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题名地聚物轻质防火涂料制备及其防火性能研究
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作者
朱义洋
耿海宁
李宗刚
马浩森
罗阳
陈伟
李秋
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机构
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
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出处
《硅酸盐通报》
北大核心
2025年第8期3049-3060,共12页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52272023)。
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文摘
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。
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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
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Keywords
geopolymer lightweight fire resistant coating
pore structure
thermal conductivity
adhesive strength
fire resistance limit
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分类号
TU545
[建筑科学—建筑技术科学]
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题名钾基地聚物防火涂料性能与陶瓷化研究
被引量：7
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作者
李秋
姜雨杭
耿海宁
陈伟
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机构
武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室
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
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出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2022年第5期1805-1812,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52072279)
硅酸盐建筑材料国家重点实验室开放基金(SYSJJ2021-12)
深圳市科技计划项目协同创新专项(CJGJZD20200617102601003)。
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文摘
钢结构因具有多种优点而被广泛应用于工程建筑领域,但其在火灾高温环境下会丧失力学性能,造成结构失效,因此对钢结构进行防火保护成为关键。以偏高岭土、矿粉和憎水处理后的膨胀珍珠岩为主要原材料,模数为1.5的钾水玻璃为激发剂,制备非膨胀型钾基地聚物基防火涂料,并采用大板燃烧法研究该涂料在1200℃下的防火性能;同时,对其在室温、1000℃以及1100℃热处理前后的力学性能、表观形貌、物相组成、微观结构演变进行了表征分析,探究地聚物在高温过程中的陶瓷化过程。结果表明:该防火涂料具有优异的防火能力,在1200℃下进行2 h耐火极限试验后,钢板背面温度低于160℃;防火涂料在1100℃高温热处理2 h后,抗压强度大幅增加至室温强度的5.8倍,达30.80 MPa;防火涂料基体的无定型地聚物相在800℃开始发生陶瓷化转变,1100℃时生成的陶瓷相主要为钙长石、莫来石以及白榴石。
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关键词
钢结构
防火涂料
地聚物
钾基地聚物
陶瓷化
微观形貌
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Keywords
steel structure
fire resistance coating
geopolymer
potassium-based geopolymer
ceramization
microstructure
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分类号
TU545
[建筑科学—建筑技术科学]
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