耐火性

對建筑構(gòu)件進行試驗，根據(jù)其對保持穩(wěn)定性，對抵抗火焰和高溫氣體穿透和對熱傳遞提供必需的抵抗能力來進行評價。建筑物構(gòu)件的耐火試驗由專門標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。試件在一個精確控制溫度的爐內(nèi)逐漸被加熱。爐的溫度隨時間而變化，盡可能符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的時間-溫度曲線。構(gòu)件的耐火性以時間(min)來計算，從試驗開始，一直到三項標(biāo)準(zhǔn)(穩(wěn)定性、完整性、隔熱性)之一失敗為止。如未發(fā)生失敗，則試驗在3 h后結(jié)束。按照試驗的構(gòu)件，爐子有三種。第一種是用于試驗墻壁、防火門等的垂直嵌板爐；第二種是用于試驗樓板和梁(只在一面受熱)的水平爐；第三種是專用于測試柱的從各方向加熱的圓筒形爐。所有承重的構(gòu)件都要加上荷載，以模仿實物結(jié)構(gòu)所承受的應(yīng)力。

試樣的耐火性可由其燒結(jié)點來表示。燒結(jié)點系表示原砂顆粒表面或砂粒間的混雜物開始熔化的溫度。燒結(jié)點的試驗可以在各種高溫的管式電爐中進行，爐子溫度應(yīng)能達到1350℃。

試驗前先將電爐升溫到預(yù)計的溫度，然后將烘干的試料盛予經(jīng)過煅燒的小瓷舟中(試料約占瓷舟體積的1/2)。開始試驗的溫度可以從1000℃開始，也可以根據(jù)經(jīng)驗加以估計。

試驗時將裝有試料的瓷舟慢慢地推入爐中，在所規(guī)定的溫度下保溫5分鐘，然后將瓷舟緩慢地從爐中拉出。待試料冷卻后，用小針刺劃試料的表面并同時用放大鏡進行觀察，如砂粒彼此已不能分開，表面光亮，顆粒間已經(jīng)聯(lián)接時，則該次試驗的溫度即為該試料的燒結(jié)點。如果試料從爐中拉出后，尚未燒結(jié)，應(yīng)該另換一個新試樣，并根據(jù)燒結(jié)的情況將溫度提高50℃逐次進行試驗，直至試樣燒結(jié)時為止。

燒結(jié)點高于1350℃的試樣，應(yīng)該在溫度高于1350℃的高溫爐中進行試驗。試驗時將試樣盛于耐高溫的瓷舟或平板上，按照上述步驟進行。

對所有的建筑來說，無論是混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)還是木結(jié)構(gòu)，火災(zāi)都是一種威脅。通常建筑物里的東西如地毯，窗簾和家具最先燃燒，這也就是說，和建筑結(jié)構(gòu)組成相比，火災(zāi)安全隱患更多地取決于住戶的生活習(xí)慣。 多數(shù)國家的建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，居民建筑群要使用阻燃的建材，在一段時間內(nèi)，以防火，煙和熱量從墻和地面一個單元竄到另一個單元，同時也要求確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性得到維護。

木結(jié)構(gòu)墻體，地板和屋面都采用傳統(tǒng)的木框架，設(shè)計時，其耐火阻燃高達2個小時。符合非易燃建材防火安全的等級。

鋼筋在大火中強度減弱迅速坍塌，而重木的耐火能力要比鋼筋強得多。在許多方面，大型木材耐火能力相當(dāng)于鋼筋混凝土。木頭的傳熱能力比鋼筋小400倍，比混凝土小8.5倍。

耐火性鋼筋

突發(fā)火災(zāi)對建筑具有災(zāi)難性，要求鋼材的耐火性比普通鋼材勝一籌。鋼材在熱循環(huán)下會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：屈服強度降低，頸縮后受拉桿件的斷面削弱，框架幾何變形的影響，桿件變形的影響。

說到底，是鋼的高溫屈服強度的問題。一般認為，200℃以上鋼的彈性模量明顯下降，300℃以上鋼的屈服強度開始下降。為了防止火災(zāi)給鋼結(jié)構(gòu)造成破壞，提高鋼材自身耐火性，遠比采用防火涂料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面積、減少環(huán)境污染。

對耐火鋼的制定標(biāo)準(zhǔn)σ_s600℃，1~3h>2/3σ_sRT。鋼結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件承受兩種高溫作用：一種是經(jīng)常性的正常使用溫度，一般在60~300℃，如鋼鐵廠冶煉和熱加工廠房、煙囪以及更普通的壓力容器等；另一種是諸如火災(zāi)一類的事故性高溫沖擊，結(jié)構(gòu)表面溫度可在短時間內(nèi)達到900℃。結(jié)構(gòu)都是在載荷和高溫雙重作用之下，尤其是對于超靜定結(jié)構(gòu)，高溫下變形受到約束會產(chǎn)生溫度內(nèi)力，進而會影響隨后的溫度變形和應(yīng)力分布。

耐火性陶瓷纖維

在陶瓷工業(yè)窯爐經(jīng)受高溫氣氛的區(qū)段的耐火物表面常涂以莫來石、氧化鋁等顆粒為主要成分，添加粘土或水玻璃等粘結(jié)劑而成的耐火性涂劑，以防止耐火物表面與窯爐內(nèi)燒成物相互熔附和耐火物表面損害。然而在耐火物表面涂以上述涂劑時，涂劑中的水玻璃粘結(jié)劑會玻璃化，與耐火物基體產(chǎn)生熱膨脹差，形成裂紋而導(dǎo)致涂層剝落，不能充分發(fā)揮保護耐火物基體的功能，而且隔熱性降低，抗熱沖擊效果減弱，使耐火物使用壽命縮短，這就需要頻繁的維護和修補，又無疑加大了耐火材料和施工的費用。為了克服這些缺陷，一種元剝落、耐氧化、抗熱沖擊，能有效保護耐火物的耐火性防護涂劑研制成功。

耐火性試驗的定義是：當(dāng)材料阻擋火焰的通過并且其暴露的表面垂直于火焰時，在表面上測得火焰擴散速率。此特性可提供火災(zāi)的量度。在這火災(zāi)中如果某種材料能將火焰限制住，而另一材料在完全相同的條件下被燒穿，可見前者所提供的防護更好，對耐火性的測定還包括穿透時間和耐火程度。

耐火性試驗對完整系統(tǒng)的考慮比對單獨材料的考慮重要，因為普遍認為組成一個系統(tǒng)的若干單獨的材料的效能不一定體現(xiàn)出整個系統(tǒng)的效能。效能的定義是：耐受標(biāo)準(zhǔn)火焰暴露的時間，這段時間是在觀察列變化過程中第一個臨界點前消逝。此效能用時間的長短來表示，例如2小時和4小時。 2100433B

性能是指器材、物品具有的功能：性能良好。

鋼材不耐火的原因：一是其在高溫下強度降低快。在建筑結(jié)構(gòu)中廣泛使用的普通低碳鋼溫度超過350℃，強度開始大幅度下降，在500℃時約為常溫時的1/2，600℃時為常溫時的1/3。冷加工鋼筋和高強鋼絲在火災(zāi)高溫下強度下降明顯大于普通低碳鋼筋和低合金鋼筋，因此預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件，耐火性能遠低于非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件。二是鋼材熱導(dǎo)率大，易于傳遞熱量，使構(gòu)件內(nèi)部升溫很快。三是高溫下鋼材塑性增大，易于產(chǎn)生變形。四是鋼構(gòu)件截面面積較小，熱容量小，升溫快。2100433B