膨胀型防火涂料耐火实验 涂料隔热效率检测

膨胀型防火涂料的耐火实验及隔热效率检测是评估其防火性能的核心环节，其检测方法、标准及结果分析需严格遵循规范流程，以下是具体说明：

耐火实验方法与标准

实验原理

通过模拟火灾环境（如标准火灾升温曲线），测试涂料保护下的基材（如钢结构）在高温下的耐火时间，评估其隔热、完整性和稳定性。

实验步骤

试件制备：选取设计临界温度的钢结构构件（如I-36b工字钢或H型钢），制成长度为构件截面高度3倍的试件，共3个。

涂料涂覆：采用与施工现场相同的防火涂料及厚度，均匀涂敷于试件表面。

实验条件：将试件置于试验炉中，按标准火灾升温曲线（如ISO 834-1或GB/T 9978.1）加热至设计耐火极限时间。

数据采集：测量试件跨中截面升温（每个试件不少于3个测点），取平均值作为代表值。

判定标准

隔热性能：若各试件温度平均值低于设计临界温度，且Zui高温度不高于设计临界温度的1.15倍，则隔热性能满足要求。

耐火时间：根据产品性能分级（如0.5小时至4小时不等），记录钢材背温升至临界温度（通常为550℃）的时间。

隔热效率检测方法

直接测温法

实验设备：在试件背火面布置热电偶或红外热成像仪，实时监测温度变化。

数据分析：计算隔热效率偏差（允许范围±15%），评估涂料在高温下的隔热稳定性。

膨胀性能测试

测试内容：测量涂料在高温下形成的膨胀层厚度及体积膨胀倍率（薄/超薄型要求≥10倍）。

意义：膨胀层通过阻断热辐射和传热，形成绝热屏障，其结构完整性直接影响隔热效果。

热释放速率测试

实验设备：使用锥形量热仪（Cone Calorimeter），在50kW/m²火焰下测定涂层的热释放速率、烟密度和燃烧残渣。

应用场景：评估涂料在火灾中的燃烧行为，为消防设计提供数据支持。

检测标准与规范

国家标准

GB 14907-2018：规定钢结构防火涂料的耐火极限、粘结强度、厚度等项目，要求膨胀型涂料粘结强度≥1.5MPa。

GB 12441-2018：针对饰面型防火涂料，要求测定耐燃时间、质量损失和炭化体积。

GB/T 9978.1-2008：建筑构件耐火试验的通用方法，明确四面受火、等效热阻等实验条件。

ISO 834-1：建筑构件防火测试标准，适用于出口或国际项目。

ASTM E119：美国材料与试验协会标准，规定建筑构件耐火试验方法。

EN 13501-2：欧洲防火性能分级标准，评估材料在火灾中的反应。

实验结果分析与应用

结果判定

合格条件：耐火时间达标、隔热效率偏差在允许范围内、膨胀层结构完整。

不合格处理：需重新调整涂料配方或施工工艺，直至通过复检。

应用场景

钢结构建筑：如商业综合体、超高层建筑，通过2.2mm厚涂料保护H型钢柱，可节约40%防火板包覆成本。

电缆桥架：配合玻璃纤维布使用，降低热传导速率达60%。

木结构加固：特殊配方涂料使木材临界燃烧温度提升至300℃。

维护建议

年度检查：重点检查涂层龟裂（裂纹宽度>0.5mm需修补）、膨胀层残留率（火灾后检测应>85%）。

复验周期：每3年进行专业耐火性能复验，采用红外热成像技术快速评估涂层完整性。