[发明专利]一种秸秆纤维增强的喷涂式磷石膏基防火砂浆及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种秸秆纤维增强的喷涂式磷石膏基防火砂浆及其制备方法和应用，属于建筑材料技术领域。本发明的一种秸秆纤维增强的喷涂式磷石膏基防火砂浆，由以下原材料按照重量百分比配制而成：复合胶凝材料65～85％，轻质细集料10～30％，碳纤维0.6～2.8％，秸秆纤维0.2～1.5％，高分子聚合物0.4～2.5％，有机硅烷偶联剂0.8～2.4％，高性能复配减水剂0.1～0.5％。采用本发明的技术方案可以有效提高砂浆的防火能力，从而降低钢结构建筑发生火灾的风险，同时该砂浆材料施工使用简便，与钢结构建筑的结合牢固。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，更具体地说，涉及一种秸秆纤维增强的喷涂式磷石膏基轻质防火砂浆及其制备方法和应用。

背景技术

钢结构建筑在国外(尤其是欧美、日本等国)已有上百年的历史，且占其国内总建筑量的50％以上，而在中国国内，钢结构建筑至今尚未形成规模。然而随着中国国内钢产量的过剩，以及钢材具有的强度高、延性好等优点决定了钢结构建筑具备自重轻、抗震性能好、承载能力大的特性，同时钢结构具有可场内加工，施工周期短，材料又是可回收利用等诸多优势。

在国家政策的引导作用下，国内建筑业未来发展方向将会偏重于绿色、可持续发展方向。由于装配式钢结构建筑能够有效减少室外作业造成的大气、环境污染，具有节材、节地、绿色可持续等优势，因此受到了国内建筑行业的关注。虽然钢结构存在诸多优点，但钢结构建筑同时也存在耐火极限较低，保温隔热性能差，容易腐蚀等不足。钢结构建筑物一旦发生火灾，其火势并不能在短时间内扑灭，由于钢结构的耐火极限低，如果不采取防火保护措施，将使建筑物迅速达到耐火极限，从而失去承载力，易造成较大的经济损失和严重的人员伤亡。

目前，现有技术中主要是通过使用防火涂料、在钢结构构件四周浇筑混凝土或砌筑耐火砖、采用耐火轻质板材进行包覆等技术来提高钢结构建筑的防火性能。虽然防火涂料施工简便、重量轻、耐火时间长，且不受钢构件几何形状限制，具有较好的经济性和实用性，但遇火时会有有毒有害气体产生，涂料使用寿命低于钢结构设计年限，大部分不符合环保要求。在钢结构构件四周浇筑混凝土或砌筑耐火砖的方法比较可靠，但较适合于钢柱的保护，对于梁等其他构件，施工较麻烦且自重大，对于初期升温很快的火灾也不太适用，在高温作用下容易发生崩裂现象。采用硅酸钙板、珍珠岩板、石棉水泥板、石膏板等耐火轻质板材进行包覆，具有施工方便、成本低、干法施工和耐久、施工质量易控制等优点。但珍珠岩板容重小，使用最高温度只有650℃～850℃，很难达到钢结构耐火保护的目的；同时防火板材同样存在寿命短的缺陷，这种方法对节点处理的要求较高。

在以上现状的基础上，目前已有研究者研究通过采用防火保温砂浆来提高钢结构建筑的防火性能。如，中国专利申请号为201510591678.6的申请案公开了一种防火保温干粉砂浆及其制备方法，该申请案的防火保温干粉砂浆由复合胶凝材料、轻骨料、掺合料、化学添加剂以及有机聚合物添加剂组成，其中，复合胶凝材料包括水泥和副产石膏，轻骨料为硅酸铝玻化微珠，掺合料包括高铝粉煤灰、膨胀蛭石以及高炉矿渣，化学添加剂包括硅酸镁铝、改性海藻胶粉、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯-丙烯酸聚合物胶粉以及2-萘磺酸钠甲醛聚合物，有机聚合物添加剂为羟丙基甲基纤维素。

又如，中国专利申请号为200910112079.6的申请案公开了一种无机保温干粉砂浆，其重量百分比为：无机胶凝材料30-95％，轻质骨料5-70％，添加剂0-10％；而无机胶凝材料包括脱硫石膏与水泥，二者之间的重量比：脱硫石膏75％-90％，水泥10％-25％；轻质骨料为憎水型膨胀珍珠岩或玻化微珠或二者的混合体，而添加剂包括复合缓凝剂、保水剂、增稠剂、胶粘剂、增强剂。

上述两该申请案在一定程度上均能够提高砂浆材料的防火保温性能，但其防火能力及机械强度仍有待进一步提高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题