喷射纤维类材料的主要原料是无机纤维、黏结剂和集料。无机纤维通常使用粒状矿物棉,黏结剂主要采用无机粉料,集料为无机固体颗粒。
粒状棉、粉料与集料的混合采用一台计算机控制多台变频仪,一台变频仪控制一台电机,通过变频,调节电机的转速进而控制加料量。当各组分的含量确定时,它们所对应的频率也是确定的,在变频仪上输入该频率,即可自动完成混料;当各组分的含量有变化时,只需调节频率即可实现。故这种生产工艺称为干法动态比例混合工艺,可进行大规模、连续化生产。其具体工艺流程如图6-3所示:黏结剂集料↓↓打包粒状棉→撕碎→运送→混合→搓球→输送→装袋→成品图6-3 喷射无机纤维防火护层材料的生产工艺流程喷射纤维类材料使用的喷射机集料斗、风机、输料管、唼嘴、控制台于一体,既可进行手动操作,也可进行遥控操作,遥控距离约lOOm。它的工作过程是喷射防火材料经喷射机搅拌、撕碎后,用风通过输料管输送至喷嘴处,与喷嘴处的高压雾化水按比例混合,以一定的压力喷射至待涂面形成防护层。
该喷射机施工方便,施工速度很快,干料喷射量可达6kg/min以上,一次喷射就可达到20mm左右的厚度;它采用干料气流输送,输送距离远,可达lOOm,不用频繁搬运喷射料和喷射机,节约工时和人力,尤其适台高层建筑和大面积施工。每次施工后不用清洗管道,材料浪费少。因喷嘴的喷射角度、移动速度、风量及水、料量的比例等条件会对防护层的综合性能有较大影响,故喷射机必须由经过业务培训的人员操作。
喷射无机纤维防火护层是经喷射施工得到的,护层的物理性能除与喷射料配方(组成物种类和相对用量比)有关外,还与喷射施工有关。一般来讲,护层对钢的腐蚀性只取决于喷射料配方。护层的抗风化(空气磨蚀)性能也主要取决于配方,特别是所用的黏结剂种类和用量多少,当采用水泥作黏结剂时还与养护有关。护层的黏结强度、抗压强度、抗折性和抗冲击性则除了与配方有关外,还与喷射料实际结合的密度有关。喷射无机纤维是一种轻质材料,实际结合成护层的密度与喷射施工密切相关。喷射施工中,喷射压力、出料量、喷枪喷嘴离喷射面的距离、喷射角度等都是至关重要的因素。同样一种配方的喷射纤维料,因为喷射条件不同,可能制作出护层的密度不同,强度不同,甚至有不同的防火保护效果。因此,对喷射无机纤维防火护层性能的评估,不仅是对喷射纤维料的评估,同时也是对喷射施工工艺的评估。在对喷射元机纤维防火护层进行物理性能测试时,要求试验制备的所有试样都应按喷射施工说明书制作,密度应当一致,尤其是与构件耐火试验的护层密度一致,与厂家公布的密度指标一致。这样喷射无机纤维防火护层的功能才能被正确反映。在进行工程验收时,不仅护层的厚度不能低于规定值,密度也不能低于规定值。护层的密度应当与进行防火保护构件的耐火试验的护层密度一致,这样的防火保护才可靠。
喷射无机纤维防火护层材料在进行钢结构耐火试验中,护层厚度为34mm,耐火时间达5h,钢梁的挠度变形仅为40.7mm。该材料不仅满足任何超高层钢结构建筑的耐火极限要求,而且对于相同厚度的厚型钢结构防火涂料来讲,在耐火时间上有着充分的余量,为火灾中的人员疏散和建筑抢险提供了更多的时间。