人防工程管孔防护密闭封堵新型材料及施工技术研究

潘峰，马小娇，毕晶晶，解峰

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广州510000）

1 引言

随着城市大型人防工程建设规模的快速增长，战时需要封堵的管孔数量过多，在较短的平战转换时限内完成任务，变得越来越困难，所以在平时做好人防工程管线防护密闭工作，是提高平战转换效率的重要手段[1]。故对人防工程管孔封堵及施工技术的研究显得尤为必要。现有封堵措施存在下述问题：油麻丝加石棉和沥青混合的封堵材料存在防火性差，持续散发有害气体，施工中容易造成施工污染[2]；实际工程中，还存在设计预埋不满足施工要求，现场存在人防墙后开洞敷设套管的情况[3]。为此本文研究了一种新型封堵材料及相应的施工技术，试验表明该材料既满足人防工程的防护密闭要求，也满足防火、环保等要求，也可作为人防墙后开洞穿线的补救封堵措施。

2 新型封堵材料的性能研究

2.1 原材料选择

选择防火、环保、黏结度强的原材料进行混合。

1）膨胀珍珠岩具有良好的隔热效果，还具有化学稳定性好、耐腐蚀性强、无毒、无味、防火、吸音等特点。

2）硅藻土是一种硅质岩石，它不含有害化学物质，除了具有不燃、隔音、防水、质量轻以及隔热等特点外，还有除湿、除臭、净化室内空气等作用。

3）海泡石矿物纤维热稳定性好，造型性及绝缘性好，抗盐度高于其他黏土矿物，还能起到抗裂增强的作用。

4）玻化微珠是一种酸性玻璃质熔岩矿物质，理化性能十分稳定，耐老化耐候性强，具有优异的绝热、防火、吸音性能，还具有不燃烧、强度高、吸水率低、易和性好及使用寿命长的优点。

5）选择普通硅酸水泥、石膏作为胶凝材料。根据应用范围单独使用或配合使用。

2.2 材料性能研究

2.2.1 工作性研究

新型堵料对其工作性要求较高，主要是调节堵料的流动性和黏结性。流动性要求：在堵料不严重泌水、分层的前提下，充分提高其流动性，保证堵料能够在一定的人工或机械压力下，顺利通过φ32mm以上的金属管，流淌到施工部位的管道中。黏结性要求：新型堵料具有较好的黏结性，能保证在压力作用下到达水平管道中后黏结在管道内，不能自由流出。

2.2.2 密闭性研究

新型堵料可以填充、堵塞管道中大量的空隙。为提高密闭性能，采用了一定的微膨胀技术，其中添加适量膨胀剂，使管道中尚未填充的少量空隙也可以通过挤密、堵漏和微膨胀作用达到密闭要求。然后使用环氧树脂胶进行密闭，实现密闭性能双保险。经《国家化学建筑材料测试中心（建工测试部）》检测，该堵料对直径32～500mm以内的管材密闭性能符合标准。

2.2.3 防火性能研究

通过现场燃烧试验，堵料不燃烧，能达到防火A级要求。

3 新型封堵材料的性能测试

3.1 理化性能测试

新型堵料理化性能与贯穿人防墙体金属材质的理化性能具有相近相容性质，易有机结合形成整体效果。黏结强度为129kPa，抗拉强度为0.26MPa。测试试验中，在封堵长度为500mm的情况下，承受0.9MPa静载仍完好无损。对6级人防而言，安全系数较高。对填充长度为800mm和500mm的2种工况，在50Pa和100Pa超压，漏气量均为0，密封性能良好。测试结果如表1所示。

表1理化性能测试结果

3.2 防火性能测试

新型堵料防火符合GB 8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准A级要求，达到公通字〔2009〕46号文件防火A级不燃烧规定，测试结果如表2所示。

表2防火性能测试结果

3.3 环保性能测试

新型堵料主要成分由纯天然矿物质构成。本次测试样品为无机轻质速固封堵系统，检测环境为：室温23℃±2℃；相对湿度50%±5%。检测结果表明：苯的含量均未检出，甲苯+二甲苯仅在环氧树脂中测出25.9g/kg，远远低于规定的技术指标750g/kg，说明在本材料在人防工程中使用是安全环保的，测试结果表3所示。

表3环保性能测试结果

4 施工工艺研究

结合人防施工的现状，有2种施工工艺。主要以手工机械加压封堵小口径管道为主；机械泵送粗大管道封堵较少。封堵示意图如图1所示。

图1封堵示意图

现场施工分几个步骤：（1）准备机具，对防护门进行成品保护，按配比搅拌封堵材料；（2）用试电笔确认穿墙缆线、输水管不带电，相向实施管壁清理和封堵材料的填充、捅实；（3）完成管孔速固堵料封堵达95%容积（距管口约50～80mm）后，根据管径大小，采用双管胶枪注胶或涂抹胶的方法，注或抹环氧树脂封堵胶与封堵材料的混合物20～30mm，再用封堵材料填满30～50mm预留处，最后使用小泥抹子抹平压光；（4）封堵完毕自检并报监理验收，主要查验填充的封堵材料是否捅实，是否存有空隙，同时查验注胶厚度、管口密闭情况及外观。

5 结语

新型封堵材料具有防火A级不燃烧，无毒、无味、无污染，隔热隔冷抗老化，使用耐久，满足了5级以下人防工程管线防护密闭性能的要求和人防墙后开洞穿线缆的补救措施的要求。其施工技术施工简便、省时省力，不接电，不动火，造价低，不受作业空间限制，减少工种工序。改新型材料及其施工技术可有效降低施工成本，可产生较大的社会和经济效益，有较大推广应用价值。