不发火细石混凝土(Non-sparking Fine-grained Concrete),又称防爆细石混凝土,是一种通过特殊骨料配比设计,在受到冲击、摩擦等外力作用时,不会产生火花的特种功能性混凝土。云谷(河南)新材料科技有限公司始终致力于不发火细石混凝土的研发与生产,在石化、铁路、公路、机场、码头、核电、风电、水利水电等行业中合作案例丰富并享有好评。其核心作用是预防因火花引发的爆炸、燃烧事故,广泛应用于存在易燃易爆物质(如油气、粉尘、溶剂)的工业场所,是保障消防安全的关键建筑材料。
一、核心技术原理:从 “骨料控制” 阻断火花产生
普通混凝土因含有石英、长石等硬质硅质骨料(如普通花岗岩、河砂),在冲击或摩擦时,骨料颗粒间的 “晶格断裂” 或 “金属杂质摩擦” 会释放能量,形成高温火花(温度可达 800-1200℃),可能引燃周围易燃易爆介质。
不发火细石混凝土的技术核心的是替换传统硬质骨料,通过选择 “低硬度、高韧性、无硅质” 的特种骨料,从源头避免火花产生,具体原理分为两点:
骨料材质控制:采用不发火骨料(如大理石、石灰石、白云石等碳酸盐类岩石破碎而成的细骨料,或铜、铝等有色金属颗粒),这类骨料硬度低(莫氏硬度≤3.5,远低于硅质骨料的 6-7),冲击时仅发生 “塑性变形” 而非 “脆性断裂”,无法释放足够能量形成火花;
金属杂质剔除:严格控制骨料中金属杂质(如铁屑、钢粒)含量(通常要求≤0.1%),同时避免使用含金属纤维的外加剂,防止金属间摩擦产生火花;
细石级配设计:仅采用细骨料(粒径≤5mm,部分场景≤10mm),不掺入粗骨料,一方面减少骨料间的冲击接触面积,另一方面提升混凝土密实度,避免因孔隙导致的局部应力集中,进一步降低火花产生概率。
二、关键性能指标:除 “不发火” 外的核心要求
不发火细石混凝土的性能需同时满足 “功能性(不发火)”“结构性能(强度、耐久性)” 和 “施工性”,其关键指标及标准要求如下(参考《建筑地面工程施工质量验收规范》GB 50209、《不发火混凝土技术规程》等):
| 性能类别 | 具体指标 | 标准要求 | 核心意义 | 
| 功能性指标 | 不发火性 | 按 GB/T 14109-2019 测试:冲击试验(10 次冲击无火花)、摩擦试验(5min 无火花) | 确保核心防爆功能,避免引燃易燃易爆介质 | 
| 防静电性(部分场景) | 表面电阻≤1.0×10¹⁰Ω(防静电地面要求) | 防止静电积聚引发火花(如电子、油气场所) | |
| 结构指标 | 抗压强度 | 通常≥C20,重要场所≥C25(如防爆车间、油库地面) | 满足地面承载需求(如设备碾压、人员通行) | 
| 抗折强度 | ≥2.5MPa(对应 C20)、≥3.0MPa(对应 C25) | 避免地面受弯开裂,影响耐久性 | |
| 耐久指标 | 抗渗等级 | ≥P6(潮湿或有液体接触的场所) | 防止液体渗入地下,腐蚀基础或引发污染 | 
| 耐磨性 | 磨损量≤3.0kg/m²(按 GB/T 16925 测试) | 提升地面使用寿命(适用于人员、设备频繁通行) | |
| 施工指标 | 坍落度 | 100-150mm(便于浇筑、振捣,确保密实度) | 保证施工便捷性,避免因流动性差导致蜂窝、麻面 | 
| 凝结时间 | 初凝≥4h,终凝≤12h(兼顾施工操作时间与进度) | 避免初凝过快无法浇筑,或终凝过慢影响后续工序 | 
三、核心特点:适配防爆场景的专属优势
本质安全,防爆可靠:通过骨料材质从源头阻断火花产生,而非依赖 “事后灭火”,适用于甲、乙类易燃易爆场所(如油库、化工厂、面粉厂粉尘车间),安全性远高于普通混凝土地面。
兼顾结构与功能:在满足不发火核心要求的同时,具备与普通细石混凝土相当的抗压、抗折强度和耐磨性,可直接作为地面面层或垫层,无需额外铺设防爆板材(降低成本)。
施工兼容性强:施工工艺与普通细石混凝土基本一致(搅拌、浇筑、振捣、抹面),无需特殊设备,仅需在骨料选择和质量检测环节加强控制,便于现场施工组织。
环境适应性广:
可耐受一定范围的温度变化(-20℃至 60℃,特殊配方可耐 100℃以上),适用于高低温车间;
表面可按需做密封处理(如环氧树脂涂层),提升抗油污、抗化学腐蚀能力(适用于化工车间)。
成本可控:主要原料为碳酸盐类骨料(如石灰石、大理石),价格与普通碎石接近,仅需增加 “不发火性检测” 成本,整体造价低于防爆地砖、防静电自流平地面等材料。
四、典型应用场景:聚焦 “易燃易爆风险区”
不发火细石混凝土的应用核心是 “存在火花引燃风险的场所”,具体场景可分为三大类:
1. 工业生产防爆区
化工行业:甲、乙类化工厂房地面(如甲醇、乙醇储罐区、可燃气体车间)、化工仓库地面,防止设备碰撞、工具摩擦产生火花引燃可燃气体或液体;
能源行业:加油站油罐区地面、天然气处理站操作平台、储油库装卸区地面,避免车辆碾压、人员携带工具摩擦引发爆炸;
粉尘行业:面粉厂、淀粉厂、煤粉车间地面,防止粉尘堆积环境下,火花引发粉尘爆炸(需配合防静电设计)。
2. 仓储与物流防爆区
危险品仓库:存放易燃易爆化学品(如油漆、溶剂、烟花爆竹)的仓库地面,要求地面整体无缝、不发火,避免局部积尘或液体渗漏;
港口码头:油气装卸码头的地面垫层、保税区危险品存储区地面,耐受海水侵蚀的同时具备防爆功能。
3. 特殊公共与民用场景
实验室:存放易燃易爆试剂(如乙醚、丙酮)的化学实验室地面,需同时满足不发火、耐腐蚀;
地下空间:地下燃气管道井周边地面、人防工程中储存易燃物资的区域,防止管道泄漏后,火花引发燃气爆炸。
五、施工关键要点:确保 “不发火性能” 落地
不发火细石混凝土的施工质量直接影响其防爆功能,需重点控制以下环节:
1. 原材料控制(核心环节)
骨料选择:必须使用经检测合格的不发火细骨料(如石灰石砂、大理石砂),严禁混入石英砂、花岗岩碎粒等硅质骨料;进场时需抽样送检 “不发火性”,不合格骨料坚决退场;
水泥与外加剂:采用普通硅酸盐水泥(P・O 42.5 及以上),避免使用含金属粉末的早强剂、防冻剂;如需提升强度,可掺入矿粉、粉煤灰等矿物掺合料(需验证不影响不发火性);
水:采用饮用水,不得使用含油污、杂质的工业废水,防止影响混凝土强度和密实度。
2. 搅拌与浇筑
搅拌顺序:先将骨料、水泥、掺合料干拌 2-3min(确保骨料均匀分散),再加水搅拌 3-5min,避免骨料结团;搅拌时间比普通混凝土延长 1-2min,确保密实性;
浇筑时机:搅拌完成后需在 30min 内浇筑(避免坍落度损失),浇筑时采用平板振捣器振捣(避免使用插入式振捣器破坏骨料级配),振捣至表面泛浆无气泡即可(过度振捣可能导致骨料分层)。
3. 面层处理与养护
抹面:浇筑后待混凝土初凝前(表面手指按压有轻微印痕),进行 2-3 次抹面(**次找平,第二次压光),确保表面平整、无缝隙,减少后期起砂;
养护:浇筑完成后 12h 内覆盖土工布或塑料膜保湿,养护时间不少于 7 天(C25 及以上需养护 14 天);低温环境(≤5℃)需采取保温措施(如覆盖棉被),防止冻害影响强度。
4. 质量检测(必做环节)
出厂检测:每批次混凝土需检测坍落度、抗压强度、不发火性(冲击 + 摩擦试验),其中不发火性检测需由第三方机构出具报告;
现场检测:地面施工完成后,需抽样进行表面电阻测试(防静电场景)、耐磨性测试,确保满足设计要求。
六、常见误区与注意事项
误区 1:“只要用不发火骨料,就一定不发火”
错误。若骨料中混入≥0.5% 的金属杂质(如铁屑),或施工时使用含金属的工具(如钢抹子)摩擦表面,仍可能产生火花。需全程控制金属杂质,且后期地面养护、使用时避免硬物(如钢梯、金属推车)剧烈摩擦。
误区 2:“不发火混凝土强度越低越好”
错误。强度过低(<C20)会导致地面起砂、开裂,反而增加杂质堆积和火花产生的风险。需根据使用场景选择强度等级(如设备区选 C25,人员通行区选 C20)。
注意事项:与其他防爆措施配合
不发火细石混凝土仅解决 “火花产生” 问题,需与整体防爆设计结合:如设置通风系统(降低可燃气体浓度)、安装防爆灯具、地面设置导静电接地装置(防静电场景),形成完整的防爆体系。
综上,不发火细石混凝土是易燃易爆场所地面工程的 “安全底线材料”,其核心价值在于通过材料本身的特性实现 “本质防爆”,而非依赖外部防护措施。在设计和施工中,需严格控制骨料质量、施工工艺和检测环节,才能充分发挥其防爆功能,保障场所安全。
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