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1、(10)申请公布号 CN 102906048 A (43)申请公布日 2013.01.30 CN 102906048 A *CN102906048A* (21)申请号 201180013758.3 (22)申请日 2011.03.10 10156388.0 2010.03.12 EP C04B 28/02(2006.01) (71)申请人 SIKA 技术股份公司 地址 瑞士巴尔 (72)发明人 K罗斯 F维尔姆利 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 邓毅 (54) 发明名称 防火组合物 (57) 摘要 含有水硬性粘结剂， 玄武岩和蛭石的防火组 合物。
2、， 基于防火组合物的总重量 35-65 重量的 具有 0.05-5mm 平均粒度的玄武岩和基于防火组 合物的总重量 3-35 重量平均粒度为 0.05mm 的 蛭石。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.09.12 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2011/053651 2011.03.10 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/110646 DE 2011.09.15 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 1/1 页 2 1. 含有。
3、水硬性粘结剂、 玄武岩和蛭石的防火组合物， 其中， 基于防火组合物的总重量， 蛭石的重量份额为 3-35 重量。 2. 根据权利要求 1 所述的防火组合物， 其特征在于， 水硬性粘结剂是水泥和 / 或石膏。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的防火组合物， 其特征在于， 基于防火组合物的总重量， 水 硬性粘结剂的重量份额为 10-70 重量， 尤其是 20-60 重量， 优选 30-50 重量。 4. 根据前述权利要求中任一项所述的防火组合物， 其特征在于， 玄武岩具有 0.05-5mm、 尤其是 0.06-4mm、 优选 0.1-3mm 的平均粒度。 5. 根据前述权利要求中任一项所述的防。
4、火组合物， 其特征在于， 基于防火组合物的总 重量， 玄武岩的重量份额为 35-65 重量、 40-55 重量、 优选 44-55 重量。 6. 根据前述权利要求中任一项所述的防火组合物， 其特征在于， 蛭石的粒度为 0.05-5mm， 尤其是 0.06-4mm， 优选 0.1-3mm。 7. 根据前述权利要求中任一项所述的防火组合物， 其特征在于， 基于防火组合物的总 重量， 蛭石的重量份额为 5-20 重量， 尤其是 7-15 重量， 优选 10-15 重量。 8. 根据前述权利要求中任一项所述的防火组合物， 其特征在于， 防火组合物额外含有 至少一种气孔形成剂， 尤其是能够倾倒的气孔形成。
5、剂。 9. 根据权利要求 8 所述的防火组合物， 其特征在于， 气孔形成剂是烷基磺酸盐。 10. 根据前述权利要求中任一项所述的防火组合物， 其特征在于， 防火组合物额外地含 有玻璃纤维或塑料纤维， 尤其是聚乙烯纤维或聚丙烯纤维。 11. 根据前述权利要求中任一项所述的防火组合物作为防火涂层的用途， 尤其是在地 上和地下建筑中。 12. 含有根据前述权利要求 1 10 中任一项所述的防火组合物的防火涂层， 尤其是在 固体矿物基底 U 上的。 13. 制造含有根据权利要求 1 10 中任一项所述的防火组合物的防火涂层的方法。 14. 根据权利要求 13 所述的方法， 其特征在于， 所述防火组合物。
6、与水混合并且在湿的 状态下施用在基底上。 15. 根据权利要求 14 所述的方法， 其特征在于， 与水混合的防火组合物以喷射铸造法 施用在基底上。 权 利 要 求 书 CN 102906048 A 2 1/7 页 3 防火组合物 技术领域 0001 本发明涉及防火涂层领域， 即， 用于地上建筑或地下建筑中的预制构件或结构体， 尤其是用于隧道的具有高耐火性的涂层。 技术背景 0002 用于地上建筑或地下建筑中的防火材料是已知的。例如， 为了优化火灾时的耐火 性， 给水泥体系中添加珍珠岩。这些防火材料的缺点是， 对于机械压力负荷的耐受性低。因 此， 尤其是在隧道建筑中这些材料经常被设置以额外的防护。
7、涂层， 例如， 合成树脂构成的防 护涂层。 0003 在建筑化学行业特别需要提供一种新的防火材料， 即耐火、 容易加工和能承受摩 擦负荷以及重复冷冻 / 融化循环的防火材料。 0004 发明描述 0005 本发明的任务是， 提供一种能够耐火较长时间， 抗摩擦和能承受冷冻 / 融化循环 的防火组合物。 0006 按照本发明这将通过第一项权利要求的特征实现。 0007 本发明的核心是， 防火组合物含有水硬性粘结剂， 玄武岩和蛭石， 其中， 基于防火 组合物的总重量， 蛭石的重量份额为 3-35 重量。 0008 此外， 本发明的优点是， 防火组合物在与水混合之后， 在固化状态下具有高的机械 强度，。
8、 例如根据 DIN EN-196-1 的高的耐压强度， 通常在混合 28 天之后测量。借此， 实现高 的抗摩擦强度。摩擦负荷可以例如是由清洁造成的， 例如要在隧道内使用压力清洁器或刷 子时。此外， 高的耐压强度有利于预防例如在隧道内由汽车造成的外部撞击负荷。此外， 还 发现有益的早期强度。 从何时起可以继续掘进工作并因此决定隧道掘进的建筑进度取决于 早期强度， 早期强度典型地在一天之后作为按照 DIN EN-196-1 的耐压强度测量。 0009 此外， 防火组合物在与水混合之后， 在固化状态下具有按照 EN 1542 的高的粘附 性。尤其当把防火组合物用作喷射混凝土时这是有利的。在作为喷射混。
9、凝土使用时， 还发 现好的可泵送性和低的水 / 防火组合物值。 0010 当防火组合物具有气孔形成剂时， 则特别合乎目的。通过气孔形成剂形成的气孔 可以额外地排出热量。 0011 本发明的其它方面是其它独立的权利要求的内容。 本发明的特别优选的具体实施 方式是从属权利要求的内容。 0012 发明的实施方法 0013 本发明涉及一种防火组合物， 该防火组合物含有水硬性粘结剂， 玄武岩和蛭石， 其 中基于防火组合物的总重量， 蛭石的重量份额为 3-35 重量。 0014 水硬性粘结剂典型地含有矿物粘结剂， 例如水泥， 石膏， 飞灰或炉渣， 尤其是水泥 和 / 或石膏。优选的水硬性粘结剂含有至少一种。
10、水泥， 尤其是按照欧洲标准 EN197 的至少 一种水泥， 或者硫酸钙， 以无水石膏、 半水合石膏或二水合石膏形式的 ； 或氢氧化钙。 优选是 说 明 书 CN 102906048 A 3 2/7 页 4 波特兰水泥， 硫铝酸盐水泥和高铝水泥 (Tonerdeschmelzzemente)， 尤其是波特兰水泥。这 些水泥的混合物可导致特别好的性能。 为了快速固化， 尤其使用水泥性快速粘结剂， 所述粘 结剂优选包含至少一种高铝水泥或其它的铝酸盐来源， 例如提供铝酸盐的熟料， 和任选地 以无水石膏， 半水合石膏或二水合石膏形式的硫酸钙 ； 和 / 或氢氧化钙。优选水泥， 尤其是 波特兰水泥作为水硬。
11、性粘结剂的组成成分。 0015 基于防火组合物的总重量， 水硬性粘结剂的重量份额优选为 10-70 重量， 尤其 是 20-60 重量， 优选 30-50 重量。 0016 玄武岩是技术人员通常已知的并记载在 CDChemie Lexikon， 版本 1.0， Georg Thieme 出版社 ( 斯图加特 ) 中。 0017 合适的玄武岩典型地具有一个2.6-3.3g/cm3的厚度， 尤其是2.8-3.1g/cm3。 此外， 合适的玄武岩典型地具有 0.05-5mm 的平均粒度， 尤其是 0.06-4mm， 优选 0.1-3mm。优选熔 点为 1000-1400， 尤其是 1200-1300。
12、的玄武岩。 0018 基于防火组合物的总重量， 玄武岩的重量份额优选为 35-65 重量， 更优选 40-55 重量， 最优选 44-55 重量。 0019 蛭石是技术人员通常已知的并记载在 CDChemie Lexikon， 版本 1.0， Georg Thieme 出版社 ( 斯图加特 ) 中。合适的蛭石典型地具有 200-70kg/m3的堆积密度， 尤其是 150-80mm， 优选130-100nm。 平均粒度优选为0.05-5mm， 尤其是0.06-4mm， 优选0.1-3mm。 合 适的蛭石典型地具有 1000-1500的熔点， 尤其是 1200-1400。尤其优选是膨胀蛭石， 其 。
13、通过在 800-1000典型温度下对原料蛭石加热而可获得。 0020 基于防火组合物的总重量， 蛭石的重量份额优选为 5-20 重量， 尤其是 7-15 重 量， 优选 10-15 重量。 0021 此外， 防火组合物可以含有至少一种气孔形成剂， 尤其是能够倾倒的粉末状气孔 形成剂。 0022 技术人员对水硬性粘结剂在与水混合之后对气孔形成可能造成的影响， 尤其是由 于其颗粒尺寸、 稠度以及温度所造成的影响， 是已知的。 0023 优选， 气孔形成剂生成封闭的、 大小为 0.02-0.30mm 的气孔， 以改善可加工性和粘 结性和微小地， 尤其是不降低机械强度 ( 耐压强度 )。 0024 特。
14、别合适的是当接触水时在水硬性粘结剂中生成小气泡， 尤其是微型气泡的材料 作为气孔形成剂。 0025 典型地适合充当气孔形成剂的材料是界面活性物质， 如阴离子活性物质、 阳离子 活性物质或非离子物质。 0026 优选， 从下列物质中选择优选的气孔形成剂 ： 树脂酸的碱金属盐如甜菜碱， 磺化树 脂酸如磺基甜菜碱， 烷基磺酸盐如烷基十二烷基磺酸盐， 烷基苯磺酸盐， 烷基醚硫酸盐， 烷 基芳基醚硫酸盐， 烷磺酸盐， 脂肪酸的盐， 脂肪酰胺， 脂肪酸 - 烷醇胺反应产物， 木质素磺酸 盐， 萘磺酸 - 甲醛 - 缩聚物， 三聚氰胺 - 甲醛 - 亚硫酸盐 - 缩聚物和聚羧酸盐。特别优选气 孔形成剂是烷磺。
15、酸盐， 尤其是十二烷基磺酸盐。 0027 气孔形成剂可以是由瑞士 Sika 股份公司市售可得的品牌为 Fro-V 或 SikaAer 的产品。 0028 基于防火组合物的总重量， 气孔形成剂的重量份额优选为 0.05-5 重量， 尤其是 说 明 书 CN 102906048 A 4 3/7 页 5 0.075-3 重量， 优选 0.1-0.5 重量。 0029 除了上述组分， 防火组合物也可以含有其它添加剂。可以使用任何液态或粉末状 的混凝土添加剂作为添加剂。优选使用促进剂， 腐蚀抑制剂， 液化剂， 增稠剂， 延迟剂， 减缩 剂， 消泡剂等等。这些添加剂， 如硬化促进剂、 腐蚀抑制剂、 液化剂。
16、等已经众所周知。对于 喷射混凝土， 促进剂特别重要， 其由 Sika以商品名 Sigunit销售。例如， 可以使用由 Sika以商品名 ViscoCrete销售的那些作为液化剂或延迟剂。 0030 例如， 可以使用烷醇胺， 醇， 有机酸， 膦酸盐作为腐蚀抑制剂。尤其是乙醇胺或 N- 烷基化乙醇胺适合作为烷醇胺， 优选选自单乙醇胺， 二乙醇胺， 三乙醇胺， N- 甲基二乙醇 胺， N， N- 二甲基乙醇胺以及它们的混合物。 0031 除了上述组分， 防火组合物也可以含有填充料。 0032 典型的填充料是例如砾， 沙， 石英， 但是也可以是膨胀粘土， 浮石， 聚苯乙烯或珍珠 岩。对于防火涂料， 特。
17、别优选的填充料是改善导热性的珍珠岩。 0033 在另一个优选的实施方式中， 防火组合物也可以含有其它具有高防火性的添加 剂， 例如纤维如玻璃纤维或塑料纤维， 尤其是聚乙烯纤维或聚丙烯纤维， 其它的塑料添加剂 或钙硅酸盐， 如硬硅钙石。特别优选的是聚乙烯纤维或聚丙烯纤维。 0034 基于防火组合物的总重量， 上述具有高防火性的添加剂的重量份额优选为 0.05-2 重量， 尤其是 0.1-0.5 重量。 0035 优选， 防火组合物在与水混合之后 28 天具有的抗弯强度为 1-10N/mm2， 尤其是 2.5-10N/mm2， 和耐压强度为 2-30N/mm2， 尤其是 2-13N/mm2。 00。
18、36 上述抗弯强度值和耐压强度值援引 DIN EN-196-1。 0037 防火组合物在与水混合之后28天的粘附性按照EN1542测量， 优选为0.5-4N/mm2， 尤其是 0.8-4N/mm2。 0038 此外， 如果经固化的防火组合物依据标准 ： SIA 262/1 ： 2003 附录 C 在用于确 定冷冻 - 融化盐耐受性 (Frost-Tausalzwiderstandes) 试验时具有剥离量 m(g/m2) 为 m 2000g/m2、 尤其是 m 1000g/m2时则是有益的。 0039 水与防火组合物的混合比优选为 0.8-2， 尤其优选 1-1.6。 0040 防火组合物可以是。
19、例如作为溶液、 悬浮液或粉末状存在， 其中优选防火组合物呈 粉末状存在和在使用之前与水混合。 0041 此外， 本发明还涉及如上所述的防火组合物的应用。 有利的， 将处于与水混合状态 下的防火组合物用作为喷射混凝土， 喷射砂浆或浇灌混凝土。 0042 此外有利的是将防火组合物用作防火涂层， 尤其是在经固化状态下的， 其在防火 组合物与水混合之后得到。 0043 所述防火组合物和 / 或防火涂层典型地适合于地上建筑， 地下建筑和预制构件建 筑， 优选用于地上建筑和地下建筑， 特别是用于建筑物的内部建筑。特别优选， 在建设新的 隧道时或维护已有的隧道时使用按照本发明的防火组合物或按照本发明的防火涂。
20、料来覆 盖隧道内壁。典型的， 防火组合物和 / 或防火涂料在与水混合之后为进行应用可以以固化 状态或仍潮湿的状态存在。优选， 它们以固化状态存在。 0044 此外， 本发明还包括含有如上所述的防火组合物的防火涂层， 尤其是在固体矿物 基底 U 上的防火涂层。 说 明 书 CN 102906048 A 5 4/7 页 6 0045 尤其是岩石， 墙体或混凝土结构例如混凝土墙、 混凝土柱子或尤其是混凝土板， 例 如用于覆盖隧道壁的那些， 适合用作固体矿物基底U。 作为基底还尤其适合的是例如为了巩 固岩石而涂覆的喷射混凝土的层。 0046 当然， 作为矿物基底 U 优选考虑天然存在的岩石， 墙体或混。
21、凝土， 尤其是特别以混 凝土板或喷射混凝土形式的混凝土层， 如例如用于隧道建设的那些。 0047 在另一个方面， 本发明涉及制造含有如上所述的防火组合物的防火涂层的方法， 其中尤其是防火组合物与水混合并且在湿的状态下施用到基底上， 尤其是固体的矿物基底 U 上。 0048 优选的方法是， 与水混合的防火组合物借助喷射铸造法施用到基底上， 尤其是固 体的矿物基底 U 上。 0049 防火组合物与水混合并且在仍湿的状态下涂覆到基底上。 与水混合的防火组合物 或是直接涂在基底上， 或是先把一个另外的层 1 例如底漆涂在基底上和然后把与水混合的 防火组合物涂在所述另外的层 1 上。与水混合的防火组合物。
22、的层优选是可以通过干法或湿 法涂在基底上或所述另外的层 1 上的喷射混凝土或喷射砂浆。在干法中， 防火组合物在离 开喷射喷嘴之前不久才与水混合。在湿法中， 防火组合物在喷射之前与水混合。优选是湿 法。 0050 层 1 的底漆可以是水泥性底漆或有机底漆。如果是有机底漆， 优选特别是包括具 有烷氧基的硅烷的底漆作为增附剂。 0051 底漆理解为施用在基底上并在施用后经过一段等待时间， 即所谓的通风时间之后 被涂层所覆盖的预涂剂， 且其用于改善涂层在所涉及基底表面上的粘附性。 0052 另一个优选的方法是， 在这种方法中基底是一个铸模件， 尤其是用于制造由防火 组合物组成的预制构件的， 或是预制件。
23、元件， 如门元件、 屋顶、 壁元件、 地板元件或覆板元 件。 0053 优选通过铸造或过滤压制制造预制构件或预制件元件。 实施例 0054 现在借助实施例对本发明进行详细的说明。 这些实施例应进一步阐释本发明而不 以任何方式限制本发明范围。 0055 由根据表 1 中数据的重量份数的内含物制造不同的防火组合物 Z1-Z10。组合物 Ref1 是一个比较实施例。 0056 应用的原料 ： 0057 说 明 书 CN 102906048 A 6 5/7 页 7 0058 组合物的制备 0059 根据表 1 中列出的量， 将防火组合物 Z1-Z10 的原料以及比较实施例 Ref1 的原料 在加入拌合。
24、水之后在 Hobard 混合器中混合 3 分钟。根据表 1 中列出的拌合水与组合物的 原料总和 (MV 水 / 组合物 ) 的混合比例 (MV) 可以知道加入的拌合水量。数值 1 2.82 表示， 相对于每 2.82 重量份的相关组合物添加 1 重量份的拌合水。向比较实施例中加入飞 灰， 以提高其可加工性。 0060 由不同的组合物浇注 4cmx4cmx16cm 大小的棱柱体。在温度 23和 50相对空气 湿度的条件下， 在 1， 7 和 28 天 (d) 之后， 根据标准 DIN EN 196-1 确定耐压强度 ( 见表 2， DF)。 0061 由不同的防火组合物浇注 4cmx4cmx16。
25、cm 大小的棱柱体。在温度 23和 50相对 空气湿度的条件下， 在 1， 7 和 28 天 (d) 之后， 根据标准 DIN EN 196-1 确定抗弯强度 ( 见表 2， BZ)。 0062 由不同的防火组合物注射(注射法)4cmx4cmx16cm大小的棱柱体。 在温度23和 50相对空气湿度的条件下， 在 28 天 (d) 之后， 根据标准 DIN EN 1542 确定粘附性 ( 见表 2， 粘附性 )。 0063 依据标准 SIA 262/1 ： 2003 附录 C， 通过防火组合物 Z1， Z3， Z5， Z7， Z9 和 Z10 进行试验， 确定冷冻 - 融化盐耐受性。由防火组合物。
26、 Z1， Z3， Z5， Z7， Z9 和 Z10 制造出 15cmx15cmx15cm 大小的试样， 剥离量 m(g/m2) 列在表 2 中。m 200g/m2的量代表高的冷 冻 - 融化盐耐受性， m 3800g/m2的量代表低的冷冻 - 融化盐耐受性， 而它们之间的值代表 中等冷冻 - 融化盐耐受性。从表 2 中可以看出， 防火组合物 Z5 和 Z10 具有高的冷冻 - 融化 盐耐受性， 而防火组合物 Z1， Z3， Z7， Z9 具有中等的冷冻 - 融化盐耐受性。 0064 根据 RWS- 标准燃烧曲线利用含有防火组合物 Z1， Z9 或 Z10 的试样进行燃烧试验。 在混凝土喷射法中。
27、把组合物涂覆到 180cmx160cmx30cm 大小的水泥板的一侧上， 直到喷射 的防火涂层 Z1， Z9 或 Z10 的层具有 3cm 的厚度。然后把用这种方法制作的试样在 20下 存放 28 天。 0065 然后将试样以上侧面， 即被喷射了组合物的一侧置于油炉火焰之下 120 分钟 (ELCO EL4.140P)。根据 RW S- 加热曲线， 试样的上侧面的表面上的温度在油焰下最高达 1350。 0066 通过温度传感器 ( 装入之后埋在砂浆内 )， 在被喷射的组合物内 (4 个温度传感 器 ) 和在被喷射的组合物与水泥板的界面 (2 个温度传感器 ) 处记录温度曲线， 记录时 间 12。
28、0 分钟。数据被传输给一个与温度传感器连接在一起的数据记录器 ( 可从 Tectron Systems AG， Bubikon， 瑞士购得 )。 0067 如表 2 所示， 没有在任何试样发现被喷射的组合物脱落。此外， 表 2 中还列出了来 自 6 个温度传感器的 480 个测量值的温度均值。 0068 表 1 防火涂层 Z1-Z10 和比较实施例 Ref1 的内含物， 以重量份计。 0069 说 明 书 CN 102906048 A 7 6/7 页 8 0070 0071 表 2 结果 0072 说 明 书 CN 102906048 A 8 7/7 页 9 0073 n.m. 不可测量， n.a. 没有测量 0074 当然， 本发明不局限于所示的和所述的实施示例。 说 明 书 CN 102906048 A 9 。