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    【沃星】:巖棉夾芯板耐火隔熱性的研究

    2021-05-18 02:27:01

    巖棉夾芯板具有良好的保溫、防火、節能、環保等特點,是目前世界上具有前瞻性的節能保溫、綠色環保的理想建筑板材之一,可作為墻面板、屋面板、門板、保溫材料等使用。近年來,巖棉夾芯板因性能優良而被廣泛推廣,不少發達國家加大了巖棉夾芯板在房屋改造中的應用,尤其是歐洲的建筑市場,大量使用巖棉夾芯板,這給巖棉夾芯板及其所在行業帶來極大的發展機遇,作為典型的無機芯材彩鋼板復合材料,其火災安全性成為關注的焦點,為此國內外學者圍繞巖棉夾芯板開展了深入的研究。


        何國山等通過垂直構件耐火試驗探究了金屬面巖棉板的耐火性能,發現巖棉夾芯板的耐火性能卓越,分別用巖棉與聚苯乙烯、巖棉與聚氨酯組合,可以較好地改善聚苯乙烯和聚氨酯的耐火性能;ANDREA 等對巖棉的防火性能作了綜合性研究,通過大量小規模的火災試驗分析了不同參數對巖棉耐火性能的影響; 卓萍等運用大尺度實體火試驗的方法,分析比較了巖棉、B1 級聚氨酯、B1 級聚苯乙烯彩鋼復合夾芯板的試驗現象、火焰蔓延特性、環境溫度等燃燒特性數據,發現巖棉芯材彩鋼復合夾芯板相對安全; 韓偉平對巖棉和聚苯乙烯彩鋼板建筑體的大室法燃燒性能進行了試驗,結果表明: 巖棉芯材彩鋼板具有更好的穩定性。開展火災痕跡特征研究對于實際火災調查工作中判斷火勢蔓延方向,認定起火部位、起火點具有重要意義。在彩鋼板痕跡特征方面,周廣英等得到玻璃棉彩鋼板顏色、形態等方面與溫度的對應關系,研究了玻璃棉彩鋼板火災痕跡特征與受火情況的關聯性,其試驗方法和分析過程為后續研究提供了很好的參考依據。


        當巖棉夾芯板緊貼油盤時,由圖 5 溫度變化曲線可知: 彩鋼板表面溫度迅速升高至 800 ℃以上,在800 ~ 1 000 ℃之間的持續時間約為 1. 5 min 后,因油盤中油品減少,彩鋼板受熱溫度迅速下降。在此熱蝕條件下,圖 6a 中,彩鋼板的金屬板從巖棉芯材上脫落,并有輕微變形。將鐵片與巖棉芯材分離后觀察,圖 6b 中,巖棉芯材表面呈黑色,炭化嚴重。將巖棉芯材從測溫點沿水平方向拆解觀察,芯材整體較松軟,巖棉纖維之間粘連性與正常狀態相比較弱,呈自由舒張狀態,較易被機械破壞。觀察迎火面的鋼板表面,圖 6c 中,表面的漆已部分結皮松動,受火面下半部分煙熏痕跡明顯,呈 U 字形。

        

        綜上所述,目前對巖棉夾芯板的研究主要集中在耐火隔熱性、安全穩定性等方面,對巖棉夾芯板在火場中的受熱痕跡特征的研究非常欠缺。鑒于此,筆者擬從巖棉夾芯板芯材與金屬板 2 部分的痕跡特征分析,通過控制馬弗爐裝置的熱輻射溫度,模擬理想條件下的火場溫度及火勢大小,以油盤火作為穩定燃燒熱源,控制彩鋼板與油盤的距離,改變受熱溫度,以期發現巖棉夾芯板在實際火場中的受熱痕跡、受損特征等與受火情況的關聯性。


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