实验项目 建筑材料可燃性能的测定实验 实验报告精.docx

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实验项目建筑材料可燃性能的测定实验实验报告精

实验项目建筑材料可燃性能的测定实验

一、实验目的和原理

实验目的：

依据国家标准测判定建筑材料是否可燃及测定其燃烧时间

实验原理：

将尺寸标准试样夹在实验仪器上，火焰倾斜度为45度，高度约2厘米，用测量工具确定点火装置的位置，点火燃烧。

2、实验内容

测定帆布、纸板、地垫、泡沫板等几种建筑材料能否燃烧，以及其开始燃烧的时间（若有滴落现象，还需测定其滴落时间）。

3、实验仪器

建筑材料可燃性试验仪

3.1试验室

环境温度为（23士5）℃，相对湿度为（50士20）%的房间。

注：

光线较暗的房间有助于识别表面上的小火焰。

3.2燃烧箱

燃烧箱（见图1）由不锈钢钢板制作，并安装有耐热玻璃门，以便于至少从箱体的正面和一个侧面进行试验操作和观察。

燃烧箱通过箱体底部的方形盒体进行自然通风，方形盒体由厚度为1.5mm的不锈钢制作，盒体高度为50mm，开敞面积为25mm×25mm（见图1）。

为达到自然通风目的，箱体应放置在高40mm的支座上，以使箱体底部存在一个通风空气隙。

如图1所示，箱体正面两支座之间的空气隙应予以封闭。

在只点燃燃烧器和打开抽风罩的条件下，测量的箱体烟道（如图1所示）内的空气流速应为（0.7士0.1）m/s。

燃烧箱应放置在合适的抽风罩下方。

3.3燃烧器

燃烧器结构如图2所示，燃烧器的设计应使其能在垂直方向使用或与垂直轴线成450角。

燃烧器应安装在水平钢板上，并可沿燃烧箱中心线方向前后平稳移动。

燃烧器应安装有一个微调阀，以调节火焰高度。

3.4燃气

纯度≥95%的商用丙烷。

为使燃烧器在45°角方向上保持火焰稳定，燃气压力应在10kPa～50kPa范围内。

3.5试样夹

试样夹由两个u型不锈钢框架构成，宽15mm，厚（5士1）mm，其他尺寸等见图3。

框架垂直悬挂在挂杆（见4.6和图4）上，以使试样的底面中心线和底面边缘可以直接受火（见图5～图7）。

为避免试样歪斜，用螺钉或夹具将两个试样框架卡紧。

采用的固定方式应能保证试样在整个试验过程中不会移位，这一点非常重要。

注：

在与试样贴紧的框架内表面上可嵌入一些长度约1mm的小销钉。

3.6挂杆

挂杆固定在垂直立柱（支座）上，以使试样夹能垂直悬挂，燃烧器火焰能作用于试样（见图4）。

对于边缘点火方式和表面点火方式，试样底面与金属网上方水平钢板的上表面之间的距离应分别为（125士10）mm和（85士10）mm。

3.7计时器

计时器应能持续记录时间，并显示到秒，精度≤1s/h。

3.8试样模板

两块金属板，其中一块长250-10mm，宽90-10mm;另一块长250-10mm，宽180-10mm。

若采用附录A规定的程序，则选用较大尺寸的模板。

3.9火焰检查装置

3.9.1火焰高度测量工具

以燃烧器上某一固定点为测量起点，能显示火焰高度为20mm的合适工具（见图8）。

火焰高度测量工具的偏差应为士0.1mm。

3.9.2用于边缘点火的点火定位器

能插入燃烧器喷嘴的长16mm的抽取式定位器，用以确定同预先设定火焰在试样上的接触点的距离（见图9）。

3.9.3用于表面点火的点火定位器

能插入燃烧器喷嘴的抽取式锥形定位器，用以确定燃烧器前端边缘与试样表面的距离为5mm（见图9）。

单位为毫米

1——金属片；

2——火焰；

3——燃烧器。

图8典型的火焰高度测量器具

1——燃烧器；

2一一定位器。

a）边缘点火

1——试样表面；

2一一定位器；

3——燃烧器。

b）表面点火

图9燃烧器定位器

1——空气流速测量点；

2——金属丝网格；

3——水平钢板；

4——烟道。

注：

除规定了公差外，全部尺寸均为公称值。

图1燃烧箱

1——燃气喷嘴；

2.--燃气管；

3---火焰稳定器;

4——阻气管；

5---预设部件切口。

a）燃烧器结构

b）燃气喷嘴

1一一气体混合区；3一一燃烧区；

2---加速区；4——出口；

c）燃烧器管道

d）火焰稳定器e）燃烧器和调节阀

图2气体燃烧器

1--试样。

图3典型试样夹

1．一试样夹；

2一一试样；

3-—一挂杆；

4一一燃烧器底座。

A见图5。

图4典型的接杆和燃烧器定位（侧视图）

1——试样；

2——燃烧器定位器；

d——厚度。

图5厚度小子或等于3mm的制品的火焰冲击点

1一一试样；

2——燃烧器定位器。

图6厚度大于3mm的制品的典型火焰冲击点

图7厚度大于10mm的多层试样在附加试验中的火焰冲击点

单位为毫米

四、实验步骤：

4.1试验步骤

4.1.1点燃位于垂直方向的燃烧器，待火焰稳定。

调节燃烧器微调阀，并采用3.9.1规定的测量器具测量火焰高度，火焰高度应为（20士1）mm。

应在远离燃烧器的预设位置上进行该操作,以避免试样意外着火。

在每次对试样点火前应测量火焰高度a

注：

光线较暗的环境有助于测量火焰高度。

4.1.2沿燃烧器的垂直轴线将燃烧器倾斜45°，水平向前推进，直至火焰抵达预设的试样接触点。

当火焰接触到试样时开始计时。

按照委托方要求，点火时间为15s或30s。

然后平稳地撤回燃烧器。

4.1.3点火方式

试样可能需要采用表面点火方式或边缘点火方式，或这两种点火方式都要采用。

注：

建议的点火方式可能在相关的产品标准中给出。

4.1.3.1表面点火

对所有的基本平整制品（见3.2），火焰应施加在试样的中心线位置，底都边缘上方40mm处（见图9）。

应分别对实际应用中可能受火的每种不同表面进行试验（见5.4.2）。

4.1.3.2边缘点火

4.1.3.2.1对于总厚度不超过3mm的单层或多层的基本平整制品，火焰应施加在试样底面中心位置处（见图5）。

4.1.3.2.2对于总厚度大于3mm的单层或多层的基本平整制品，火焰应施加在试样底边中心且距受火表面1.5mm的底面位置处（见图6）。

4.1.3.2.3对于所有厚度大于10mm的多层制品，应增加试验，将试样沿其垂直轴线旋转90°火焰施加在每层材料底部中线所在的边缘处（见图7）。

4.1.4对于非基本平整制品和按实际应用条件进行测试的制品，应按照4.1.3.1和4.1.3.2规定进行点火，并应在试验报告中详尽阐述使用的点火方式

注：

试验装置和／或试验程序可能需要修改，但对于多数非平面制品。

通常只需要改变试样框架。

然而在某些情况下，燃烧器的安装方式可能不适用，这时需要手动操作燃烧器。

在最终应用条件下，制品可能自支撑或采用框架固定，这种固定框架可能和试验室用的夹持框架一样，也可能需要更结实的特制框架等。

4.1.5如果在对第一块试样施加火焰期间，试样并未着火就熔化或收缩，则按照附录A的规定进行试验。

4.2试验时间

4.2.1如果点火时间为15s，总试验时间是20s，从开始点火计算。

4.2.2如果点火时间为30s，总试验时间是60s，从开始点火计算。

五、实验数据处理：

5.1原始数据记录

帆布

纸板

地垫

蓝色泡沫

聚丙烯

白色泡沫

黑色薄泡沫

边缘点火燃烧时间

4秒41

32秒68

48秒47

25秒38

6秒72

9秒12

24秒22

边缘点火滴落时间

不滴落

不滴落

5秒80

16秒43

4秒08

不滴落

9秒17

表面点火燃烧时间

8秒97

35秒28

只融化。

不燃烧

29秒87

17秒11

只融化，不燃烧

只融化，不燃烧

表面点火滴落时间

不滴落

不滴落

17秒48

23秒21

10秒38

不滴落

6秒18

5.2燃烧速度和滴落速度计算

V=S/TS=250mm

纸板：

v=s/t=0.0.0076/s

单位：

m/s

帆布

纸板

地垫

蓝色泡沫

聚丙烯

白色泡沫

黑色薄泡沫

边缘点火燃烧速度

0.0567

0.0076

0.0052

0.0099

0.0372

0.0274

0.0103

边缘点火滴落速度

不滴落

不滴落

0.0431

0.0152

0.0613

不滴落

0.0273

表面点火燃烧速度

0.0279

0.0071

只融化。

不燃烧

0.0084

0.0146

只融化，不燃烧

只融化，不燃烧

表面点火滴落速度

不滴落

不滴落

0.0143

0.0108

0.0241

不滴落

0.0404

6、实验注意事项

6.1制品应具有以下某一个特征：

1）平整受火面；

2）如果制品表面不规则，但整个受火面均匀体现这种不规则特性，只要满足以下规定要求，可视为平整受火面：

250mm×250mm的代表区域表面上，至少应有50%的表面与受火面最高点所处平面的垂直距离不超过6mm；

6.2对于有缝隙、裂纹或孔洞的表面，缝隙、裂纹或孔洞的宽度不应超过6.5mm且深度不应超过10mm，其表面积也不应超过受火面250mm×250mm代表区域的30%。

7、实验结论及讨论

7.1本次试验具有可行性和科学性：

实验符合国家标准：

GB/T8626-2007《建筑材料可燃性实验方法》的人要求，有据可依；实验原材料容易获取，且价格便宜；实验方法简单方便，容易操作，便于掌握；实验室安全措施合理，没有发生火灾的危险。

7.2建筑物中的各种可燃建筑材料极易引发火灾，本实验通过对建筑物建筑材料可燃性能的测定可以判别该材料在遭遇火灾时丧失强度或能力的时间。

据此判定可确定该材料的耐火性，从而降低火灾风险。

7.3每个样品的试验结果一般是样品自身特性的函数，而不是试验方法的函数。

然而，较低的再现性可能是燃烧器的点火位置所造成的；不同的点火面积可能会导致不同的试验结果。

7.4实验结果表明泡沫板、地垫等材料具有较好的防火性能，在表面点火的状态下面并不燃烧只是熔化。

而帆布、纸聚丙烯燃烧比较快，需要注意在建筑物当中避免这两种材料靠近火源。

7.5实验结果表明边缘点火时物质的燃烧速度普遍高于表面点火，所以在材料的边缘处要特别注意防火，防止火灾的发生。

7.6在点火时间15s和30s条件下，t150的Sr/m和SR/m在可接受范围内。

所有样品的标准偏差也同其他燃烧试验方法的循环验证试验的标准偏差相似。

7.8本试验方法的相对重复性也在可接受范围内，但不排除由于人为或仪器原因造成的某些样品的极高重复性导致实验结果出现大的偏差。

8、建议及意见

8.1该次实验具有一定的局限性，首先，实验材料种类偏少，不具有代表性；其次，所选取的材料相对来说在经验中已经可以判断为易燃材料，不具有实验的真实性，所以若想获得更为准确的试验数据，需要搜集多种实验材料并进行反复试验。

8.2实验过程中，由于实验条件或者环境的限制，同一种材料两次点燃的时间可能不一样，为实验准确性考虑，可以多点几次，取平均值。

这也是消除环境误差和人为误差的方法。