李維偉
摘 要:作為城市重要出行工具,地鐵在城市交通中有著極為重要的價值與作用。地鐵屬于地下交通干線,在進行工程建設時需要兼顧人民防空需要。本文分析了地鐵人防工程特殊性的分析,針對阻燃密封膠在地鐵人防工程中的運用進行探究,旨在提高阻燃密封性能,提升地鐵人防工程建設質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:防火封堵;人防工程;人民防空;地鐵;阻燃密封膠;阻燃機理
按照人民防空法規(guī)定要求,地下工程以及交通干線建設過程中,需要兼顧人民防空需要。在進行地鐵建設過程中,需要按照當?shù)厍闆r確定地鐵人防防護等級,并在此基礎上展開人防工程建設。作為工程防護性能重要影響因素,防火封堵一直是工程建設關(guān)注重點內(nèi)容,而阻燃密封膠在防火封堵方面有著不可忽視的價值,因此對其展開深入性研究,明確密封膠在工程中的運用方式,極具現(xiàn)實價值。
1 地鐵人防工程特殊性分析
地鐵工程屬于地下交通工程,戰(zhàn)時通過平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換成為人員和物資疏散干線,所以在人防封堵方面也擁有一些特殊性。人防工程防火封堵需要具備以下功能:①能夠通過對防火封堵材料的運用,對建筑縫隙以及貫穿孔口等展開填塞封堵處理,確保能夠?qū)煔?、熱量以及火焰等展開有效阻隔,能夠具有良好的剪切作用以及拉伸壓縮等物理性能;②水密性以及氣密性較為理想,可以滿足戰(zhàn)時防疫以及防毒等方面功能需要,具有防核輻射功能,可以滿足相應照射等級標準;③滿足抗沖擊波破壞等級標準,在濕度較大地下環(huán)境中,不會出現(xiàn)受潮或不風化分解等問題,可以始終保持良好防火功能;④由于人防工程中擁有大量機電設備,電纜鋪設較為密集,所以需要做好相關(guān)安全防護,要通過實施等效工況測試的方式,確定防火封堵工藝以及材料;⑤地鐵車輛在運行過程中,會造成橋架、內(nèi)構(gòu)建筑等發(fā)生震動狀況,整體檢修維護難度相對較大,這就要求材料需要具備良好的結(jié)構(gòu)耐久性以及粘接強度,且要兼顧維修便捷性。由于目前市場上的阻燃密封膠材料無法達到這一要求,所以需要展開密封膠研制,以便達到最佳應用效果。
2 阻燃密封膠在地鐵人防工程中的運用
2.1 阻燃機理
(1)進行阻燃密封膠(以下簡稱密封膠)研制過程中,需要按照人防工程特殊性能要求,做好阻燃機理分析,以便為密封膠研制提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。就目前國內(nèi)建筑工程防火封堵材料研制來看,技術(shù)人員在進行產(chǎn)品研制過程中,會通過添加一定量鹵素阻燃劑的方式,保證材料阻燃性能。利用此種方式所獲得的阻燃材料,雖然具備良好的阻燃效果,但在火災發(fā)生時會釋放大量氯化氫氣以及煙霧,會對人體呼吸道系統(tǒng)和眼睛等部位造成傷害,并不利于人員安全,而且會對搶救以及滅火等工作開展形成不同程度的阻礙,因此展開無鹵阻燃劑材料研發(fā),已經(jīng)成為阻燃材料研發(fā)主要方向。同時,因為單一阻燃劑特性,無法滿足隔熱以及抑制煙霧等多項需求,所以需要展開復合阻燃體系研究,要通過對多種阻燃劑組合方式的檢測,獲得最佳阻燃材料制定方案。
(2)按照地鐵人防工程特點,技術(shù)人員在進行阻燃密封膠研發(fā)過程中,嘗試使用有機和無機雙核協(xié)效膨脹阻燃機理,會在保證環(huán)氧樹脂膠黏劑黏結(jié)性能以及物理力學性能的同時,達到良好的阻燃抑煙效果。其中,有機阻燃體系主要包括季戊四醇、三聚氰胺多聚磷酸鹽等成分,屬于氮磷類膨脹有機阻燃劑。從阻燃機理來看,具有良好的蒸汽相以及凝聚相阻燃作用。就遇熱分解過程而言,凝聚向阻燃會在遇熱時發(fā)生一系列變化,產(chǎn)生聚偏磷酸,此種物質(zhì)屬于不易揮發(fā)穩(wěn)定型化合物,脫水性能較強,會對季戊四醇以及三聚氫氨反應形成有效加速作用,促進脫水碳化,從而形成致密碳層,實現(xiàn)對燃燒面的全面覆蓋,會對熱和氧形成有效隔絕作用,達到良好阻燃效果。而蒸汽相阻燃機理,是因為材料中擁有自由基捕捉劑成分,當聚合物出現(xiàn)燃燒狀況時,該成份會自動產(chǎn)生作用,對oh游離基以及H游離基進行捕捉,會對火焰形成良好的抑制效果。此外,在阻燃過程中產(chǎn)生的惰性氣體以及水分,也可以在稀釋蒸汽相內(nèi)可燃物濃度的同時,達到有效降低凝聚相溫度的效果,最終阻燃結(jié)果較為理想。材料對環(huán)氧樹脂固化物沖擊強度(KJ/㎡)、氧指數(shù)(%)以及煙密度影響(SDR),如表1所示。
(3)與有機阻燃體系有所不同,無機阻燃體系是以納米級氫氧化鋁材料為主的,材料在使用之前均經(jīng)過熱處理,能夠達到填充、阻燃以及消煙的功效。不僅材料在燃燒過程中不會造成二次污染,而且具備良好的不揮發(fā)性以及無毒性能,屬于無公害阻燃劑材料。材料在經(jīng)過熱處理之后,熱分解溫度會達到240攝氏度以上,納米級粒子分散性也會出現(xiàn)明顯增強的趨勢,體系表面會形成一層單分子覆蓋膜,能夠達到有效降低粒子之間吸附作用的目標,做好表面能弱化處理。材料在經(jīng)過處理之后,會達到較為理想的可分散性、耐高溫性以及成型可塑性性能目標,屬于新型阻燃密封材料,會在人防工程中發(fā)揮出極大作用。此種材料對環(huán)氧樹脂固化物,所產(chǎn)生的沖擊強度KJ/㎡、氧指數(shù)(%)以及煙密度影響(SDR),如表2所示。此表格,是在有機材料份數(shù)相同條件下,經(jīng)過測試得到的結(jié)果。
(4)通過測試分析可以發(fā)現(xiàn),納米級無機體系材料的加入,實現(xiàn)了對環(huán)氧樹脂阻燃效果的切實優(yōu)化。因為需要考慮物理學性能以及阻燃抑煙性能等內(nèi)容,所以需要做好材料協(xié)同性設置,要通過反復對比篩選出最佳添加量,進而高質(zhì)量完成材料研制。
2.2 理化性能
本次設計的密封膠包括自合成增韌劑、雙酚A型環(huán)氧樹脂以及脂肪胺復合固化體系等內(nèi)容,加之輕質(zhì)填充材料的使用,使得材料導熱系數(shù)以及體密度均達到的相應目標要求。按照人防工程使用要求,需要在貫穿性穿纜孔洞中展開專用無機輕質(zhì)速固防火堵料填充,并要運用密封膠對兩端展開封口處理,所以材料使用需要保證凝固效率,應在短時間內(nèi)達到相應凝固狀態(tài)要求,完成高強度剛性密封處理。經(jīng)過檢測后發(fā)現(xiàn),本次研究材料使用能夠達到相應密封要求,符合使用標準規(guī)范。
展開阻燃機理以及理化性能分析的同時,同時還要進行黏結(jié)性能以及燃燒性能測試,確定材料化學黏結(jié)性能、位移能力以及燃燒性能是否與規(guī)定要求相符合,是否可以達到極速碳化且無垂滴的狀態(tài),可以將二次火源發(fā)生可能性控制在最小,在滿足各項要求之后才可對材料展開使用。
3 結(jié)束語
鑒于阻燃密封膠在人防工程中所起到的重要作用,技術(shù)人員需要加大對密封膠材料研制方式的研究力度。要按照工程具體要求,科學展開阻燃機理以及理化性能等分析,保證材料阻燃性能以及其他方面性能,能夠達到工程標準要求,能夠滿足工程使用各項需要,進而形成高質(zhì)量人防工程建設模式,確保地鐵建設、使用能夠與相關(guān)要求相符合,進而在滿足人民防空要求的同時,為廣大用戶帶來更加安全的地鐵乘坐體驗。
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