CN103214220A - 钢结构防火保护板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢结构防火保护板及其制备方法;该防护板包括如下组分:磨细矿渣、云母粉、硅灰石、高岭土、膨胀蛭石、无机胶凝材料、增强纤维和改性外掺物;各组分的重量百分比为:磨细矿渣30~40%、云母粉10~20%、硅灰石10~20%、高岭土5~10%、膨胀蛭石5~10%、无机胶凝材料15~30%、增强纤维1~8%、改性外掺物2~8%;本发明还公开了前述的钢结构防火保护板的制造方法,本发明的钢结构防火保护板的板材具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点;本钢结构防火保护板耐火极限可达3小时以上,施工简单,可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑物防火新材料技术领域,特别是涉及一种钢结构防火保护板及其制造方法。
背景技术
建设节能省地型住宅是中国未来的住宅建设方向,而发展钢结构住宅建筑则是解决高能耗建筑的一条行之有效的途径。绿色建材和节能设施,最大限度利用有效空间等,都是钢结构住宅建筑的优点。
钢结构住宅本身是一种环保型的精细化建筑。一栋24层高楼,采用混凝土建筑,其柱子边长在1m左右;采用钢结构建筑,在达到安全标准的前提下,通过优化与精细设计,其柱子边长为0.5m,整个截面只占前者的四分之一。在优化空间,降低造价方面,后者均优越于前者。
然而钢结构通常在450~650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲,结果因过大的形变而不能继续使用,一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。之后就会失去强度而导致结构变形而塔垮。
要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足,必须进行防火处理,其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落,其措施是多种多样的,关键是要根据不同情况采取不同方法,如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构,降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。目前使用最为广泛的就是防火涂料,然而其施工性差及其他一些存在的不足,导致防火效果不是最好。
高层建筑一旦发生火灾事故,并不能在短时间内能扑灭,这就要求我们在建筑设计时,加大对建筑材料的防火保护,以增强其耐火极限,以减少人员伤亡和财产损失。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种钢结构防火保护板及其制造方法。
第一方面,本发明提供钢结构防火保护板,所述防火保护板包括如下重量百分比的各组分:
优选地,所述防火保护板包括如下重量百分比的各组分:
优选地,所述无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成:
普通硅酸盐水泥 5~10份,
膨胀硫铝酸盐水泥 12~23份,
水 20~50份。
优选地,所述无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成:
普通硅酸盐水泥 7份,
膨胀硫铝酸盐水泥 13份,
水 25份。
优选地,所述增强纤维为聚丙烯短纤维,所述改性外掺物为缓凝剂或促凝剂。
优选地,所述缓凝剂为木质素磺酸盐或偏磷酸盐;所述促凝剂为硫酸盐或有机胺。
优选地,所述磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目,高岭土的粒径为150目,膨胀蛭石的规格为50~80kg/m3。
第二方面,本发明还提供前述的钢结构防火保护板的制造方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1,取如下重量百分比的各组分:15~30%的无机凝胶材料、30~40%的磨细矿渣、10~20%的云母粉、10~20%的硅灰石、5~10%的高岭土和5~10%的膨胀蛭石,放入搅拌机内搅拌0.3~0.6h至均匀;
步骤2,将搅拌机内再加入如下重量百分比的各组分:1~8%的增强纤维和2~8%的改性外掺物,搅拌混合形成浆料;
步骤3,将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中,在压强为0.5~1Mpa的环境下,用辊筒将浆料压平、压实;
步骤4,将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室,在温度为35~45℃的环境下养护10~14h后,进行脱模;
步骤5,在常温下对进行脱模后的模板养护3~7天,切割成所需尺寸,即可制成钢结构防火保护板。
优选地,所述无机凝胶材料由如下方法制得:将普通硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥和水混合均匀,即可制成无机凝胶材料。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本钢结构防火保护板的板材具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点;
(2)本钢结构防火保护板耐火极限可达3小时以上,施工简单,可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种钢结构防火保护板,包括如表1所述的质量百分比的各组分:
其中:无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成:普通硅酸盐水泥5份、
膨胀硫铝酸盐水泥12份、水20份。
本实施例中:
增强纤维为聚丙烯短纤维;
改性外掺物为木质素磺酸盐;
磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目,高岭土的粒径为150目,膨胀蛭石的规格为50kg/m3~80kg/m3。
本实施例还涉及前述的钢结构防火保护板的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,取表1中的重量百分比的各组分:无机凝胶材料、磨细矿渣、云母粉、硅灰石、高岭土和膨胀蛭石,放入搅拌机内搅拌0.3h至均匀;
步骤2,将搅拌机内再加入表中重量百分比的各组分:增强纤维和改性外掺物,搅拌混合形成浆料;
步骤3,将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中,在压强为0.5Mpa的环境下,用辊筒将浆料压平、压实;
步骤4,将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室,在温度为35℃的环境下养护10h后,进行脱模;
步骤5,在常温下对进行脱模后的模板养护3天,切割成所需尺寸,即可制成钢结构防火保护板。
实施效果:本实施例制得的钢结构防火保护板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点;其耐火极限为4个小时,施工简单,可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
实施例2
本实施例涉及一种钢结构防火保护板,包括如表1所述的质量百分比的各组分:
其中:无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成:普通硅酸盐水泥10份、
膨胀硫铝酸盐水泥23份、水50份。
本实施例中:
增强纤维为聚丙烯短纤维;
改性外掺物为硫酸盐;
磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目,高岭土的粒径为150目,膨胀蛭石的规格为50kg/m3~80kg/m3。
本实施例还涉及前述的钢结构防火保护板的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,取表1中的重量百分比的各组分:无机凝胶材料、磨细矿渣、云母粉、硅灰石、高岭土和膨胀蛭石,放入搅拌机内搅拌0.6h至均匀;
步骤2,将搅拌机内再加入表中重量百分比的各组分:增强纤维和改性外掺物,搅拌混合形成浆料;
步骤3,将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中,在压强为1Mpa的环境下,用辊筒将浆料压平、压实;
步骤4,将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室,在温度为45℃的环境下养护10h后,进行脱模;
步骤5,在常温下对进行脱模后的模板养护7天,切割成所需尺寸,即可制成钢结构防火保护板。
实施效果:本实施例制得的钢结构防火保护板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点;其耐火极限为6个小时,施工简单,可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
实施例3
本实施例涉及一种钢结构防火保护板,包括如表1所述的质量百分比的各组分:
其中:无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成:普通硅酸盐水泥8份、
膨胀硫铝酸盐水泥15份、水30份。
本实施例中:
增强纤维为聚丙烯短纤维;
改性外掺物为偏磷酸盐;
磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目,高岭土的粒径为150目,膨胀蛭石的规格为50kg/m3~80kg/m3。
本实施例还涉及前述的钢结构防火保护板的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,取表1中的重量百分比的各组分:无机凝胶材料、磨细矿渣、云母粉、硅灰石、高岭土和膨胀蛭石,放入搅拌机内搅拌0.6h至均匀;
步骤2,将搅拌机内再加入表中重量百分比的各组分:增强纤维和改性外掺物,搅拌混合形成浆料;
步骤3,将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中,在压强为0.8Mpa的环境下,用辊筒将浆料压平、压实;
步骤4,将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室,在温度为40℃的环境下养护14h后,进行脱模;
步骤5,在常温下对进行脱模后的模板养护5天,切割成所需尺寸,即可制成钢结构防火保护板。
实施效果:本实施例制得的钢结构防火保护板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点;其耐火极限为7个小时,施工简单,可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
表1
组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
磨细矿渣 | 35% | 40% | 30% |
硅灰石 | 10% | 20% | 15% |
云母粉 | 10% | 20% | 15% |
高岭土 | 8% | 5% | 10% |
膨胀蛭石 | 8% | 5% | 10% |
无机胶凝材料 | 20% | 15% | 30% |
增强纤维 | 1% | 5% | 8% |
改性外惨物 | 3% | 2% | 8% |
上述实施例1~3制得的钢结构防火保护板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、几何尺寸稳定、不变形等特点;其耐火极限可达3小时以上,施工简单,可代替目前用防火涂料进行钢结构防火的要求。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
2.如权利要求1所述的钢结构防火保护板,其特征在于,所述防火保护板包括如下重量百分比的各组分:
3.如权利要求1或2所述的钢结构防火保护板,其特征在于,所述无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成:
普通硅酸盐水泥 5~10份,
膨胀硫铝酸盐水泥 12~23份,
水 20~50份。
4.如权利要求3所述的钢结构防火保护板,其特征在于,其特征在于,所述无机胶凝材料由如下质量份数的各组分组成:
普通硅酸盐水泥 7份,
膨胀硫铝酸盐水泥 13份,
水 25份。
5.如权利要求1所述的钢结构防火保护板,其特征在于,所述增强纤维为聚丙烯短纤维,所述改性外掺物为缓凝剂或促凝剂。
6.如权利要求5所述的钢结构防火保护板,其特征在于,所述缓凝剂为木质素磺酸盐或偏磷酸盐;所述促凝剂为硫酸盐或有机胺。
7.如权利要求1所述的钢结构防火保护板,其特征在于,所述磨细矿渣的粒径为200目,云母粉的粒径为120目,硅灰石的粒径为300目,高岭土的粒径为150目,膨胀蛭石的规格为50~80kg/m3。
8.一种如权利要求1所述的钢结构防火保护板的制造方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤1,取如下重量百分比的各组分:15~30%的无机凝胶材料、30~40%的磨细矿渣、10~20%的云母粉、10~20%的硅灰石、5~10%的高岭土和5~10%的膨胀蛭石,放入搅拌机内搅拌0.3~0.6h至均匀;
步骤2,将搅拌机内再加入如下重量百分比的各组分:1~8%的增强纤维和2~8%的改性外掺物,搅拌混合形成浆料;
步骤3,将浆料注入流水线上的ABS塑料制成的模板中,在压强为0.5~1Mpa的环境下,用辊筒将浆料压平、压实;
步骤4,将注入有浆料的模板和养护架一同放进养护室,在温度为35~45℃的环境下养护10~14h后,进行脱模;
步骤5,在常温下对进行脱模后的模板养护3~7天,切割成所需尺寸,即可制成钢结构防火保护板。
9.根据权利要求8所述的钢结构防火保护板的制造方法,其特征在于,所述无机凝胶材料由如下方法制得:将普通硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥和水混合均匀,即可制成无机凝胶材料。
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