人防工程管孔防護密閉封堵新型材料及施工技術研究

潘峰，馬小嬌，畢晶晶，解峰

（廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣州510000）

1 引言

隨著城市大型人防工程建設規模的快速增長，戰時需要封堵的管孔數量過多，在較短的平戰轉換時限內完成任務，變得越來越困難，所以在平時做好人防工程管線防護密閉工作，是提高平戰轉換效率的重要手段[1]。故對人防工程管孔封堵及施工技術的研究顯得尤為必要。現有封堵措施存在下述問題：油麻絲加石棉和瀝青混合的封堵材料存在防火性差，持續散發有害氣體，施工中容易造成施工污染[2]；實際工程中，還存在設計預埋不滿足施工要求，現場存在人防墻后開洞敷設套管的情況[3]。為此本文研究了一種新型封堵材料及相應的施工技術，試驗表明該材料既滿足人防工程的防護密閉要求，也滿足防火、環保等要求，也可作為人防墻后開洞穿線的補救封堵措施。

2 新型封堵材料的性能研究

2.1 原材料選擇

選擇防火、環保、黏結度強的原材料進行混合。

1）膨脹珍珠巖具有良好的隔熱效果，還具有化學穩定性好、耐腐蝕性強、無毒、無味、防火、吸音等特點。

2）硅藻土是一種硅質巖石，它不含有害化學物質，除了具有不燃、隔音、防水、質量輕以及隔熱等特點外，還有除濕、除臭、凈化室內空氣等作用。

3）海泡石礦物纖維熱穩定性好，造型性及絕緣性好，抗鹽度高于其他黏土礦物，還能起到抗裂增強的作用。

4）玻化微珠是一種酸性玻璃質熔巖礦物質，理化性能十分穩定，耐老化耐候性強，具有優異的絕熱、防火、吸音性能，還具有不燃燒、強度高、吸水率低、易和性好及使用壽命長的優點。

5）選擇普通硅酸水泥、石膏作為膠凝材料。根據應用范圍單獨使用或配合使用。

2.2 材料性能研究

2.2.1 工作性研究

新型堵料對其工作性要求較高，主要是調節堵料的流動性和黏結性。流動性要求：在堵料不嚴重泌水、分層的前提下，充分提高其流動性，保證堵料能夠在一定的人工或機械壓力下，順利通過φ32mm以上的金屬管，流淌到施工部位的管道中。黏結性要求：新型堵料具有較好的黏結性，能保證在壓力作用下到達水平管道中后黏結在管道內，不能自由流出。

2.2.2 密閉性研究

新型堵料可以填充、堵塞管道中大量的空隙。為提高密閉性能，采用了一定的微膨脹技術，其中添加適量膨脹劑，使管道中尚未填充的少量空隙也可以通過擠密、堵漏和微膨脹作用達到密閉要求。然后使用環氧樹脂膠進行密閉，實現密閉性能雙保險。經《國家化學建筑材料測試中心（建工測試部）》檢測，該堵料對直徑32～500mm以內的管材密閉性能符合標準。

2.2.3 防火性能研究

通過現場燃燒試驗，堵料不燃燒，能達到防火A級要求。

3 新型封堵材料的性能測試

3.1 理化性能測試

新型堵料理化性能與貫穿人防墻體金屬材質的理化性能具有相近相容性質，易有機結合形成整體效果。黏結強度為129kPa，抗拉強度為0.26MPa。測試試驗中，在封堵長度為500mm的情況下，承受0.9MPa靜載仍完好無損。對6級人防而言，安全系數較高。對填充長度為800mm和500mm的2種工況，在50Pa和100Pa超壓，漏氣量均為0，密封性能良好。測試結果如表1所示。

表1理化性能測試結果

3.2 防火性能測試

新型堵料防火符合GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》標準A級要求，達到公通字〔2009〕46號文件防火A級不燃燒規定，測試結果如表2所示。

表2防火性能測試結果

3.3 環保性能測試

新型堵料主要成分由純天然礦物質構成。本次測試樣品為無機輕質速固封堵系統，檢測環境為：室溫23℃±2℃；相對濕度50%±5%。檢測結果表明：苯的含量均未檢出，甲苯+二甲苯僅在環氧樹脂中測出25.9g/kg，遠遠低于規定的技術指標750g/kg，說明在本材料在人防工程中使用是安全環保的，測試結果表3所示。

表3環保性能測試結果

4 施工工藝研究

結合人防施工的現狀，有2種施工工藝。主要以手工機械加壓封堵小口徑管道為主；機械泵送粗大管道封堵較少。封堵示意圖如圖1所示。

圖1封堵示意圖

現場施工分幾個步驟：（1）準備機具，對防護門進行成品保護，按配比攪拌封堵材料；（2）用試電筆確認穿墻纜線、輸水管不帶電，相向實施管壁清理和封堵材料的填充、捅實；（3）完成管孔速固堵料封堵達95%容積（距管口約50～80mm）后，根據管徑大小，采用雙管膠槍注膠或涂抹膠的方法，注或抹環氧樹脂封堵膠與封堵材料的混合物20～30mm，再用封堵材料填滿30～50mm預留處，最后使用小泥抹子抹平壓光；（4）封堵完畢自檢并報監理驗收，主要查驗填充的封堵材料是否捅實，是否存有空隙，同時查驗注膠厚度、管口密閉情況及外觀。

5 結語

新型封堵材料具有防火A級不燃燒，無毒、無味、無污染，隔熱隔冷抗老化，使用耐久，滿足了5級以下人防工程管線防護密閉性能的要求和人防墻后開洞穿線纜的補救措施的要求。其施工技術施工簡便、省時省力，不接電，不動火，造價低，不受作業空間限制，減少工種工序。改新型材料及其施工技術可有效降低施工成本，可產生較大的社會和經濟效益，有較大推廣應用價值。