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探讨表面防火处理对建筑材料燃烧性能的改善

作者:傻傻地鱼 | 字数:1984 时间:2014-08-01 来源:聚知文

  一、引言

  在公共建筑中,运用大量的可燃和易燃性装修材料是造成公共建筑火灾频繁发生的主要原因之一,而且经济损失和人员伤亡逐渐增大。为了减少火灾的发生,控制火势外蔓延,最终保障公共建筑的防火安全,除了配置相关的消防设施,对建筑材料进行防火处理,使其具备更高的耐火等级,意义也十分重大。

  目前对材料进行防火处理的方法主要包括两种:生产过程的阻燃处理与成品阻燃处理。本文采用成品阻燃处理的方式,通过对胶合板进行刷涂防火涂料,对聚苯乙烯板进行金属面包裹,对柔性橡塑保温板进行铝箔贴面三种处理,采用建筑材料或制品的单体试验(SBI)数据分析制品处理前后燃烧性能的变化,探讨表面防火处理对建筑材料燃烧性能的影响。

  二、试验部分

  1、样品的制备

  胶合板A:9mm厚的阻燃胶合板(5层)。

  胶合板B:在与胶合板A相同的材料表面涂刷透明防火涂料,涂刷两次,刷涂的时间间隔为8h,每次涂刷量为500!/m2。

  聚苯乙烯板A:40mm厚的聚苯乙烯板(EPS)。

  聚苯乙烯板B:在与聚苯乙烯板A相同的材料表面,用粘结剂与机械安装结合的方式安装厚度为1mm的彩钢板,彩钢板完全覆盖材料表面。

  橡塑A:25mm厚的黑色橡塑保温材料,采用胶水粘贴法将橡塑固定于不锈钢基材上,胶水刷涂量97.7g/m2。

  橡塑B:在与橡塑A相同的材料表面粘贴不干胶铝箔,铝箔厚度0.1mm,材料表面的铝箔完整无接缝,采用胶水粘贴法将橡塑固定于不锈钢基材上,胶水刷涂量97.7g/m2,再采用胶水粘贴法将橡塑固定于不锈钢基材上,胶水刷涂量97.7g/m2。

  2、试验仪器

  恒温恒湿调试机(中菱) 单体燃烧试验(SBI)设备(FTT)。

  3、试验过程及结果

  整个试验过程完全按照标准GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》规定的试验步骤进行,结果取三次试验的平均值,见表1。

  

  三、结果分析与讨论

  1、燃烧增长速率指数

 

  燃烧增长速率指数(FIGRA,W/s)指试样热释放速率与受火时间的比值,表征火灾增长的速率,FIGRA指数越大表明燃烧增长的越快,火灾危险性越高。由图1~图3看出:胶合板表面刷涂防火涂料后,FIGRA由170.7降低到63.6,达到最大值的时间由372s推迟到396s;聚苯乙烯板表面安装彩钢板后,FIGRA由414.7降低到66.7,达到最大值的时间由465s推迟到618s;橡塑保温材料表面粘贴铝箔后,FIGRA由395.0降低到233.0,达到最大值的时间由339s推迟到528s。

  由此可见,胶合板、聚苯乙烯板、橡塑保温材料经过表面防火处理后,它们的FIGRA值都不同程度地降低,而且达到峰值的所用的时间也延迟,表明它们的防火性能有所提高,火灾危险性降低。这是由于胶合板:在试验过程中,它表面的防火涂料受热膨胀,起到隔断火焰对板材的直接加热以及阻碍板材和空气的直接接触的作用,从而减慢板材的燃烧速率;聚苯乙烯板:由于彩钢板是A1级不然材料,在试验过程中也会起到隔断火焰对板材的直接加热以及阻碍板材和空气的直接接触的作用从而减慢板材的燃烧速率;橡塑保温材料:也是由于在试验燃烧初期,铝箔有一定抵御火焰的能力,减缓了燃烧发展的速度,此外橡塑B的FIGRA曲线图出现双峰现象,是由于燃烧初期铝箔阻碍了橡塑燃烧,但随着燃烧的进行,铝箔在在丙烷高温火焰的轰烧下转化为灰烬,从而失去阻隔作用,使先前被铝箔覆盖的区域重新暴露在火焰中,从而使燃烧现象加剧,造成FIGRA曲线的双峰出现。

  2、热释放量

  热释放量( THR,MJ)指试验从开始燃烧到结束所释放的热量。THR越大,表明材料在火灾中潜在的危险性就越大。由表1可知:胶合板与聚苯乙烯板经过表面处理后,燃烧热释放量都有比较明显降低,这表明经过有效地表面处理,可以降低胶合板与聚苯乙烯板的燃烧速率,减少材料的燃烧程度,从而提高材料防火性能。而橡塑在粘贴铝箔前后的总热释放量相差不多,这说明铝箔只能减低橡塑的燃烧速率,使材料的FIGRA值减少,但是对防止橡塑燃烧的作用不大。

  四、结论

  1、通过对胶合板表面进行涂刷防火涂料与以及在聚苯乙烯板表面加装彩钢板可以有效降低材料的FIGRA与THR值,提高材料的防火性能。

  2、通过对柔性橡塑保温材料表面粘贴铝箔纸,虽然可以降低材料的FIGRA的值,但是对THR值影响不大,不能很好地提高该种材料防火性能。

  3、选择对材料进行表面的防火处理时,不但要其考虑防火效果,还需要综合考虑该种方法对材料其他性能的影响。

  参考文献:

  [1] 邹德志,朱春玲.有效预防公共建筑火灾的措施[J].消防技术与产品信息,2002,7: 5.

  [2] 刘建勇,易爱华等. 铝箔对橡塑海绵燃烧性能的影响[J].消防理论研究,2012,31(3): 237.

  [3] 国家质量监督检验检疫总局.GB/T 20284-2006,建筑材料或制品的单体燃烧试验[S]. .北京:中国标准出版社,2006.

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