试样安装对材料燃烧性能测试的影响
(应急管理部四川消防研究所,四川 成都 610037)
关键词:燃烧性能;燃烧性能分级评价;试样安装;SBI试验
研究试样安装对材料燃烧性能测试的影响,提高材料燃烧性能测试及分级评价的一致性和准确性。不同的安装方法可能导致测试结果出现显著差异,影响对材料燃烧性能的准确评价。通过研究试样安装的影响,可进一步统一标准执行程度,确保测试结果的一致性,减少因安装不当带来的误差,提高测试的准确性和可靠性。基于GB 8624燃烧性能分级评价方法,以GB/T 20284《建筑材料或制品的单体燃烧试验》规定的SBI试验方法为基础,通过不同材料不同安装方式的比对试验,探讨了试验基材、试样拼接缝、试样固定方式、空气间隙、试样受火面等因素对材料燃烧行为的影响。图1~4展示了一种阻燃模塑聚苯乙烯泡沫试样,在采用纤维水泥板、硅酸钙板、纸面石膏板3种不同试验基材下的试验结果。采用纤维水泥板基材的试样,其试验热释放速率峰值、燃烧增长速率指数、热释放总量、产烟特性均小于其他基材条件下的试验数值。而采用纸面石膏板基材的试样,其试验结果较差。对于难燃或可燃类材料,若非明确说明,不建议将纸面石膏板用作标准基材。
图1 热释放速率曲线
Fig. 1 Heat release rate curve
图2 燃烧增长速率指数曲线
Fig. 2 Fire index of growth rate curve
图3 产烟速率曲线
Fig. 3 Rate of smoke production curve
图4 烟气生成速率指数曲线
Fig. 4 Smoke index of growth rate curve图7和图8展示了铝塑板在设置拼接缝和未设置拼接缝两种条件下的结果差异。设置拼接缝的试样火蔓延范围更大,燃烧速度更快,峰值更大,且峰值出现时间更早,燃烧性能不满足难燃要求;而未设置拼接缝的试样则达到难燃等级。
图7 设置拼接缝的铝塑复合板的燃烧性能试验曲线
Fig. 7 Test curve of fire performance of aluminum-plastic composite board with joints
图8 未设置拼接缝的铝塑复合板的燃烧性能试验曲线
Fig. 8 Test curve of fire performance of aluminum-plastic composite board without joints图9为采用不同粘结方式固定的两种木皮装饰贴面铝板试验后的照片对比,胶水的性能、涂覆量、涂覆方式等对试验结果有直接影响。装饰面层与基材贴合越紧密,试验结果越好,反之越差。这种差异甚至造成燃烧性能跨越多个等级。图9 两种木皮装饰贴面SBI试验后的照片
Fig. 9 Photos of two kinds of veneer decoration after SBI test空气间隙会影响试样燃烧过程中的氧气供应和热对流,由于空气间隙的存在,火焰更容易在试样两面燃烧,甚至在空气间隙中形成烟囱效应,进而加快试样表面的火焰蔓延。(1)材料采用的基材不同,其燃烧性能也可能不同,特别是对于受热易收缩熔化的材料,基材的差异可导致其燃烧性能等级不同;对于热塑性可燃类材料,进行燃烧性能评价时,不建议采用纸面石膏板作为标准基材。(2)对于表面有保护的复合夹芯结构的材料,材料的拼接缝是外部对火反应的薄弱点。进行燃烧性能测试时,试样拼接缝的设置与否,可产生不同的燃烧性能等级。(3)材料的安装方式决定材料与基材贴合的紧密程度,当材料与基材间存有间隙或贴合不紧密,材料在外部火源作用下燃烧会更剧烈。特别对于有装饰贴面的板材,贴合时所用胶水及其涂覆量对其燃烧性能有明显影响。此外,材料与基材的空气间隙、材料表面特性等均会对燃烧性能产生影响。在材料燃烧性能测试及分级评价过程中,要重视试样安装方法对试验结果的影响,安装方法应具有材料实际应用的代表性,这样才能反映材料实际使用时的火灾危险性。
作者简介:曾绪斌,男,四川成都人,副研究员,主要从事材料防火、结构抗火测试技术及标准化研究,四川省成都市金牛区金科南路69号,610037。联系方式:13032887657,zengxubinfire@163.com。
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