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硅酸盐通报2025年第08期:地聚物轻质防火涂料制备及其防火性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱义洋;耿海宁;李宗刚;马浩森;罗阳;陈伟;李秋;

单位:武汉理工大学硅酸盐科学与先进建材全国重点实验室;武汉理工大学材料科学与工程学院;湖北城市建设职业技术学院建筑工程学院;

摘要:钢结构在现代建筑中应用广泛,但在高温火灾环境下,钢结构的力学性能会迅速损失,可能造成严重的人员伤亡和财产损失,因此对钢结构进行防火保护至关重要。本文以偏高岭土、矿粉为原料,1.5模钾水玻璃为激发剂,过氧化氢溶液为发泡剂,MnO_2作为催化剂,油酸钠为稳泡剂,制备了偏高岭土基地聚物轻质防火涂料(简称防火涂料),研究过氧化氢溶液掺量对防火涂料干密度、导热系数、孔隙率、抗压强度、黏结强度的影响,并进行耐火极限测试评价防火涂料的防火性能,采用Micro-CT对试样耐火极限测试前后的孔结构进行对比分析,使用XRD、TG-DSC、SEM-EDX分析试样在高温火灾过程中的物相与微观结构演变,探究其防火机理。结果表明,当过氧化氢溶液掺量为1.5%(质量分数)时,试样的干密度、抗压强度、黏结强度均优于《钢结构防火涂料》(GB 14907—2018),导热系数低至0.132 W/(m·K)。防火涂料涂覆厚度为15 mm、过氧化氢溶液掺量为1.5%(质量分数)时,试样在1 300℃火焰下进行120 min耐火极限测试后钢板背面温度为162℃,具有优异的防火性能。在耐火极限测试中,防火涂料表面发生陶瓷化转变,这减轻了火焰对内部孔结构的破坏,有助于发挥防火涂料的防火性能。防火涂料在高温下发生陶瓷化转变,生成多种耐高温矿相,有效提高了防火涂料的防火性能。

关键词:地聚物轻质防火涂料;;孔结构;;导热系数;;黏结强度;;耐火极限

基金资助:国家自然科学基金面上项目(52272023)