建筑材料燃燒釋放熱量試驗(yàn)方法

1、建筑材料燃燒釋放熱量試驗(yàn)方法1 主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在特定燃燒條件下測定建筑材料燃燒質(zhì)量損失的試驗(yàn)裝置、試件、試驗(yàn)條件和試驗(yàn)步驟，以及建筑材料燃燒質(zhì)量損失和燃燒釋放熱量的計算方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于不產(chǎn)生滴落物的建筑板材的燃燒質(zhì)量損失和燃燒釋放熱量的測定。2 引用標(biāo)準(zhǔn)GB 14402 建筑材料燃燒熱值試驗(yàn)方法3 術(shù)語和符號3.1 燃燒質(zhì)量損失Mrs單位面積建筑材料在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的特定燃燒條件下試驗(yàn)30min 后損失的質(zhì)量，單位kg/。3.2 燃燒釋放熱量QF單位面積建筑材料在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的特定條件下試驗(yàn)30min 所釋放出的熱量。由按GB 14402 所測得的燃燒熱值和本標(biāo)準(zhǔn)測得的燃燒質(zhì)量損失

2、相乘而得到，單位kJ/。4 試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置包括小型試驗(yàn)爐、測量控制系統(tǒng)、供油供風(fēng)系統(tǒng)和天平四個部分。4.1 小型試驗(yàn)爐（見附圖）小型試驗(yàn)爐由燃燒室、燃燒器、煙道三部分組成。小型試驗(yàn)爐應(yīng)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。4.1.1 燃燒室燃燒室包括爐壁、爐底、爐蓋及爐門，其內(nèi)部尺寸見附圖。爐壁用密度為1.8×1032.1×103kg/m3 的普通粘土質(zhì)耐火磚和粘土質(zhì)耐火泥砌成，外襯2mm 厚普通鋼板，整個爐壁被圍在一鋼框架內(nèi)，框架與耐火磚之間的空隙用絕熱材料填充。爐壁兩側(cè)各設(shè)置一個正方形開孔（位置和尺寸見附圖）以安放試件。爐壁上設(shè)有燃燒孔、點(diǎn)火孔、測溫?zé)犭娕疾迦肟缀蛢蓚€面積不超過100cm2

3、的可封閉的觀察孔。爐底和爐蓋用密度為2.0×1032.2×103kg/ m3 的耐火混凝土制作。爐門用與爐壁具有相同密度的耐火材料制作，其厚度與爐壁的厚度相同，外襯2mm 厚鋼板并裝有拉手，安裝在一側(cè)爐壁的正方形開孔處。4.1.2 燃燒器燃燒器由一個油霧化噴嘴和一個高能點(diǎn)火裝置構(gòu)成，該燃燒器應(yīng)能提供連續(xù)燃燒的火焰并實(shí)現(xiàn)燃料油的完全燃燒。4.1.3 煙道小型試驗(yàn)爐的煙道為方形煙道，由燃燒室后部伸出，外接煙囪，煙道上設(shè)有煙道閘閥以控制爐內(nèi)壓力。煙道及煙道閘閥應(yīng)保證燃燒實(shí)驗(yàn)在微正壓下進(jìn)行。4.2 測量控制系統(tǒng)4.2.1 爐內(nèi)溫度測量裝置爐內(nèi)溫度測量采用級精度、測量范圍01100、

4、外徑3mm 的鎧裝鎳鉻-鎳硅熱電偶（或絲徑為0.751.00mm 的普通鎳鉻-鎳硅熱電偶），其外部套以能耐900以上高溫的鋼管（或瓷管）作保護(hù)管，熱電偶熱端伸出保護(hù)管長度為25mm。熱電偶在燃燒爐內(nèi)的布置應(yīng)使測溫點(diǎn)與試件表面中心相距100±5mm。熱電偶輸出信號（可直接或經(jīng)溫度變送器）輸入至計算機(jī)測控系統(tǒng)或記錄儀。系統(tǒng)的溫度測試精度為±10。計算機(jī)測控系統(tǒng)或記錄儀應(yīng)能隨時顯示和記錄爐溫及爐溫偏差值。4.2.2 爐內(nèi)壓力測量裝置爐內(nèi)壓力采用內(nèi)徑為15±5mm 靜壓探測管與差動微壓壓力變送器測量。靜壓探測管按附圖中所表示的位置安裝。差動微壓壓力變送器的信號輸入至計算機(jī)

5、測控系統(tǒng)或記錄儀。計算機(jī)測控系統(tǒng)及記錄儀應(yīng)能隨時顯示爐內(nèi)壓力。系統(tǒng)的壓力測試精度為±5Pa。4.2.3 爐溫控制裝置控溫裝置和控溫方式不限，但對其爐溫的控制精度應(yīng)滿足6.4 條的要求。4.3 供油供風(fēng)系統(tǒng)4.3.1 儲油罐4.3.2 油泵流量不小于0.1 m3/h，出口壓力不小于1Mpa。4.3.3 風(fēng)機(jī)風(fēng)量不小于720 m3/h，風(fēng)壓不小于7kPa。4.4 天平最大載荷50kg，分度值0.5g。5 試件5.1 試件數(shù)量、尺寸及要求每組試驗(yàn)需要的試件數(shù)量依材料性質(zhì)而定。對稱性材料每組需試件3 個。非對稱性材料每組需試件6 個。試件規(guī)格為500-10mm×500-10mm。試

6、件厚度為實(shí)際使用厚度，每組試件的厚度必須相同。5.2 狀態(tài)調(diào)節(jié)在試驗(yàn)進(jìn)行之前，試件必須在溫度為23±2、相對濕度為50±5的環(huán)境中存放至質(zhì)量恒定。其判定條件為：間隔48h 前后兩次稱量的變化率不大于0.1%。狀態(tài)調(diào)節(jié)合格的試件應(yīng)繼續(xù)在該環(huán)境中存放備用。6 試驗(yàn)條件6.1 每一次燃燒實(shí)驗(yàn)只允許安裝一個試件。6.2 進(jìn)行燃燒試驗(yàn)時，必須緊閉爐門和各開孔，使整個爐體成密封狀態(tài)6.3 燃燒所用燃料為國產(chǎn)“0”號或“-10”號輕柴油。6.4 整個燃燒試驗(yàn)過程中試驗(yàn)爐內(nèi)溫度變化應(yīng)遵循時間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線，其函數(shù)表達(dá)式如下：TTo345lg(8t+1) （1）式中：T試驗(yàn)進(jìn)行到t 時的爐內(nèi)

7、溫度，；T0爐內(nèi)初始溫度，；t試驗(yàn)時間，min；試驗(yàn)進(jìn)行5min 以后，爐內(nèi)溫度與時間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線的偏差不得超過±15。6.5 試驗(yàn)進(jìn)行5min 以后，壓力應(yīng)維持在微正壓范圍內(nèi)。7 試驗(yàn)步驟7.1 將經(jīng)狀態(tài)調(diào)節(jié)并已合格的試件在天平上稱量（精確至0.5g），紀(jì)錄其質(zhì)量m1。再用鋼尺量出該試件的實(shí)際邊長，并根據(jù)實(shí)際邊長計算該試件的實(shí)際面積S。7.2 將已稱量的試件用試件架安置固定在小型試驗(yàn)爐一側(cè)的正方形開孔處，試件必須緊貼開孔，另一側(cè)開孔用活動爐門封閉.若試件為非對稱性材料，則需確定正反面，并在記錄中注明是正面受火還是反面受火。7.3 打開測量控制系統(tǒng)各儀表開關(guān)，使其預(yù)熱30min 左

8、右。待整個系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，起動風(fēng)機(jī)和油泵。稍候，打開燃燒器，調(diào)節(jié)噴嘴前油壓至合適值后點(diǎn)火，并從點(diǎn)火成功開始計時。試驗(yàn)過程中的爐溫控制必須符合6.4 條的有關(guān)規(guī)定。7.4 當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行到30min 時，關(guān)閉燃燒器，停止供油供風(fēng)，結(jié)束燃燒試驗(yàn)。7.5 取下試件，注意爐臺上有無燃燒失落物存在。如有，應(yīng)加以收集并與試件一道放入溫度23±2、相對濕度為50±5的環(huán)境內(nèi)重新進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)至質(zhì)量恒定后再稱量，并以最后一次稱量結(jié)果為燃燒后試件質(zhì)量m2，加以記錄。8 結(jié)果計算8.1 燃燒質(zhì)量損失mrs 按下式計算：Sm kg m m m rs( / 2 ) 1 2= （2）式中：m1燃燒

9、前試件質(zhì)量，kg；m2燃燒后試件質(zhì)量，kg；S試件的實(shí)際面積，。8.2 燃燒釋放熱量QF 按式（3）計算：QF(kJ/m2)=QJr×mrs （3）式中：Qjr按GB 14402 測的某材料的燃燒熱值，kJ/kg；mrs由8.1 條得到的某材料燃燒質(zhì)量損失，kg/m2。8.3 試驗(yàn)結(jié)果處理8.3.1 對稱性材料一般需進(jìn)行兩次試驗(yàn)。若兩次試驗(yàn)得到的燃燒質(zhì)量損失結(jié)果的相對誤差不大于10，則用這兩次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為該材料的燃燒質(zhì)量損失試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并據(jù)此計算該材料的燃燒釋放熱量。反之，若前兩次試驗(yàn)所得到的燃燒質(zhì)量損失結(jié)果的相對誤差大于10，則需進(jìn)行第三次試驗(yàn)，最后以三次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平

10、均值作為該材料的燃燒質(zhì)量損失試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并據(jù)此計算該材料的燃燒釋放熱量。8.3.2 非對稱性材料應(yīng)將正反面分別作為受火面各進(jìn)行兩次（或三次）試驗(yàn)，按8 條的規(guī)定分別計算出該材料正面受火和反面受火時的燃燒質(zhì)量損失和燃燒釋放熱量，在試驗(yàn)報告中應(yīng)將正反面的試驗(yàn)結(jié)果同時給出，并加以注明。9 實(shí)驗(yàn)報告a. 試驗(yàn)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)；b. 試件的種類、名稱及生產(chǎn)廠家；c. 試件的外觀、厚度、組分和單位面積質(zhì)量；d. 試件制作規(guī)格；e. 試驗(yàn)次數(shù)；f. 試驗(yàn)結(jié)果；g. 試驗(yàn)現(xiàn)象；h. 委托試驗(yàn)單位；i. 試驗(yàn)單位；j. 試驗(yàn)人員及試驗(yàn)日期。 附圖 小型試驗(yàn)爐1外接排煙裝置；2測壓點(diǎn)；3試件安裝處；4測溫?zé)犭娕迹?燃燒器開孔；6爐壁結(jié)構(gòu)（由內(nèi)及