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6 试验方法


6.1 外观质量
    板材的外观质量检查采用目测的方式进行。
6.2 尺寸和尺寸偏差
6.2.1 量具
    测量所使用的量具包括精度为1mm的钢卷尺和精度为0.02mm的游标卡尺。
6.2.2 长度、宽度和对角线测量
    分别用钢卷尺在板边的中点和距两端25mm处测量,各测量长度和宽度二次,精确至1mm。测量时,应避开肉眼可见的局部缺陷,6次测量结果的算术平均值即作为板材的长度或宽度。
    用钢卷尺测量板材的对角线长度,精确至1mm。
6.2.3 厚度测量
    按图1所示的位置,在板材的四边均匀选择8个测量点,用游标卡尺分别测量其厚度,精确至0.1mm。
    8个测量结果的平均值即为板材厚度。
图1 厚度测量位置
6.2.4 面密度
    取600mm×600mm试件3块(对于复合钢结构防火保护板,包括带有装饰面板或阻燃隔热层的板材,应按实际使用层数多层叠加计算),分别称其试件质量,精确至1g,并分别测定相应试件长度及宽度,精确至1mm。按式(1)计算面密度:
面密度计算公式
    式中:
    d——面密度,单位为千克每平方米(kg/m²);
    m——样品质量,单位为千克(kg);
    l——样品长度,单位为米(m);
    b——样品宽度,单位为米(m)。
    取3块试样的平均值作为试样的面密度。
6.2.5 边缘平直度测量
    将板的四边依次分别靠在一条长度大于板边的参考直线上,用游标卡尺测量板边和参考直线的最大距离,精确至0.1mm。
    按式(2)计算边缘平直度:
边缘平直度计算公式
    式中:
    P——边缘平直度,单位为千分之一(%);
    h——板边和参考直线的最大距离,单位为毫米(mm);
    L——板材测量边,单位为毫米(mm);
    取四边的最大计算值作为试样的边缘平直度。
6.3 理化性能
6.3.1 试件的制备
    理化性能试件,均应在距板边不小于200mm的位置截取。其中,干态抗弯强度和吸水饱和状态抗弯强度试件的截取位置应符合图2的要求。
图2 抗弯强度试件截取位置
6.3.2 尺寸与数量
    理化性能试验的试件尺寸与数量见表6。
表6 试件尺寸与数量
6.4 干态抗弯强度
    当试件厚度e≤20.0mm时,按图2a)实线所示位置从每张板截取2个试件;e>20.0mm时,按图2b)实线所示位置从每张板上载取4个试件。试件尺寸见表7。将试件放入100℃~105℃的烘箱中烘干至质量恒定,判定条件为间隔2h前后两次称量的质量变化率不超过1%。将烘干的试件放入干燥器中,冷却至室温后,按GB/T7019-2014中10.3.2的规定测试并计算试件的抗弯强度。2个试件取4次试验结果的平均值,4个试件取8次试验结果的平均值作为试件的干态抗弯强度。
6.5 吸水饱和状态的抗弯强度
    试件厚度e≤20.0mm时,按图2a)虚线所示位置从每张板截取2个试件;e>20.0mm时,按图2b)虚线所示位置从每张板上截取4个试件。试件尺寸见表7。将试件在温度5℃~35℃的水中放置24h以上后,取出用湿毛巾擦去表面水珠,立即按GB/T 7019一2014中10.3.2的规定测试并计算试件的抗弯强度。2个试件取4次试验结果的平均值,4个试件取8次试验结果的平均值作为吸水饱和状态的抗弯强度。
表7 抗弯强度试件尺寸
6.6 吸湿变形率
    截取300mm×300mm的试件2块,在试件表面按图3所示确定四个参考点,参考点依次相距250mm。将试件浸于5℃~35℃的水中24h以上,取出试件,用游标卡尺准确测量1-2,2-3,3-4,4-1之间的距离。然后将试件放于(60±3)℃的烘箱内干燥24h~28h后取出,放干燥皿内冷却至室温后,再测量1-2,2-3,3-4,4-1之间的距离,精确到0.02mm。
    按式(3)计算吸湿变形率:
吸湿变形率
    式中:
    S——吸湿变形率,单位为百分之一(%);
    L1——参考点吸湿后的距离,单位为毫米(mm);
    L2——参考点干燥后的距离,单位为毫米(mm)。
    取四段距离测量数据的算术平均值作为试样的吸湿变形率。
 
图3 吸湿变形率试件
6.7 抗返卤性
    在一组试样上截取150mm×150mm的试样3块,放入相对湿度为90%~95%,温度(40±2)℃的恒温恒湿箱中(24±2)h后取出,观察有无水珠或返潮现象。
6.8 产烟毒性
    按照GB/T 20285的要求进行检验和分级。如果钢结构复合防火保护板的装饰面板为金属材料,则取其阻燃隔热层进行检验和分级。
6.9 耐水性
    按照6.3的要求制作试件,将试件的2/3浸入自来水中至规定时间,3个试件中至少2个合格。
6.10 耐酸性
    按照6.3的要求制作试件,将试件的2/3浸入3%的盐酸溶液中至规定时间,3个试件中至少2个合格。
6.11 耐碱性
    按照6.3的要求制作试件,将试件的2/3浸入碱溶液中至规定时间,碱溶液(饱和氢氧化钙)的配制按GB/T9265进行。3个试件中至少2个合格。
6.12 耐湿热性
    按照6.3的要求制作试件,并按照GB 14907-2018规定的试验方法进行试验,3个试件中至少2个合格。
6.13 耐冻融循环性
    按照6.3的要求制作4个试件,取其中1个作为对照样,其他3个试件在常温下放置24h后,置于(23±2)℃的水中18h,然后将试件放入(-20±2)℃的低温箱中3h,再将试件从低温箱中取出,立即放入(50±2)℃的恒温箱中3h,取出试件。重复上述操作至规定的次数,然后取出试件放置1h,同对照样进行比较,观察试件有无开裂、起层、脱落、变色等现象。3个试件中至少2个合格。
6.14 耐盐雾腐蚀性
    将依据表6要求制作的试件按GB 15930-2007的7.11的规定进行试验。试验期间,每一次循环结束时应观察并记录小试件表面的外观情况,直至达到规定的循环次数。
    试验结束后,取出试件在室温下干燥后,观察试件有无开裂、起层、脱落、变色,3个试件中至少2个合格。
6.15 燃烧性能
    板材的燃烧增长速率指数(FIGRAo.4MJ)、600s内总热释放量(THR600s)、火焰横向蔓延长度(LFS)按GB/T 20284的规定进行试验。焰尖高度(Fs)按GB/T 8626的规定进行试验。
    注:按GB/T 8626的规定进行试验时,在试样表面点火30s,60s内记录最大焰尖高度(Fs)。
6.16 吸水率
    按JC/T 646-2006附录B进行检验,其中电热恒温干燥箱温度范围应控制在45℃~50℃。
6.17 耐火性能
6.17.1 试验装置
    符合GB/T 9978.1-2008中第5章对试验装置的要求。
6.17.2 试验条件
    采用建筑纤维类火灾升温条件时,试验炉内温度及压力应符合GB/T 9978.1-2008中6.1和6.2的相关规定;采用烃类(HC)火灾升温条件时,耐火试验炉内温度应分别符合XF/T 714-2007中5.1.2的相关规定,炉内保持正压。
    试验炉内用于温度和压力测量的仪器设备,其数量、布置方式及测量要求应符合GB/T 9978.1一2008和GB/T 9978.6一2008的相关规定。
6.17.3 试件制作
    采用GB/T 11263-2017规定的HN400×200热轧H型钢(截面系数为161m-1)和GB/T 706一2016规定的36b热轧工字钢(截面系数为126m-1)作为试验基材。试件制作时,首先按GB/T 9978.6中8.2的规定设置试件热电偶(均用于测量试件的平均温度),然后依据产品使用说明书规定的工艺条件对试件受火面进行包覆,形成包覆的钢梁试件,放在环境温度5℃~35℃、相对湿度50%~80%的条件下进行养护,养护期由委托方确定。
6.17.4 试件安装、约束与加载
    试件应水平、简支安装在水平燃烧试验炉上。试件三面受火,上表面覆盖标准盖板,盖板可采用密度为(650±200)kg/m³的加气混凝土板或轻质混凝土板,每块盖板的厚度为(150±25)mm、长度不大于1m、宽度大于等于梁上翼缘的3倍宽度且不小于600mm。盖板与梁的上翼缘之间设一层硅酸铝纤维棉,其宽度等于梁的上翼缘宽度。试件受火长度不小于4000mm,试件的支撑点间距(净跨度)及总长度应符合GB/T 9978.6-2008中对试件尺寸的相关规定。试件的其他安装和约束要求应符合GB/T 9978.6-2008中7.5的相关规定。
    试件加载条件应符合GB/T 9978.6-2008中6.3的相关规定,试件承受四点集中荷载模拟的均布荷载,荷载总量对应设计弯矩极限值(按GB 14907-2018中6.5.5.2规定进行计算)的60%,且应符合整体稳定性的要求。计算时应采用钢材的设计强度。实际加载量为总荷载量扣除钢梁、标准盖板自重(试验前进行称量)而得出的荷载量。加载量在整个试验过程中应保持恒定(偏差在规定值的±5%以内)。HN400×200热轧H型钢和36b热轧工字钢的实际加载量的计算示例见GB 14907-2018的附录B。
6.17.5 判定准则
6.17.5.1 判定条件
    钢结构防火保护板的耐火极限以试件失去承载能力或达到规定的平均温度的时间来确定。
6.17.5.2 承载能力
    在整个耐火试验时间内,试件的最大弯曲变形量不应超过试件的最大弯曲变形量(L0为试件的净跨度,h为试件载面上抗压点与抗拉点之间的距离)。
6.17.5.3 试件温度
    在整个耐火试验时间内,试件的平均温度不应超过538℃。
6.17.6 耐火性能的表示
    钢结构防火保护板的耐火性能试验结果应包括升温条件、试验基材类型、截面系数、钢结构防火保护板厚度(mm)、耐火性能试验时间或耐火极限等信息,并注明防火保护板构造方式和防锈处理措施。耐火性能试验时间或耐火极限精确至0.01h。
    检验报告中应明确描述耐火试验中板材的实际安装结构和安装方式。

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