隧道砌体的耐火特性？隧道及地下工程对防火涂料的要求

隧道砌体一般多为钢筋混凝土结构。钢材和混凝土的耐火性能都差，在高温下其力学性能都会明显下降。未加保护的裸钢结构的耐火极限约15min；温度达到250℃时钢材的抗拉强度提高，塑性和冲击韧性降低，出现“蓝脆”现象；温度达到300℃时，钢材的弹性模量、弹性极限急剧降低，屈服平台消失；温度达到400℃时，钢材的屈服应力开始急剧降低；温度达到600℃时，钢材的屈服应力和极限应力下降到常温时的1/3以下，钢材已经遭到破坏。

混凝土在高温下则会因产生裂纹和强度丧失而破坏。当温度在300℃以下时，混凝土强度变化不大；当温度高于300℃时混凝土的强度随温度的升高而降低；当温度升到600℃时混凝土的强度下降约50%。这是因为，随着温度的升高，混凝土中的水泥石和骨料等发生物理和化学的变化；当温度升到200℃左右时，水化硅酸盐胶体的结晶水开始脱出，体积收缩，混凝土整体热膨胀和收缩达到相对平衡状态；当温度升到300℃时，铝酸三钙的结晶水开始脱出，水泥石的收缩进一步扩大；当温度升到400℃左右时，水合氧化钙开始脱水，混凝土的收缩加剧。上述这些变化都会对混凝土的强度造成损失。提高混凝土的耐火等级，就是尽可能地保持其在火灾中的强度，即尽可能阻止外界热量向混凝土的传递，而在混凝土表面涂装防火涂料是隧道、地铁工程的一种有效防火方法。遇火时防火涂膜能够起到防火保护作用，而在平时则能够起装饰作用，若表面做成颗粒状还可起到吸声作用以及能够突出主体结构建筑艺术上的造型美。

隧道和地下工程的特点是环境湿度大，混凝土结构因施工模板、施工质量等其他因素而造成表面粗糙、凹凸不平，有些隧道和地下工程长度大，通风条件较差，噪声、烟尘和气味难于散发，回声大。隧道和地下工程对防火涂料的要求是涂膜的防火隔热效果要好，隧道和地下砌体工程工期紧，施工量大，涂料要能够施工方便，既可以人工抹涂，也可以机械喷涂；由于隧道或地下砌体中在车辆通过时会产生强风和振动，因而涂料对混凝土表面附着力要强，涂膜的各种物理力学性能要很优良；涂料应无毒、无气味，环保性能要好，经施工能够遮蔽混凝土的粗糙表面，具有适当的装饰性能；最好能够通过施工措施（例如喷涂成颗粒状）而具有吸声功能。

喷涂施工隧道防火涂料工程的相关术语：
1）衬砌
为控制和防止围岩的变形或坍落，确保围岩的稳定，或为处理涌水或漏水，或使隧道的内空整齐和美观等目的，将隧道周边的围岩覆盖起来的结构体。
2）隧道二衬
隧道二衬是隧道在围岩及初期支护变形基本稳定后进行的第二次衬砌支护，是穿行式全断面液压模板台车整体浇筑的钢筋混凝土结构。
3）喷涂表面
隧道的主体结构或二衬结构的表面。
4）喷涂表面
增强剂喷涂表面增强剂是以聚合物乳液、多种添加剂混合而成的液体基层增强处理材料。
5）错台
在隧道二衬混凝土的接缝或施工缝处，两板体产生相对竖向位移的现象。
6）施工缝
分层分块浇筑混凝土时，在各浇筑层块之间设置的临时性的或永久性的环向缝。
7）防火涂料
涂层又叫防火层，是将隧道防火涂料喷涂在隧道混凝土内表面而形成的耐火隔热保护层。
8）饰面涂料涂层
又叫颜色层或面层，是喷涂在防火涂料涂层表面的具有阻燃性能的水性涂料。

喷涂施工是隧道防火涂料重要的施工方法，具有施工速度快、施工质量高、涂膜质量能够得到可靠的保证等优势。本节介绍隧道防火涂料工程喷涂施工技术。