高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料的研制及工程应用.docx

附件2福建省科技重大项目可行性研究报告高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料的研制项目名称：及工程应用福建省科学技术厅福建省高校产学合作科技重大项目可行性研究报告一、项目的背景及立项的必要性1 .项目所属产业在我省经济发展中的地位、技术瓶颈以及亟待解决的技术问题；食衣住行是人类赖以生存和繁衍不可或缺的基本需求，人类的出行需要道路、桥梁、隧道和地铁等基础设施的建设。本项目的研究目标是解决福建省公路、铁路隧道和地铁的防火问题，为人们的出行安全提供保障。国务院关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见出台后，中央财政加大了对福建省的扶持力度。我省投资3300亿元进行高速公路建设，力争年均新开工高速公路10个项目以上，2012年通车里程力争突破3000公里,基本建成“两纵四横”主骨架，2015年力争超过5000公里，争取建成“三纵八横”主骨架，提前5年基本建成海西高速公路网。到2015年左右，福建境内、海峡西岸铁路总里程将达6000公里，总投资将达3500亿元。按照规划，福州城市轨道项目由包括城市地铁1、2号线在内的7条线路构成，全长近200公里,中心城区线网密度将达每平方公里0.62公里。福州地铁一号线已开始动工，线路全长29.2公里，共设24座车站，工程投资约为188亿元，计划于2013年轨道基本贯通，2014年进行线路系统调试后试通车。提高地铁和隧道耐火极限有3种方法：（1）提供不计入结构剖面的额外混凝土厚度。（2）在隧道表面粘结防火板材。（3）在隧道衬体上喷涂防火涂料。第（1）种方法用附加的混凝土作为牺牲层，以维持隧道结构的整体性，从而阻止其在火灾中倒塌。据研究表明：耐火极限为2h时,混凝土的厚度需要达到50mm。这种方法减少了隧道断面，增加了施工强度和难度，造价较高。第（2）种方法所用板材主要为硅酸钙类等轻质材料，由于材料轻，强度较低，粘贴施工工程繁琐，紧固螺栓稍有不慎，板材就会产生裂纹，板材的耐水性较差，工程造价较高。如果防火板材用钢制龙骨固定，高温下龙骨会变软、熔化，板材脱落，将不能达到设计要求的防火效果。第（3）种方法采用隧道防火涂料保护隧道中的钢筋混凝土结构及强度在耐火极限内不被破坏，从而减少维修费用，缩短工程修复时间。在这3种措施中，无论从性能、成本方面考虑，还是从施工的方便性方面考虑，隧道防火涂料均是隧道防火保护的最佳选择。因此，国家相关部门对使用隧道防火涂料作为隧道结构防火保护的要求也日益增加，因而隧道防火涂料的研究、生产和推广应用正在逐渐步入高潮。隧道和地铁结构复杂，环境相对密闭，在封闭空间内热量不易消散，隧道火灾具有燃烧后周围温度升高快、持续时间长、着火范围较大、消防扑救与进入困难等特点。随着温度的持续升高，混凝土内结合水变成蒸汽膨胀，产生压力，导致混凝土表层发生炸裂，产生大的塌陷，往往会造成重大的人员伤亡和财产损失，其间接损失也是巨大的。预应力楼板和钢结构的防火涂料与隧道防火涂料的使用环境不同，隧道防火涂料应用于潮湿环境中，且车辆通过时会产生强风及强烈震动。预应力楼板和钢结构的防火涂料主要由有机树脂和有机乳液等组成，如在隧道潮湿环境中使用容易脱落，使用寿命短，且影响行车安全。此外，由于预应力楼板和钢结构防火涂料不能承受烧类火灾，因此预应力楼板和钢结构防火涂料不能代替隧道防火涂料。我国对隧道结构进行防火保护工作始于20世纪80年代中期，限于当时的技术、经济状况，除了上海延安东路越江隧道等有限的几个隧道喷涂了防火涂料外，其它隧道的结构都没有采取防火措施。真正根据有关隧道设计规范设计、建造隧道，是近几年开始的，而隧道防火涂料的应用则是从2001年前后开始的，当时一些企业将厚型钢结构防火涂料或混凝土楼板防火涂料甚至电缆防火涂料作为隧道防火涂料使用。因此，关于隧道防火涂料研究的基础比较薄弱，产品参差不齐，给隧道防火涂料施工和性能检测带来很大的困难。在20世纪90年代末，公安部四川消防科研所联合四川大学的尹光福教授开展了“隧道防火涂料”研究，并由成都大地岩土工程开发公司生产，厦门海沧蔡尖尾山隧道工程就使用了这种防火涂料。2005年，公安部四川消防研究所编制了中华人民共和国公共安全行业标准混凝土结构防火涂料(GA98-2005),该标准替代预应力混凝土楼板防火涂料通用技术条件(GA98-1995),在该标准中增加了隧道防火涂料的性能要求和试验方法。然而，通过文献检索和工程调研发现，目前隧道防火涂料还存在如下问题：(1)耐久性不足，现有隧道防火涂料大都以有机树脂等为基材配制而成，易脱落，使用寿命短。虽然尹光福教授采用高铝水泥等无机粘结剂配制“隧道防火涂料”，来提高其耐久性，但由于没有对抗震、抗风等问题开展研究，研究成果没有很好产业化。(2)缺乏防水性方面的研究。混凝土结构防火涂料(GA98-2005)只给出耐水性指标，没有给出防水性指标，而隧道防火涂料长期处于有水压力的潮湿环境中，会反卤、结水、渗水，如果没有很好的防水性，会使其在火灾来临前失效。(3)缺乏抗裂性方面的研究。混凝土结构防火涂料(GA98-2005)没有给出隧道防火涂料抗裂性方面的指标，较差的抗裂性会导致隧道防火涂层开裂、空鼓、脱落，隧道防火涂料在火灾来临前失效。(4)可喷射施工性研究不足、这影响了其在工程中的推广应用。(5)缺乏抗震性和抗风性能研究。车辆在隧道内高速通行时会产生强烈震动，可能导致隧道防火涂料剥落，这成为工程推广应用的瓶颈。由于这些问题的存在，目前在实际隧道工程中，很多情况下取消了隧道防火涂料的设计和施工(如高速公路沈海复线隧道等)，或者象征性涂一下防火性能达不到承受煌类火灾要求、以有机树脂等为基材、耐久性不佳的钢结构薄层涂料，这为隧道安全埋下了隐患。本课题结合地方原材料和区域特点，致力于解决目前隧道防火涂料存在的问题，研发出设计和施工单位急需的耐久性、防水性、抗裂性、可喷射施工性、抗风性和抗震性良好的环保型隧道防火涂料，为消除现有隧道建设的安全隐患，为保障人民生命财产安全做出贡献。因此具有非常好社会和经济效益，其产业化前景广阔。2 .国内外相关技术研究开发现状和发展趋势；国外对隧道防火涂料的研究有几十年的历史，早在六十年代，美国Monsanto公司和VanderSan实验室研发出聚磷酸铁，致使隧道防火涂料获得良好成膜性、耐洗刷，从此步入快速发展的轨道上，在美国、英国、德国，隧道防火涂料已经普遍运用到地下工程中，显现出优越的防火性能。例如德国HerbertS生产的uWaterBased38320”防火涂料以及英国aNullifirew生产的防火涂料能够在较薄涂层的情况下达到较好的耐火强度。在上世纪九十年代国内上海延安东路越江隧道就有使用隧道防火涂料，同时在90年代末四川大学进行了隧道防火涂料的研究，并研制出环保型无卤素的隧道防火涂料，该涂料在涂层为20mm时耐火极限为3h,并在多项工程中得到应用，公安部四川消防研究所编制了中华人民共和国公共安全行业标准混凝土结构防火涂料(GA98-2005),替代预应力混凝土楼板防火涂料通用技术条件(GA98-1995),在该标准中明确规定了隧道防火涂料的性能要求和试验方法，对隧道防火涂料各种性能指标做出严格的要求。从国内外的研究情况来看，在隧道防火涂料研究中，一般应采用有机一无机复合涂料的技术路线，今后的发展方向为：发展超薄型膨胀隧道防火涂料，以解决涂料过厚的问题等；发展无机轻质膨胀型隧道防火涂料，无机隧道防火涂料节省能源与资源，对健康和环境影响较小；发展环保型隧道防火涂料，属于“绿色建材”，适用性较广。由于环保要求的呼声越来越高，隧道防火涂料应该朝着节能、环保等高性能方向发展，减少施工中的环境污染以及对人身伤害；研发出防水性较好、抗裂较强、耐火性较高、粘结性较强以及成本较低的隧道防火涂料，确保防火涂料的质量。同时需要满足五点要求：即提高涂膜质量、方便施工、节省资源、节省能源、生态平衡。隧道防火涂料与其他防火涂料相比，其生产的产量与厂家较少。但是作为一种低廉、对隧道保护作用明显的新型涂料，在火灾预防、提高隧道结构的耐火极限方面将产生巨大的社会效益与经济效益。随着各国相关研究部门的积极工作，将会有更多更好的隧道防火涂料得到应用，从而推动隧道工程健康良性的发展。3 .项目技术研发的必要性；近十几年来，由于不断增长的交通流量以及运输物品的复杂性，引发的隧道火灾不计其数，特大火灾就有几十起。1999年3月24日，位于意大利阿尔卑斯山的勃朗特隧道失火，消防车15分钟后赶到现场，隧道火势异常凶猛，温度高达100o摄氏度，持续燃烧55个小时。烧坏结构达600m,修复花费1000万奥地利先令。1969年11月，北京地铁五棵松至万寿路路段发生火灾，大火持续约6小时，中度窒息人数约200人，并烧毁2辆机车。1984年9月，北京地铁电客车发生火灾，导致约300人烧伤以及4辆电车报废。1993年6月，西延线蔺家川隧道内一货车发生火灾，造成桥梁损坏、8人死亡、10多人重伤。2002年1月，我国浙江省猫狸岭隧道发生火灾，破坏区间200米，隧道内各种设施均被烧毁。2008年5月，受汶川大地震影响，宝成铁路线上的一列列车发生脱轨，机头发生火灾，列车上油罐箱燃起熊熊大火。火灾持续近12小时，部分人员受伤。2011年1月，沪渝高速恩施往宜昌方向长阳渔泉溪隧道内（全长5.2公里）,一载有16辆面包车和7辆轿车的商品车专用运输车发生火灾，造成随后的26台车辆被困隧道内，火势迅速在拖车上蔓延开，在相对封闭的隧道内聚集大量的浓烟，造成巨大的经济损失。目前隧道防火涂料存在耐久性、防水性、抗裂性、可喷射施工性、抗震抗风性不足等问题，防火效果不理想，且影响行车安全。在实际隧道工程中，基本上取消了隧道防火涂料的设计和施工，或者只是应付检查，采用没有真正的防火效果防火涂料，这为隧道的安全埋下了隐患。因此，非常急需研发高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料，使建设方、设计和施工单位觉得好用、敢用、有必要用，从而达到保障人们出行安全的目的。4、项目对产业技术的支撑作用。随着国内的经济快速发展，国家在公路隧道、铁路隧道等基础交通设施的建设力度逐渐加强，据统计，截止到2008年初，我国公路隧道超出4673座，同比增长23.36%,总长度为2555.5公里，同比增长38.75%。福建、甘肃、陕西等多山丘林地带，为减轻交通压力，各种隧道建设蓬勃发展，例如甘肃大坪里隧道、麻崖子隧道；陕西秦岭终南山隧道、米溪梁隧道；福建厦门海底隧道、金鸡山隧道、罗汉山隧道等，这些隧道的建设对当地的经济发展起到不可估量的作用。然而，由于缺少有效的隧道防火措施，世界各地隧道火灾事故频发，已引起人们的高度重视。隧道防火不仅关系到国家经济发展问题，而且与人们的生活安全息息相关，因此，隧道防火已经成为当今世界各国面临的一大难题，同时，也是消防部门探索和研究灭火救援技战术的重要课题。本项目研发的耐久性、防水性、抗裂性、可喷射施工性、抗震抗风性的环保型水泥基隧道防火涂料是隧道防火的难点和核心技术，它必将带动与公路、高速公路、铁路、高速铁路隧道及地铁相关的设计、施工、材料供应商在隧道防火领域的飞速发展，推动整个隧道防火产业技术的发展，保障人民的生命财产安全。二、研究内容、关键技术和创新点1 .研究与开发内容；本项目在前期实验室制备的耐火性、耐久性、粘结性和防水性满足要求隧道防火涂料基础上，着重对下列内容开展研究：（1）隧道防火涂料的抗裂性研究抗裂性不足会导致隧道防火涂料空鼓、脱落，影响行车安全和隧道防水、防火，因此有必要对隧道防火涂料的抗裂性开展研究。（2）隧道防火涂料的可喷射施工性能研究隧道和地铁呈半圆形，常规的刮和抹的施工工艺速度慢，因此有必要对隧道隧道防火涂料的可喷射施工性开展研究。（3）隧道防火涂料的抗震性和抗风吸力研究高速列车和地铁通过隧道时，会产生较大的震动和风吸力，如果因此引起隧道防火涂料的脱落，在列车高速行驶情况下，将损坏车体，危害乘客的生命财产安全。(4)隧道防火涂料生产工艺和技术、中试生产线建设和中试生产设计和研究隧道防火涂料中试的设备和技术，使各工序所涉及的设备具有简单高效的功能，重点研究隧道防火涂料生产的能耗、效率和各工序的布局方式，为产业化生产线的建设设计提供依据。(5)隧道防火涂料工程应用研究将中试生产的隧道防火涂料进行工程应用，跟踪调查在设计、施工和使用过程中出现的问题，并给出解决方案。2 .项目的关键技术、技术难点、创新点；1)关键技术和技术难点(1)提高隧道防火涂料抗裂性能采用聚丙烯纤维，提高隧道防火涂料在正常使用情况下的极限拉应变，从而提高其抗裂性能。课题组申请的发明专利“水泥基材料抗裂性能测试装置及其测试方法”(200610069124.0)已获授权；根据该专利，课题组已自制了水泥基材料抗裂性能快速测定仪，并采用该仪器对普通混凝土和活性粉末混凝土抗裂性能进行了研究，发表了系列论文，在水泥基材料抗裂性能研究方面，具有成熟的技术。(2)提高隧道防火涂料可喷射施工性一方面从隧道防火涂料配方角度控制粗颗粒的最大粒径和掺量，并选择合适的外加剂，如泵送剂和速凝剂；一方面对喷射设备的参数进行优选，如压缩机功率、喷口大小等；使这两方面互相协调，达到良好的喷射效果。(3)提高隧道防火涂料的抗震和抗风性能在隧道防火涂料基准配方组分中加入PVA（聚乙烯醇粉末）和PTB乳液，采用无机粘结剂和聚合物有机粘结剂复合的方法来提高水泥基材料的粘结强度，以达到提高隧道防火涂料抗震和抗风性能的目的。（4）隧道防火涂料中试生产设计和研究隧道防火涂料中试的设备和技术，使各工序所涉及的设备具有简单高效的功能，重点研究隧道防火涂料生产的能耗、效率和各工序的布局方式，为产业化生产线的建设设计提供依据。（5）隧道防火涂料工程应用研究将中试生产的隧道防火涂料进行工程应用，跟踪调查在设计、施工和使用过程中出现的问题，并给出解决方案。2）创新点（1）地域特色结合福建省地方材料和台风、多雨气候条件，考虑福建省地铁建设刚起步，高速铁路建设项目多等实际情况，对高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料进行产业化和工程应用。（2）技术创新采用课题组发明专利“水泥基材料抗裂性能测试装置及其测试方法”自制的水泥基材料抗裂性能快速测定仪，解决工程应用过程中遇到的高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料的抗裂性问题。（3）目标创新所研制的隧道防火涂料除了满足现行国家标准混凝土结构防火涂料（GA98-2005）外，为了更好产业化及工程应用，还满足防水性、抗裂性、可喷射性、抗震、抗风性及环保性等指标要求。3、研发方案和主要技术路线。在前期实验室制备的耐火性、耐久性、粘结性和防水性满足要求隧道防火涂料基础上，围绕着隧道防火涂料中试和工程应用遇到的问题开展研究，具备包括：（1）隧道防火涂料的抗裂性研究采用水泥基材料抗裂性能快速测定仪（含带隔板的钢环部分约束装置）（参照申请人的专利方法）（养护条件：温度为20。湿度为40%；内外环间隙为40mm）,研究隧道防火涂料相关组分（如聚丙烯纤维、玻璃纤维、膨胀剂等）与其抗裂性能的关系。（2）隧道防火涂料的可喷射施工性能研究通过调整隧道防火涂料配方（填料的颗粒尺寸及数量、喷送剂及速凝剂等的掺量）和喷枪的关键参数（压缩机功率、喷口大小等），使隧道防火涂料具有良好的可喷射性能。（3）隧道防火涂料的抗震性和抗风吸力研究建一个1:4的隧道模型，将隧道防火涂料喷涂于其内表面，隧道防火涂料硬化28天后，将其放置于震动台上，采用大功率的鼓风机来模拟高速列车通过时产生的震动和风吸力，并建立模型与实际工程的关系，通过调整配方（如PVA（聚乙烯醇粉末）和PTB乳液等），使隧道防火涂料具有良好的抗震和抗风性能。（4）隧道防火涂料中试生产在实验室开展的隧道防火涂料制备技术的基础上，对该技术进行放大，验证生产过程所涉及的各项工艺指标和参数，实现简化隧道防火涂料生产过程和节能减排。（5）隧道防火涂料工程应用将隧道防火涂料进行工程应用，研究设计、施工和使用过程中出现的问题,并给出解决方案，使隧道防火涂料工程应用无障碍化。三、目标和预期成果目标产品说明，成果提供形式，项目完成时可实现可考核的主要技术指标，经济、社会和生态效益指标。1 .目标产品说明本项目研究的产品为高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料。该产品可以做成单组分的产品，用于公路隧道。也可以做成由A、B组分组成的双组分产品；A组分为粉料，可采用干粉砂浆搅拌机对各成分进行混合后装袋；B组分为液料,为聚合物乳液；该双组分产品可用于高速铁路的隧道和地铁。2 .可考核的主要指标及成果提供形式(1)在混凝土结构防火涂料(GA98-2005)中，只规定了隧道防火涂料的以下性能：在容器中的状态、干燥时间、粘结强度、干密度、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐冻性、耐湿热性和耐火性能。本项目研发的高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料增加了以下性能指标：防水性：6小时的电通量低于100oC。耐久性能：所研制的隧道防火涂料与隧道二衬同寿命。抗裂性：在水泥基材料抗裂性能快速测定仪(带加速开裂的隔板)中，环向拉应力0时的龄期大于7天。可喷射施工性：能够采用喷射法施工。抗震和抗风吸力性能：所研制的隧道防火涂料与隧道二衬粘结良好，即使在时速300公里/小时的动车通过时，其所产生的震动和风吸力也不会使所研制的隧道防火涂料脱落。环保型：避免将可能产生毒气的材料作为隧道防火涂料的组分。（2）申请发明专利2项，发表和撰写论文3-5篇；培养博、硕研究生2-3人。（3）完成年产约100Oln3隧道防火涂料中试生产线，并在工程中推广应用。3 .经济、社会和生态效益指标（1）经济效益我们前期研究的隧道防火涂料的生产成本约在0.210万元/,若工业化生厂成本还会下降，对隧道防火涂料的经济性效益作一个估算（产品含税售价仅按0.5万元/?计算），见下表所示：产品利润估算表（单位：元/）含税售价不含税售价生产成本销售税金及附加企业管理费销售费用销售利润若按年产2万疗计算，隧道防火涂料的年直接利润为2240万元，销售利润达22.4虬到2015年左右，福建境内、海峡西岸铁路总里程将达6000公里，福州城市轨道项目由包括城市地铁1、2号线在内的7条线路构成，全长近200公里,福建省属于丘陵地区，隧道多且长，按隧道占10%来算，隧道有600公里，隧道和地铁总长为600+200=800公里，按每米消耗费占6?隧道防火涂料来计算，共需隧道防火涂料480万疗。保守按10年完成所有项目，估计年消耗量约为48万而。因此，预期经济效益非常明显。（2）社会效益分析由于目前缺乏耐久性、防水性、抗裂性、可喷射施工性、抗震抗风性等性能符合要求的环保型隧道防火涂料产品，我省有些隧道工程甚至没有进行隧道防火的设计和施工；这为隧道的安全和人民生命财产的安全埋下隐患。因此，工程界迫切需要高耐久性、防水性、抗裂性、可喷射施工性、抗震抗风性良好的环保型水泥基隧道防火涂料。福建省夏季台风暴雨多。因此，高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料在福建省具有广阔的应用前景。所研制的隧道防火涂料的社会效益是通过一旦隧道和地铁发生火灾，其对人员、财产及隧道和地铁主体结构的保护来体现的，所以其社会效益是显著的。（3）生态效益分析一旦隧道和地铁发生火灾，造成隧道和地铁的主体结构倒塌，很可能引起楼房倒塌、山体滑坡，使当地生态系统遭受破坏。因此，高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料的推广应用，其生态效益明显。四、分年度进度和考核指标任务分解，以半年为一个阶段，明确每阶段完成且可考核的研发内容、主要技术指标、经济社会效益指标及投入经费。起止时间（*年*月至*月）（每个阶段时间为半年）任务目标2013年3月至本阶段项目研发内容：1.开展隧道防火涂料抗裂性能研究；2.开展隧道防火涂料可喷射施工性能研究。2013年8月本阶段考核的主要技术指标：1 .完成隧道防火涂料抗裂性能研究；2 .完成隧道防火涂料可喷射施工性能研究。本阶段成果提供形式：提交试验研究报告、发表论文1篇、申请发明专利1项。本阶段社会经济效益：本阶段无经济指标。投入经赛：25万元。2013年9月至2014年2月本阶段项目研发内容：开展隧道防火涂料抗震和抗风性能研究。本阶段考核的主要技术指标：隧道防火涂料配合比参数与其抗震和抗风性能的关系。本阶段成果提供形式：提交试验报告，发表论文1篇、申请发明专利1项。本阶段社会经济效益：本阶段无经济指标。投入经费：30万元2014年3月至2014年8月本阶段项目研发内容：隧道防火涂料中试生产线建设和中试生产。本阶段考核的主要技术指标：建成5OO11P隧道防火涂料中试生产线。本阶段成果提供形式：中试生产线。本阶段社会经济效益：本阶段无经济指标。投入经费：投入试验经费60万元。2014年9月至2015年2月本阶段项目研发内容：进行隧道防火涂料工程应用。本阶段考核的主要技术指标：隧道防火涂料工程应用。本阶段成果提供形式：工程应用报告。本阶段社会经济效益：本阶段无经济指标。投入经费：投入试验经费35万元。2015年3月至2015年8月本阶段项目研发内容：根据工程应用反馈的问题，对隧道防火涂料配方和生产工艺进行改进，解决实际遇到的问题。本阶段考核的主要技术指标：解决隧道防火涂料实际工程应用过程中遇到的设计、施工和使用方面的问题。本阶段成果提供形式：问题解决方案及跟踪报告，发表论文1篇。本阶段社会经济效益：本阶段无经济指标。投入经赛：2015年9月至2016年2月本阶段项目研发内容：高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料开始大规模生产和工程应用。五、项目经费的投入方案和预算1 .经费筹措方案（包括自筹、配套经费）本项目计划投资170万元，向科技厅申请研究经费50万元，福建同利建材科技有限公司配套经费120万元。2 .经费支出预算单位：（万元）总投资170申请科技厅资助合计其中2013年2014年2015年2016年503020其他经费来源合计其中其他部门拨款单位配套贷款其他120120经费支出预算科目总投资预算数其中：申请科技厅资助申请科技厅资助经费预算计算依据经费支出定义1、设备费54.45指研究、开发科技项目所发生的仪器、设备、样机购置和自行试制以及时现有仪器设备进行升级改造和租赁外单位仪器设备而发生的费用。单台价值在5万元人民币以上（含5万元人民币）的仪器设备应单独列示，单台价值在30万元人民币或3美元以上的大型仪器设备应经福建省大型科学仪器设备协作共用工作领导小组办公室批准。其中：购置39.44建立一套生产IOoOm'隧道防火涂料中试生产线须注明购置设备名称、型号、单价、数量、用途试制151中试生产线中的配件须注明试制设备名称、数量、用途2、材料费3117.2用于生产所需的各项原材料，如：高铝水泥、聚丙烯纤维、PTB乳液、膨胀珍珠岩、钢筋、砂石等指在科技项目研究、开发过程中消耗的各种原材料、辅助材料等低值易耗品的采购及运输、装卸、整理等费用。3、测试化验加工费125抗裂、抗震及抗风等测试费用指在科技项目研究、开发过程中支付给外单位（包括项目承担单位内部独立经济核算单位）的检验、测试、化验及加工等费用。4、燃料动力费31生产和研发过程消耗的水电气等在科技项目研究、开发过程中相关大型仪器设备、专用科学装置等运行发生的可以单独计量的水、电、气、燃料消耗费用等。5、差旅费61.8各设备调研和隧道防火涂料使用过程中产生的差旅费指在科技项目研究开发过程中开展科学实验（试验）、科学考察、业务调研、学术交流等所发生的外埠差旅费、市内交通费用等。差旅费的开支标准应当按照国家、省内有关规定执行。6、会议费73项目协调、咨询等费用指在科技项目研究、开发过程中为组织开展学术研讨、咨询以及协调项目等活动而发生的会议费用。科技项目承担单位应当按照国家、省内有关规定，严格控制会议规模、会议数量、会议开支标准和会期。7、国际合作与交流费指在科技项目研究、开发过程中科技项目组人员与国内外科研机构合作培训及邀请有关专家来闽工作等费用。和国际合作与交流的费用应当严格执行国家外事经费管理的有关规定，发生的国际合作与交流的费用，应当事先报科技项目的实施管理机构审核同意。8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费53查新、检索文献、发表论文和申请专利等指在科技项目研究、开发过程中需要支付的出版费及书籍购买费、资料费、文献检索费、专业通信费、专利申请与维护费以及知识产权顾问等各项费用。9、劳务费27.63用于研究生助研费（4X500元/月X30个月=6万元）、劳保补贴；用于中试临时工工人工资和零星加工费。中试设备运输、安装调试和试验过程人工费指在科技项目研究、开发过程中支付给科技项目组成员中编外人员和科技项目组临时聘用人员等的劳务性费用等。10、专家咨询费52支付给临时聘请的咨询专家的费用指在科技项目研究开发过程中支付给临时聘请的咨询专家的费用。专家咨询费不得支付给参与科技项目管理的相关人员。以会议形式组织的咨询，专家咨询费的开支一般参照高级专业技术职称人员300500元/人天、其他专业技术人员300元/人天的标准执行。会期超过两天的，第三天及以后的咨询费标准参照高级专业技术职称人员300-400元J人天、其他专业人员200300元/人天执行。以通讯形式组织的咨询，专家咨询费的开支一般参照高级专业技术职称人员60-100元/人次、其他专业人员4080元/人次执行。Ik管理费44学校提取的项目管理费（按8%）指在科技项目研究、开发过程中对使用本单位现有仪器设备及房屋，日常水、电、气、暖消耗，以及其他有关管理费用的补助支出。管理费实行分段超额累推比例法核定：项目经费预算在IOo万元及以下的部分按照8%的比例核定;超过100万元至500万元的部分按照5%的比例核定；超过500万元至IoOo万元的部分按照2%的比例核定：超过IOoO万元的部分按照1%的比例核定。管理费实行总额控制，由项目承担单位管理和使用。12、其他155在协作单位生产所需的煤、水、电、气等指科技项目在研究、开发过程中发生的除上述费用外的其他支出。其他支出应当在申请科技计划项目经费预算时单独列示并注明开支的具体内容，单独核定。合计17050六、现有工作基础与优势、申报单位与合作单位的概况1、研究开发团队所开展的项目研发前期工作及团队优势，现有科研条件，已取得的科技成果、产学研合作研究开发或对外科技合作交流情况（包括本项目前期合作基础）；（一）现有科研条件和研究开发队伍现状1 .强大的研发平台福州大学结构工程学科2002年列入“211工程”国家重点学科建设项目。2005年结构工程所在的土木工程一级学科获博士学位授权点，2007年建立博士后科研流动站。2007年福州大学结构工程学科被评为全国重点（培育）学科。福州大学工程结构中心实验室为福建省省级重点试验室，建筑材料试验设备和试验数据自动采集系统齐全，能满足本项目试验研究的要求。该平台解决了福建省工程建设过程中遇到的许多重大难题，为海西建设和低碳经济作出了重要贡献。2 .完备的研发仪器和设备（1）福州大学实验室具有先进完备的材料力学性能和防水性能测试设备。课题组已自制了耐火性和抗裂性测试设备。学校科研平台“福州大学测试中心”具有先进的XL30型ESEM（环境扫描电镜）、V-Sorb2800全自动BET比表面积及孔结构测定仪和德国NETZSCH（奈驰）公司生产的型号为STA449C的同步热分析仪。课题组成员曾对掺纳米SiOz高性能混凝土细观结构进行了研究，熟练掌握了ESEM使用技术，研究成果发表在SCl收录、影响因子为2.376（2010年）的国际期刊上。课题组成员曾采用对轻骨料混凝土的孔结构开展研究，在水泥基材料孔结构研究方面有成熟的经验。（2）福建同利建材科技有限公司具有完备的加气混凝土砌块及配套材料性能检测设备，并已购买了一套现代化的干粉砂浆生产系统，该设备可作为隧道防火涂料中试生产的设备之一。3 .课题组是由高中级研发、技术人员和研究生组成的年青实干队伍，各成员具有团队精神，能够很好合作完成本课题的研究工作。(二)与本课题相关的前期研究基础和与企业合作研究开发经历1 .已完成隧道防火涂料的实验室研究。(1)申请发明专利一项：抗渗型隧道防火涂料及其使用方法”(申请号:201210112156.X)o(2)隧道防火涂料的耐火性能和粘结性能的研究耐火性能和粘结性能是隧道防火涂料的基本性能。通过研究发现，在隧道防火涂料优选配方中掺入PVA,发现随着PVA掺入量增加，耐火强度先降低后稍微改善；当掺入量为总质量的L2%时，混凝土试验板底板与钢筋表面温度均最高，耐火性能最差，但是依然符合规范的要求。掺入AC微晶对耐火性能基本无影响；随着PVA掺入量增加，粘结强度先增强后降低，当掺入量为总质量的L2%时粘结性能最佳，达到O.218MPao(3)隧道防火涂料的耐久性能的研究钢筋表面温度801I-混一土底板温度70 J(P) S时间(min)涂抹隧道隧道防火涂料的混凝土试验板 底板与钢筋表面温度我们对隧道防火涂料进行了耐久性试验，将隧道防火涂料试件的2/3分别垂直浸入3%的盐酸溶液和饱和的碱溶液(饱和氢氧化钙)中至规定时间。试验后将试板取出，甩掉水珠并擦干，立即观察试板，观察试板无起泡、开裂、剥落、发泡等现象，表明隧道防火涂料的优化配方符合耐酸、耐碱性要求。耐碱性试验耐酸性试验(4)隧道防火涂料的防水性能和抗裂性能的研究在隧道防火涂料优选配方中外掺硅烷基粉末时，发现随着其外掺量的增加抗渗性能逐渐变好，当外掺量为0.5%时抗渗防水性能最佳，电通量最低，为221.96C,这是因为加入硅烷基粉末后隧道防火涂料不仅更加密实，而且孔径分布比较均匀，有害孔含量也较少；在隧道防火涂料的优选配方外掺聚丙烯纤维时，发现随着外掺量的增加，抗裂性能先增加后降低，当外掺量为0.2%时，应力为零时时间最晚，约为9天，抗裂性能最佳。这是由于加入0.2%的聚丙烯纤维后，隧道防火涂料环形试件整体抗拉性能较优，试样内部受力更加均匀；但是外掺聚丙烯纤维过多，容易形成簇团现象，需要较多水泥浆来包裹聚丙烯纤维，隧道防火涂料内部产生较多的缺陷，抗裂能力下降。然而，在抗裂性能方面，需要掺入膨胀剂或其它纤维等来进一步研究。0000005 4 3S«!§/(Rd=S1 l'l,ll'I'!,l 02468101214时间(d)加入硅烷基粉末后对渗透性的影响隧道防火涂料试件随龄期变化的环向拉应力200"Od02000硅烷基粉末外掺量(%)(5)隧道防火涂料的微观机理研究从孔结构分析发现，优化后的隧道防火涂料孔隙分布更加均匀，有害孔含量较少；从ESEM可以发现，优化后的隧道防火涂料试样骨料与浆体之间的衔接面更加密实，相互之间的机械咬合力会更好，从微观上证明优化后的隧道防火涂料在粘结、耐火、抗裂、抗渗性能上比较好，这与宏观试验结果一致。从同步热分析看出，优化后的隧道防火涂料具有良好的热稳定性，由于其高温膨胀的特性，因此在施工的过程中可以减小涂层的厚度。平均孔径(nm> Ml - M2累计孔体积曲线隧道防火涂料试样的电镜扫描2.具有相关绿色建材的丰富研发和产业化经验。（1）福州大学土木工程学院与福建同利建材科技有限公司两家单位合作,已产业化的产品包括同利加气混凝土砌块界面剂、同利加气混凝土砌块砌筑砂浆、同利加气混凝土砌块抹面砂浆等产品，累计产值超过2000万元。（2）福建同利建材科技有限公司与福州大学土木工程学院共同申请的闽候科技局的企业研发中心绿色低碳环保新型建筑材料研发中心已获批，并已进行了两年的建设。（3）福建同利建材科技有限公司与福州大学土木工程学院共同申请的发明专利PTB加气混凝土砌块砌筑与抹面砂浆（专利号：200910306032.3）已获授权。（4）福州大学土木工程学院与福建同利建材科技有限公司联合培养的硕士生左国庆已完成硕士论文防水抗裂型隧道防火涂料的研究，并已顺利毕业。因此，在强大的研究平台、前期积累的隧道防火涂料研发基础和产业化经验的基础上，完全有能力研发出适应于福建省隧道和地铁使用的高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料，有能力实现该隧道防火涂料的产业化和工程应用。2、申报企业上一年度财务状况（包括总资产、资产负债率、销售收入、入库税收总额、净利润），创新实力和年度研发投入，主营业务与行业地位及下一步企业成长和持续创新目标。申报区域重大项目的须填报承担企业情况；申报高校产学合作重大项目或由高校、研究所牵头申报产业支撑重大项目的，须填报合作企业上述情况。1 .合作企业上一年度财务状况总资产4291.43万入库税收总额28.16万（国税，免增值税）资产负债率54%净利润-41.96万销售收入1,910.34万年度研发投入40万/年2 .企业发展规划福建同利建材科技有限公司是福建省省内数一数二的加气混凝土砌块及配套材料生产企业，主营业务为加气混凝土砌块及配套材料，企业下一步成长和持续创新目标： 高耐久性防水抗裂环保型隧道防火涂料及工程应用 建筑固体垃圾（拆迁产生的）循环利用（作为机制砂和作为加气混凝土砌块及配套材料中的组分） 配筋加气混凝土在海洋工程（如人造浮桥、人造岛礁等）中的应用七、项目负责人的技术水平和组织管理能力介绍项目负责人季韬，男，博士,教授，博士生导师，院长助理，福州大学国家重点培育学科“结构工程”专业硕士点负责人，福建省绿色建筑评审专家，福建省高等学校新世纪优秀人才。长期从事建筑材料方面的研究，主持国家自然科学基金面上项目1项，主持十二五国家科技支撑计划子课题1项，发表论文90多篇，其中24篇被El收录，6篇被SCl收录，4项发明专利和1项软件版权获得授权。季韬教授管理能力强，能够很好地带领研究团队完成本课题的研究任务。个人简介网址：研究团队骨干成员及职责序号姓名职称职务在项目中分工所在单位与工作部门1234567891011叶益龙无研究生试验研究福州大学土木工程学院12阮文明无研究生