建筑材料的高温性能讲义

第6章建筑材料的高温性能6.1概述建筑物组成：各种建筑材料。结构材料－承受荷载；装修材料－美化环境（生活或工作环境）；2装修材料－美化环境（生活或工作环境）；功能材料－保温、隔热、防水等结构材料：火灾高温作用下力学强度降低→建筑物的安全。（一）研究意义建筑材料高温下的性能直接关系到建筑物的火灾危险性大小，以及发生火灾后火势扩大3火灾危险性大小，以及发生火灾后火势扩大蔓延的速度。研究建筑材料在火灾高温下的各种性能，在建筑防火设计中科学合理的选用建筑材料，以减少火灾损失。（二）建筑材料的高温性能从哪几个方面来衡量建筑材料高温性能包括以下五个方面：1.燃烧性能：包括着火性、火焰传播性、燃烧速度和发热量。4按照国家标准GB8624—2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的规定，对材料燃烧性能划分为七个级别；本标准是对GB8624—1997《建筑材料燃烧性能分级方法》的修订。本标准代替GB8624—1997。等级标识普通材料A1、A2、B、C、D、E、F铺地材料A1fL、A2fL、BfL、CfL、DfL、EfL、FfL5A1fL、A2fL、BfL、CfL、DfL、EfL、FfL管状隔热保温材料A1L、A2L、BL、CL、DL、EL、FL各等级间的关系燃烧性能为某一等级的制品被认为满足低于该等级的任一等级的全部要求1)术语、定义和符号(1)建筑制品product:要求给出包括安装、构造、组成等相关信息的建筑材料、构件或其组件。(2)建筑材料material:单一物质或若干物质均匀散布的混合物，例如金属、石材、木材、混凝土、含均匀散布胶合剂或聚合物的矿物棉等。(3)homogeneousproduct:6(3)匀质制品homogeneousproduct:由单一材料组成的制品或整个制品内部具有均匀的密度和组份。(4)非匀质制品non-homogeneousproduct:不满足匀质制品定义的制品。由一种或多种主要和/或次要组份组成。(5)铺地材料flooring:由包含或不包含背衬的表面装饰层、基材、夹层和粘合剂组成的地板上层材料。符号与缩写△T温升[K]△m质量损失率[%]Fs燃烧长度[mm]FIGRA用于分级的燃烧增长率指数FIGRA0.2MJ总放热量门槛值为0.2MJ的燃烧增长率指数7FIGRA0.2MJ总放热量门槛值为0.2MJ的燃烧增长率指数FIGRA0.4MJ总放热量门槛值为0.4MJ的燃烧增长率指数LFS火焰横向蔓延长度[m]PCS总热值[MJ/kg或MJ/m2]PCI净热值[MJ/kg或MJ/m2]SMOGRA烟气生成速率tf持续燃烧时间[s]THR600s时间为600s时的总放热量[MJ]TSP600s时间为600s时总烟气产生量[m2]2)各等级要求及主要试验方法（一）GB/T5464(ISO1182)不燃性试验（GB/T5464）8本试验用于确定不会燃烧或不会明显燃烧的建筑制品，而不论这些制品的最终应用形态该试验用于燃烧性能等级A1、A1f1、A1L和（或）A2、A2L、A2fl等级试验标准分级判据附加分级A1GB/T5464(1)且△T≤30℃，且△m≤50%，且tf=0（无持续燃烧）GB/T14402PCS≤2.0MJ/kg(1)且PCS≤2.0MJ/kg(2)(2a)且PCS≤1.4MJ/m2(3)且PCS≤2.0MJ/kg(4)建筑材料及制品（铺地材料除外）燃烧性能分级9A2GB/T5464(1)或且△T≤50℃，且△m≤50%，且tf≤20sGB/T14402PCS≤3.0MJ/kg(1)且PCS≤4.0MJ/kg(2)且PCS≤4.0MJ/m2(3)且PCS≤3.0MJ/kg(GB/TXXXX且FIGRA≤120W/s且LFS＜试样边缘且THR600s≤7.5MJ产烟量(5)且燃烧滴落物/微粒(6)GB/TXXXX产烟毒性(9)BGB/TXXXX且FIGRA≤120W/s且LFS＜试样边缘且THR600s≤7.5MJ产烟量(5)且燃烧滴落物/微粒(6)GB/T8626(8)点火时间=30s且60s内Fs≤150mmGB/TXXXX产烟毒性(9)CGB/TXXXX且FIGRA≤250W/s且LFS＜试样边缘且THR600s≤15MJ产烟量(5)且燃烧滴落物/微粒(6)GB/T8626(8)10C燃烧滴落物/微粒(6)GB/T8626(8)点火时间=30s且60s内Fs≤150mmGB/TXXXX产烟毒性(9)DGB/TXXXX且FIGRA≤750W/s产烟量(5)且燃烧滴落物/微粒(6)GB/T8626(8)点火时间=30s且60s内Fs≤150mmEGB/T8626(8)点火时间=15s20秒内Fs≤150mm燃烧滴落物/微粒(7)F无性能要求(1)：匀质制品和非匀质制品的主要组份；(2)：非匀质制品的外部次要组份；(2a)：另一个可选择的判据是：对PCS≤2.0MJ/m2的外部次要组份，则要求满足FIGRA≤20W/s、LFS＜试样边缘、THR600s≤4.0MJ、s1和d0；(3)：非匀质制品的任一内部次要组份；(4)：整体制品；11(4)：整体制品；(5)：在试验程序的最后阶段，需对烟气测量系统进行调整，烟气测量系统的影响需进一步研究。由此导致评价产烟量的参数或极限值的调整。s1=SMOGRA≤30m2/s2且TSP600s≤50m2；s2=SMOGRA≤180m2/s2且TSP600s≤200m2；s3=未达到s1或s2；(6)：d0=按GB/TXXXX规定，600s内无燃烧滴落物/微粒；d1=按GB/TXXXX规定，600s内燃烧滴落物/微粒持续时间不超过10s；d2=未达到d0或d1；按照GB/T8626规定，过滤纸被引燃，则该制品为d2级；(7)：通过=过滤纸未被引燃；未通过=过滤纸被引燃（d2级）；(8)：火焰轰击制品的表面和（如果适合该制品的最终应用）边缘。(9)：—t0=按GB/TXXXX规定的试验方法，达到ZA1级；—t1=按GB/TXXXX规定的试验方法，达到ZA3级；—t2=未达到t0或t1。(二)GB/T14402（ISO1716）燃烧热值试验（GB/T14402）本试验测定制品完全燃烧后的最大热释放总量，而不论这些制品的最终应用形态。测12总量，而不论这些制品的最终应用形态。测定总热值（PCS）和净热值（PCI）该试验用于燃烧性能等级A1、A1f1、A1L和（或）A2、A2f1、和A2L(三)GB/T20284（EN13823）单体燃烧试验（GB/T20284）本试验评价在房间角落处,模拟制品附近有单个燃烧体火源的火灾场景下，制品本身对13有单个燃烧体火源的火灾场景下，制品本身对火灾的影响。该试验用于燃烧性能等级A2、B、C、D、A2L、BL、CL和DL。在某些规定条件下本试验也可用于A1级。(四)GB/T8626（ISO11925-2）可燃性试验(GB/T8626）本试验评价在与小火焰接触时制品的着火性。该试验用于燃烧性能等级B、C、D、E、14性。该试验用于燃烧性能等级B、C、D、E、Bf1、Cf1、Df1、Ef1、BL、CL、DL和EL(五)GB/T11785（ISO9239-2）评定铺地材料燃烧性能的辐射热源法（GB/T11785）本试验确定火焰在试样水平表面停止蔓延15本试验确定火焰在试样水平表面停止蔓延时的临界热辐射通量。该试验用于铺地材料燃烧性能等级A2f1、Bf1、Cf1和Df1。(六)GB/T20285材料产烟毒性试验（GB/T20285）本试验测定材料充分产烟时无火焰烟气的毒性;16性;本试验适用于A2、B、C、A2f1、Bf1、Cf1、A2L、BL和CL等的附加级别可燃性试验装置（GB/T8626）距点火处150mm划一刻度线，点火15s，在20s内火焰尖端不得超过刻度线。（丙烷燃烧气；17（丙烷燃烧气；火焰长度20mm）点点火方式：边缘点火190mm×90mm表面点火230mm×90mm样品5个(6个250mm×90mm)厚度80mm(60mm)GB/T8626试验点火方式1、表面点火火焰施加在试样中心线位置，底部边缘上方40mm处2、边缘点火a）厚度不大于3mm，火焰施加在试样底部中心位置18a）厚度不大于3mm，火焰施加在试样底部中心位置处；b）厚度大于3mm，火焰施加在表面后1.5mm的试样底部边缘宽度中心位置处；c）厚度大于10mm的多层制品进行附加试验（只有当最终应用中制品的边缘不可能发生火焰直接轰击的情况下，才只做1）GB/Ｔ20284试验装置（SingleBurningIem）1000mm×1500mm,500mm×1500mm单体燃烧试验19（GB/T20284试验装置）20SBI试样推车21试样推车GB／T20284装置试样车1000mm×1500mm500mm×1500mm22不燃性试验装置GB/T5464炉内温度：750℃±5℃。试验时间：30min；若未终温平衡应延长试验。23应延长试验。Φ45mm×50mm5个材料产烟毒性试验（GB/T20285-2006）采用动物（小白鼠）染毒试验方法24七、（七、（GB8624）1997版与2006版材料分级的对应关系部分典型材料按标准新旧版本进行比对试验，其比对试验结果见下表：产品名称GB8624-1997数据旧分级GB8624-2006数据新分级10667无机防火隔板炉内温升，℃15A级匀质不合格热值：1MJ/kg(SBI试验通过)A2级持续燃烧时间，s025防火隔板不合格(SBI试验通过)A2级持续燃烧时间，s0质量损失率，%53.610700吸音天花材料炉内温升，℃97A级匀质不合格热值8.5MJ/kg未达到A2级持续燃烧时间，s38质量损失率，%14.08产品名称GB8624-1997数据旧分级GB8624-2006数据新分级10446石膏纤维板炉内温升，℃75A级匀质不合格热值1.76MJ/kg(SBI试验通过)A2级持续燃烧时间，s89质量损失率，%27.9610328玻镁平板炉内温升，℃16A级匀质合格热值0.3MJ/kgA1级持续燃烧时间，s0质量损失率，%49.026质量损失率，%49.010335玻璃棉风管芯材炉内温升，℃14A级匀质合格热值2.8MJ/kgA2级持续燃烧时间，s19质量损失率，%9.810103硅酸钙板炉内温升，℃39A级匀质合格热值0.48MJ/kgA2级持续燃烧时间，s0质量损失率，%13.4产品名称GB8624-1997数据旧分级GB8624-2006数据新分级10102硅酸钙板炉内温升，℃30A级匀质合格热值0.05MJ/kgA1级持续燃烧时间，s0质量损失率，%1310245无机复合防火板炉内温升，℃13A级匀质合格热值0.38MJ/kgA1级持续燃烧时间，s0质量损失率，%49.02710865FT轻质墙板炉内温升，℃19A级匀质合格热值1.1MJ/kgA1级持续燃烧时间，s0质量损失率，%43.410860欧立特抗塌浮雕天花板（玻璃棉）炉内温升，℃6A级匀质合格热值1.8MJ/kgA2级持续燃烧时间，s18质量损失率，%7.010604石膏纤维板炉内温升，℃13A级匀质合格热值1.8MJ/kgA1级产品名称GB8624-1997数据旧分级GB8624-2006数据新分级10742石膏纤维板炉内温升，℃18A级匀质不合格热值0.9MJ/kg(SBI试验通过)A2级持续燃烧时间，s68质量损失率，%25.0铝箔面聚氨酯硬泡沫板（PIR）B1级FIGRA(0.2)(W/s)227.2C级FIGRA(0.4)(W/s)209.4THR(600)(MJ)4.8SMORGA(m2/s2)155.928155.9TSP(600)(m2)277.4复合铝箔玻璃棉板A级(复合材料)FIGRA(0.2)(W/s)15B级FIGRA(0.4)(W/s)14.3THR(600)(MJ)1.3SMORGA(m2/s2)0TSP(600)(m2)2.3芯材热值4.7MJ/kg产品名称GB8624