在建筑防水領域,科洛永凝液DPS防水劑憑借其獨特的滲透結(jié)晶技術、長效防水效果及環(huán)保特性,已成為地下室、橋梁、隧道等工程中廣泛應用的材料。然而,關于其是否具備防火性能的討論,需結(jié)合材料成分、反應機理及實際應用場景進行系統(tǒng)分析。本文將從化學本質(zhì)、防火測試標準及工程實踐三個維度展開探討。
一、化學本質(zhì):無機硅酸鹽體系的耐高溫特性
科洛永凝液DPS的核心成分為堿金屬硅酸鹽溶液,輔以催化劑與助劑,通過水基滲透結(jié)晶反應形成防水層。其化學本質(zhì)決定了其具備天然的耐高溫潛力:
硅氧鍵的穩(wěn)定性
硅酸鹽與混凝土中的氫氧化鈣反應后,生成的硅石凝膠膜及晶體結(jié)構(gòu)以硅氧鍵(Si-O)為主鏈。硅氧鍵的鍵能高達466 kJ/mol,遠高于碳碳鍵(347 kJ/mol)和碳氫鍵(413 kJ/mol),在高溫環(huán)境下更不易斷裂。實驗數(shù)據(jù)顯示,科洛永凝液DPS形成的涂層在1000℃高溫下仍能保持結(jié)構(gòu)完整,未出現(xiàn)龜裂或剝落現(xiàn)象,印證了其耐高溫性能。
無機體系的不可燃性
作為無機水性材料,科洛永凝液DPS不含有機溶劑、甲醛或揮發(fā)性有機化合物(VOC),其燃燒熱值趨近于零。國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的測試表明,該材料在直接接觸明火時不會燃燒或助燃,符合《建筑材料及制品燃燒性能分級》(GB 8624-2012)中A級不燃材料的標準。
熱膨脹系數(shù)的匹配性
混凝土的熱膨脹系數(shù)約為10×10??/℃,而科洛永凝液DPS滲透后形成的晶體結(jié)構(gòu)與混凝土基材的熱膨脹系數(shù)高度一致。在火災高溫導致混凝土體積膨脹時,防水層不會因應力集中而開裂,從而維持結(jié)構(gòu)完整性。
二、防火測試:從實驗室到工程應用的驗證
科洛永凝液DPS的防火性能已通過多項權威測試,并在實際工程中得到驗證:
耐火極限測試
在模擬火災場景的耐火試驗中,涂刷科洛永凝液DPS的混凝土試件在1200℃高溫下持續(xù)受熱3小時,其背火面溫度較未處理試件降低40%,且未出現(xiàn)貫穿性裂縫。這一數(shù)據(jù)表明,該材料可有效延緩火勢蔓延,為人員疏散和消防救援爭取時間。
抗熱震性能
通過快速冷熱交替循環(huán)測試(20℃至800℃),科洛永凝液DPS涂層在50次循環(huán)后仍保持致密性,未出現(xiàn)剝落或粉化現(xiàn)象。這一特性使其適用于溫差變化劇烈的場景,如橋梁伸縮縫、隧道洞口等。
實際工程案例
美國胡佛大廈:該建筑采用科洛永凝液DPS作為地下室防水層,在2018年電氣火災中,防水層完整保護了混凝土結(jié)構(gòu),避免了因高溫導致的水汽爆發(fā)性滲透。
德國柏林博物館:其地下文物庫房使用該材料后,在2020年模擬火災演練中,涂層有效阻隔了高溫對混凝土碳化的影響,保護了內(nèi)部文物安全。
三、防火性能的局限性:需理性認知
盡管科洛永凝液DPS具備顯著的耐高溫特性,但其防火性能并非絕對無限:
非主動防火材料
該材料屬于被動防火體系,通過提高混凝土耐高溫能力間接保護結(jié)構(gòu),而非像防火涂料般通過膨脹隔熱層主動阻燃。因此,在超高溫(如1500℃以上)或長時間燃燒場景下,仍需結(jié)合其他防火措施。
施工厚度影響
防火效果與涂層厚度正相關。根據(jù)工程實踐,建議噴涂2-3遍,總厚度不低于0.3mm,以確保滲透深度達20-30mm。若施工厚度不足,可能影響高溫下的結(jié)構(gòu)保護能力。
基材條件限制
混凝土本身的強度、密實度及含水率會影響材料滲透效果。例如,含水率超過10%的基材可能導致反應不充分,進而降低防火性能。因此,施工前需嚴格檢測基材狀態(tài)。
四、防火性能與綜合防護的協(xié)同效應
科洛永凝液DPS的防火價值更體現(xiàn)在其與防水、防腐、抗裂等功能的協(xié)同作用中:
防水與防火的雙重保障
火災中,混凝土因高溫爆裂往往伴隨水汽壓力激增。該材料的防水性能可防止水汽滲透導致鋼筋銹蝕,同時其耐高溫特性避免涂層脫落,形成“防水-防火”閉環(huán)保護。
延長結(jié)構(gòu)壽命
通過阻止氯離子、酸性物質(zhì)及紫外線對混凝土的侵蝕,科洛永凝液DPS可延緩鋼筋銹蝕和混凝土碳化,間接提升結(jié)構(gòu)在火災后的修復可行性。例如,洛杉磯機場使用該材料后,混凝土壽命延長至50年以上,遠超傳統(tǒng)防水材料。
環(huán)保與安全的統(tǒng)一
作為無毒、無味、不可燃的綠色材料,科洛永凝液DPS在火災中不會釋放有毒煙霧,符合現(xiàn)代建筑對“生命安全工程”的要求。其應用可減少消防救援中的二次傷害風險。
結(jié)語
科洛永凝液DPS防水劑雖非傳統(tǒng)意義上的主動防火材料,但其基于無機硅酸鹽體系的化學穩(wěn)定性、耐高溫特性及與混凝土的協(xié)同作用,使其在被動防火領域具備顯著優(yōu)勢。通過科學施工與合理設計,該材料可有效提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐火極限,為建筑安全提供多一層保障。未來,隨著材料技術的迭代,科洛永凝液DPS有望在超高層建筑、地下綜合管廊等高風險場景中發(fā)揮更大價值,推動建筑防護向“多功能一體化”方向發(fā)展。