火水泥的主要礦物成份為鋁酸一鈣(CA )、二鋁酸一鈣(CA2)、七鋁酸十二鈣(C12A7)、鈣鋁黃長石(C2AS)和少量鈣鈦石(CT)、鐵酸二鈣(C2F)。其中，CA礦物水化速度快，凝結正常，具有快硬、早強的特點，而CA2水化速度較CA緩慢，但后期強度增長較大。這種水泥的三天抗壓強度就可以達到最大強度的90%左右；而且具有一定的耐高溫性能，在高溫下，仍能保持較高強度，并且隨CA2含量的增加，其耐高溫性也提高；
本發(fā)明所用的ESASIL 300 P憎水劑為白色粉劑，活性物含量為25%，是一種三元體的細小顆粒，粒徑在100-200微米之間，膠體包覆材料能將活性成分穩(wěn)定保存在粉體中，分散性好，無粉塵、無腐蝕性。由于活性物質能遇水后適時釋放，并能抵抗紫外線的降解，使?jié){料基材固化后，即時產生憎水性。使用了 300P以后，300P與空氣發(fā)生反應，形成一個防水壁壘來阻止水份(雨水和酸雨)進入，保持基體的可呼吸性，保證了基體內部的水蒸汽和氣體可以排出，防止雨水的滲透，保護材料由于雨水帶來的狹縫、裂縫、避免遭到煙塵、潮濕、微生物和腐蝕性物質的傷害，大大提高了建筑基體的使用壽命；
本發(fā)明所使用的KC-509系列高強耐水膠粉，是一種獨特的高分子共混物，其技術理論采用的是高分子聚合物互穿網絡結構理論，不同于現(xiàn)有防火涂料中普遍使用的可再分散膠粉在水泥砂漿中的成膜固化模式，而是由聚合物長鏈形成連續(xù)地相互穿插而成的網絡狀結構，顯著提高了產品的粘結強度，同時還可改善了水泥基產品的耐水性能及抗裂性能和耐久性，其作用機理如下:
KC-509系列高強耐水膠粉是以高分子互穿網絡理論為技術依據的具有獨特性能的高分子共混物，其分子中有兩種長鏈狀的交聯(lián)聚合物，混合時發(fā)生交聯(lián)反應后，生成新的交聯(lián)聚合物對顆粒狀材料及水泥石有著極佳的粘合作用，以此采用一種新的獨特制備方法首先分別合成長鏈狀的交聯(lián)聚合物I和交聯(lián)聚合物II。由于這兩種聚合物混合在一起會發(fā)生交聯(lián)反應，采用包覆技術，在交聯(lián)聚合物合成完成后，在噴霧干燥同時對聚合物進行包覆處理，包覆處理劑為粉狀無機材料。經過包覆處理后，包覆劑隔斷了交聯(lián)聚合物I和交聯(lián)聚合物II的直接接觸，避免二者發(fā)生交聯(lián)反應，經過包覆處理的交聯(lián)聚合物I和交聯(lián)聚合物II按照一定的比例混合成為KC-509膠粉。用KC-509膠粉配制的水泥砂漿，使用時加入拌合水后，強堿環(huán)境使包覆膜逐漸破裂，交聯(lián)聚合物I和交聯(lián)聚合物II逐漸露出本體。此后，兩種交聯(lián)聚合物之間、聚合物與水泥砂漿中的顆粒之間、集合物與水泥基墻面之間，在接觸點處粘合，由聚合物長鏈形成連續(xù)地相互穿插而成的網絡狀結構。隨著水泥的水化和水泥硬化體的失水，聚合物長鏈失水固化，同時選擇性吸附水泥砂漿中的0H-，形成一個堅硬的、三維的、亂向的網絡狀結構。這些網狀結構向鋼絲網一般固結著水泥砂漿，同時又向無數(shù)的鋼釘連接著砂漿與基材，達到超強的粘結強度和優(yōu)異的抗裂性能。這種交聯(lián)聚合物在水泥硬化體中固化后，由于其獨特的物理化學結構，使得其具有遇水不再軟化的特點，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐水性能。
[0011]由上述分析可知，應用互穿網絡結構理論制備的KC-509膠粉，不同于可再分散乳膠粉在水泥砂漿成膜固化，而是由聚合物長鏈形成連續(xù)地相互穿插而成的網絡狀結構，因此顯著提高了水泥砂漿的粘結強度，顯著改善了水泥砂漿的耐水性能，顯著提高了的水泥砂漿抗裂性能和耐久。
[0012]本發(fā)明的防火涂料在施工時，具體操作如下:
1、基層處理:施工前先將結構表面徹底除銹，涂刷兩道防銹漆，已涂刷防銹的鋼結構應將表面除塵、除油污等(要求防銹漆實干、漆膜無損壞確保漆膜的完整性)，保持基材表面的清潔；2、防火涂料施工
該防火涂料施工，可分為加金屬網和不加金屬網兩種:
I)加金屬網固定金屬網:待防銹漆實干后，按照鋼件形狀剪裁好金屬網，用鋼筋卡在鋼件上，然后用預先焊好的鋼筋棍將金屬網翹起部分壓平，使網與鋼件表面保持Icm左右的距離；2)不加金屬網(或固定好金屬網后)配料比例，按照使用方式不同，配料的比例也不相同:
噴涂時，水與防火涂料以140:100的比例混合均勻后進行噴涂；
抹涂或刮涂時，水與防火涂料以110-120:100的比例混合均勻后進行抹涂或刮涂；
3)噴涂(或涂抹)防火涂料的具體操作
用砂漿攪拌機，將防火涂料緩慢加入水中至攪拌均勻為止，放置3-5分鐘后(增稠后)再攪拌一次即可，攪拌好的涂料應在30min內完成施工:
①噴涂:采用噴涂施工，第一遍噴涂厚度不超過5mm,以后每遍噴涂厚度不超過8mm,每遍間隔時間不少于24小時；②抹涂:與傳統(tǒng)的抹水呢沙漿方法相似，要求厚度均勻一般，壓實壓平，避免出現(xiàn)蜂窩、空鼓等缺陷；第一層抹涂厚度為5-6mm，以后每層以7_10mm為宜，直至達到設計厚度為止。
[0013]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有的厚型鋼結構防火涂料相比，具有以下優(yōu)點: