外保温材料阴燃特性的试验装置建立及研究

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火灾往往造成重大人员伤亡和财产损失,而外保温材料的阴燃是引发火灾的重要因素。目前国内外对保温材料的阴燃特性研究不多,有的也只是对单一材料或具体物体进行试验研究,而且也缺乏对外保温阴燃测试的装置和方法的研究,尚未对常用的保温材料的阴燃特性进行系统、全面的试验研究。  本文构建一套阴燃特性试验研究装置,分别选取了岩棉板、聚氨酯、罗宝板、挤塑聚苯板、膨胀聚苯板、热固性改性聚苯板、酚醛板等7种常见的外保温材料进行了试验研究,系统阐述了不同材料的阴燃特性。主要工作和研究结果如下:  本文通过对加热功率计算、部件选型、箱体结构设计研制了加热箱,设计了阴燃特性试验装置数据采集系统,构建了阴燃特性试验装置,制定了试验流程,形成了一套完善的阴燃特性研究试验方法,研究结果表明,试验装置满足GB/T29416-2012《建筑外墙外保温系统的防火性能试验方法》的要求。  研究了岩棉的阴燃特性。在试验开始5.5h时,温度达到约200℃,开始产生温升,产生阴燃现象,到11h时,温度达到约330℃,放热结束。试验后岩棉保持了完整性,没有发生体积缩小、整体破碎等现象,无滴落物。  研究了聚氨酯泡沫和罗宝板阴燃特性。在试验开始14h时,温度达到约380℃,开始产生温升,产生阴燃现象,在19h时温度达到最高约600℃,在20h时放热结束。试验后聚氨酯板块外形稍有变化,体积略有缩小但仍有一定强度,颜色变黑碳化,无滴落物。罗宝板与聚氨酯泡沫具有相同的阴燃现象。  研究了挤塑聚苯板、膨胀聚苯板阴燃特性。挤塑聚苯板、膨胀聚苯板均未产生阴燃现象。试验后挤塑聚苯板、膨胀聚苯板样块完全消失,有滴落物。  研究了热固性改性聚苯板阴燃特性。在试验开始6h时,温度达到约200℃,开始产生温升,产生阴燃现象,在9h时,温度达到第一个峰值约525℃,在12h时,温度达到第二个峰值约575℃,之后温度下降,在13h时,温度降低至400℃,放热结束。试验后热固性改性聚苯板体积发生明显的收缩,结构较为脆弱,强度大大降低,颜色变为黑色,无滴落物。  研究了酚醛板阴燃特性。在试验开始5h时,温度达到约175℃,开始产生温升,产生阴燃现象,在8h时,温度达到第一个峰值约460℃,在11h时,温度达到第二个峰值约490℃,之后温度下降,在12h时,温度降低至400℃,放热结束。试验后酚醛板失去完整性,成为碎片。
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