一、引言
在公共建筑中,運用大量的可燃和易燃性裝修材料是造成公共建筑火災頻繁發生的主要原因之一,而且經濟損失和人員傷亡逐漸增大。為了減少火災的發生,控制火勢外蔓延,最終保障公共建筑的防火安全,除了配置相關的消防設施,對建筑材料進行防火處理,使其具備更高的耐火等級,意義也十分重大。
目前對材料進行防火處理的方法主要包括兩種:生產過程的阻燃處理與成品阻燃處理。本文采用成品阻燃處理的方式,通過對膠合板進行刷涂防火涂料,對聚苯乙烯板進行金屬面包裹,對柔性橡塑保溫板進行鋁箔貼面三種處理,采用建筑材料或制品的單體試驗(SBI)數據分析制品處理前后燃燒性能的變化,探討表面防火處理對建筑材料燃燒性能的影響。
二、試驗部分
1、樣品的制備
膠合板A:9mm厚的阻燃膠合板(5層)。
膠合板B:在與膠合板A相同的材料表面涂刷透明防火涂料,涂刷兩次,刷涂的時間間隔為8h,每次涂刷量為500!/m2。
聚苯乙烯板A:40mm厚的聚苯乙烯板(EPS)。
聚苯乙烯板B:在與聚苯乙烯板A相同的材料表面,用粘結劑與機械安裝結合的方式安裝厚度為1mm的彩鋼板,彩鋼板完全覆蓋材料表面。
橡塑A:25mm厚的黑色橡塑保溫材料,采用膠水粘貼法將橡塑固定于不銹鋼基材上,膠水刷涂量97.7g/m2。
橡塑B:在與橡塑A相同的材料表面粘貼不干膠鋁箔,鋁箔厚度0.1mm,材料表面的鋁箔完整無接縫,采用膠水粘貼法將橡塑固定于不銹鋼基材上,膠水刷涂量97.7g/m2,再采用膠水粘貼法將橡塑固定于不銹鋼基材上,膠水刷涂量97.7g/m2。
2、試驗儀器
恒溫恒濕調試機(中菱) 單體燃燒試驗(SBI)設備(FTT)。
3、試驗過程及結果
整個試驗過程完全按照標準GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的單體燃燒試驗》規定的試驗步驟進行,結果取三次試驗的平均值,見表1。
三、結果分析與討論
1、燃燒增長速率指數
燃燒增長速率指數\\(FIGRA,W/s\\)指試樣熱釋放速率與受火時間的比值,表征火災增長的速率,FIGRA指數越大表明燃燒增長的越快,火災危險性越高。由圖1~圖3看出:膠合板表面刷涂防火涂料后,FIGRA由170.7降低到63.6,達到最大值的時間由372s推遲到396s;聚苯乙烯板表面安裝彩鋼板后,FIGRA由414.7降低到66.7,達到最大值的時間由465s推遲到618s;橡塑保溫材料表面粘貼鋁箔后,FIGRA由395.0降低到233.0,達到最大值的時間由339s推遲到528s。
由此可見,膠合板、聚苯乙烯板、橡塑保溫材料經過表面防火處理后,它們的FIGRA值都不同程度地降低,而且達到峰值的所用的時間也延遲,表明它們的防火性能有所提高,火災危險性降低。這是由于膠合板:在試驗過程中,它表面的防火涂料受熱膨脹,起到隔斷火焰對板材的直接加熱以及阻礙板材和空氣的直接接觸的作用,從而減慢板材的燃燒速率;聚苯乙烯板:由于彩鋼板是A1級不然材料,在試驗過程中也會起到隔斷火焰對板材的直接加熱以及阻礙板材和空氣的直接接觸的作用從而減慢板材的燃燒速率;橡塑保溫材料:也是由于在試驗燃燒初期,鋁箔有一定抵御火焰的能力,減緩了燃燒發展的速度,此外橡塑B的FIGRA曲線圖出現雙峰現象,是由于燃燒初期鋁箔阻礙了橡塑燃燒,但隨著燃燒的進行,鋁箔在在丙烷高溫火焰的轟燒下轉化為灰燼,從而失去阻隔作用,使先前被鋁箔覆蓋的區域重新暴露在火焰中,從而使燃燒現象加劇,造成FIGRA曲線的雙峰出現。
2、熱釋放量
熱釋放量( THR,MJ)指試驗從開始燃燒到結束所釋放的熱量。THR越大,表明材料在火災中潛在的危險性就越大。由表1可知:膠合板與聚苯乙烯板經過表面處理后,燃燒熱釋放量都有比較明顯降低,這表明經過有效地表面處理,可以降低膠合板與聚苯乙烯板的燃燒速率,減少材料的燃燒程度,從而提高材料防火性能。而橡塑在粘貼鋁箔前后的總熱釋放量相差不多,這說明鋁箔只能減低橡塑的燃燒速率,使材料的FIGRA值減少,但是對防止橡塑燃燒的作用不大。
四、結論
1、通過對膠合板表面進行涂刷防火涂料與以及在聚苯乙烯板表面加裝彩鋼板可以有效降低材料的FIGRA與THR值,提高材料的防火性能。
2、通過對柔性橡塑保溫材料表面粘貼鋁箔紙,雖然可以降低材料的FIGRA的值,但是對THR值影響不大,不能很好地提高該種材料防火性能。
3、選擇對材料進行表面的防火處理時,不但要其考慮防火效果,還需要綜合考慮該種方法對材料其他性能的影響。
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