第06章 建筑材料高温性能

1、第六章第六章 建筑材料的高温性能建筑材料的高温性能彭彭 伟伟Email: 手机手机:防工程消防工程学学内容综述内容综述o15章 火灾基础 消防工程学概述 火灾发生 火灾蔓延 火灾烟气 火灾烟气蔓延o613章 建筑火灾被动防护o1419章 建筑火灾主动防护o2021 防爆基础6.1 概述概述o建筑材料分类建筑材料分类n结构材料n装饰材料n功能材料o建筑材料高温下的性能n燃烧性能：着火性、火焰传播性、燃烧速度和发热量n力学性能：力学性能(尤其是强度性能)随温度的变化关系n发烟性能：燃烧产生烟气的种类和数量n毒性性能：材料的潜在毒性n隔热性能：导热系数和热容量膨胀、收缩、变

2、形、裂缝、熔化、粉化等也对隔热性能有较大的影响6.1 概述概述o本章研究重点本章研究重点n钢材、混凝土等建筑材料的高温性能钢材、混凝土等建筑材料的高温性能n建筑材料燃烧性能分级及试验建筑材料燃烧性能分级及试验6.2 钢材的高温性能钢材的高温性能o钢材虽然不燃，但钢材虽然不燃，但耐火性能很差耐火性能很差o6.2.1钢的冶炼与分类钢的冶炼与分类n分类：碳素钢、合金钢分类：碳素钢、合金钢o6.2.2常用建筑钢材常用建筑钢材n普通碳素钢：普通碳素钢：Q195Q275，常用，常用Q235n低合金结构钢低合金结构钢6.2.3 建筑钢材的高温性能建筑钢材的高温性能o极限强度：极限强度：350以下略高于常温以

3、下略高于常温500降低降低50600降低降低70o屈服点：屈服点：500降低降低506.2.3 建筑钢材的高温性能建筑钢材的高温性能o弹性模量弹性模量高温下降低不大高温下降低不大o变形性能变形性能高温下易于变形高温下易于变形蠕变蠕变o导热系数导热系数温度升高，导热系数降低，但远大于混凝土温度升高，导热系数降低，但远大于混凝土6.3 混凝土的高温性能混凝土的高温性能o混凝土的组成混凝土的组成n胶凝材料，水，粗、细骨料硬化得人造石料胶凝材料，水，粗、细骨料硬化得人造石料o混凝土的分类（按表观密度分）混凝土的分类（按表观密度分）n按表观密度分按表观密度分：重混凝土、普通混凝土、轻混：重混凝土、普通混

4、凝土、轻混凝土凝土n按功能用途分按功能用途分：结构混凝土、防水混凝土、耐：结构混凝土、防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土热混凝土、耐酸混凝土o普通混凝土组成普通混凝土组成n水泥，水，砂、石水泥，水，砂、石6.3.1 混凝土的高温力学性质混凝土的高温力学性质o强度强度抗压强度：抗压强度：影响因素：影响因素：加热温度加热温度混凝土组成材料混凝土组成材料消防射水消防射水6.3.1 混凝土的高温力学性质混凝土的高温力学性质o强度强度抗拉强度：抗拉强度：升温升温后明显下降后明显下降，幅度比抗压强度大，幅度比抗压强度大1015n原因：高温下混凝土中水泥产生微裂缝原因：高温下混凝土中水泥产生微裂缝o强度强度

5、粘接强度：粘接强度：指的是钢筋与混凝土之间粘接强度指的是钢筋与混凝土之间粘接强度n螺纹钢筋与混凝土间的升温后下降较少螺纹钢筋与混凝土间的升温后下降较少n光圆钢筋与混凝土间的升温后下降较大光圆钢筋与混凝土间的升温后下降较大6.3.1 混凝土的高温力学性质混凝土的高温力学性质o弹性模量弹性模量 高温下降低明显高温下降低明显 n原因：水泥与骨料受热后膨胀有差异原因：水泥与骨料受热后膨胀有差异6.3.2 混凝土的爆裂混凝土的爆裂o定义定义:受热表面发生块状爆炸性脱落受热表面发生块状爆炸性脱落o危害危害：减少构件截面积，暴露钢筋，：减少构件截面积，暴露钢筋，造成构件承载力迅速降低，发生倒塌造成构件承载力

6、迅速降低，发生倒塌o影响因素影响因素： 混凝土含水率、密实性、骨料的性质、混凝土含水率、密实性、骨料的性质、加热的速度、构件施加预应力情况、加热的速度、构件施加预应力情况、约束条件约束条件6.3.3 混凝土的混凝土的热学热学性质性质o温度决定因素温度决定因素:热学性质和构件尺寸、热学性质和构件尺寸、形状形状o导热系数：导热系数：减少减少o比热容：比热容：缓慢增加缓慢增加o密度：密度：降低降低6.4 其他建筑材料的高温性能其他建筑材料的高温性能o石材石材o粘土砖粘土砖o砂浆砂浆o石膏石膏o石棉水泥材料石棉水泥材料o玻璃玻璃o防火隔热材料防火隔热材料6.5 建筑材料的燃烧性能分级及试验方法建筑材料

7、的燃烧性能分级及试验方法o6.5.1 燃烧性能分级燃烧性能分级n分级依据：分级依据：GB8624-88序号序号级别级别名称名称应用标准应用标准1234AB1B2B3不燃材料不燃材料难燃材料难燃材料可燃材料可燃材料易燃材料易燃材料GB5464-85GB8625-88GB8626-88(不检验）不检验）6.5.2 建筑材料建筑材料的不燃性试验方法的不燃性试验方法oGB5464-856.5.2 建筑材料建筑材料的不燃性试验方法的不燃性试验方法o判定材料是否具有不燃性的方法，不反应火灾判定材料是否具有不燃性的方法，不反应火灾危险性危险性o均质材料判定条件均质材料判定条件n炉内平均温升不超过炉内平均温升

8、不超过50；n试样表面平均温升不超过试样表面平均温升不超过50；n试样中心平均温升不超过试样中心平均温升不超过50；o试样平均持续燃烧时间不超过试样平均持续燃烧时间不超过20秒秒;n试样平均失重率不超过试样平均失重率不超过50%。6.5.3 建筑材料建筑材料的难燃性试验方法的难燃性试验方法oGB8625-886.5.3 建筑材料的难燃性试验方法建筑材料的难燃性试验方法o装置：燃烧竖炉和控制仪表装置：燃烧竖炉和控制仪表o实验要求：试件个数、尺寸、质量恒定、燃烧过程等实验要求：试件个数、尺寸、质量恒定、燃烧过程等o竖炉试验合格判据竖炉试验合格判据n试件燃烧的剩余长度平均值应大于试件燃烧的剩余长度平

9、均值应大于150mm，其中没有一个试件的燃，其中没有一个试件的燃烧剩余长度为零；烧剩余长度为零；n没有一组试验的平均烟气温度超过没有一组试验的平均烟气温度超过200。o本试验合格后，同时按本试验合格后，同时按GB8626进行测试，其烟密度等级进行测试，其烟密度等级(SDR)75时，其材料燃烧性能判定为时，其材料燃烧性能判定为B1级级(难燃材料难燃材料)。6.5.4 建筑材料建筑材料的可燃性试验方法的可燃性试验方法oGB8626-886.5.4 建筑材料的可燃性试验方法建筑材料的可燃性试验方法o实验装置：燃烧实验箱、燃烧器、实验支架等实验装置：燃烧实验箱、燃烧器、实验支架等o实验条件：试件个数、

10、尺寸、温度、湿度要求等实验条件：试件个数、尺寸、温度、湿度要求等o判定条件判定条件n对下边缘未加保护的试件，在底边缘点火开始后对下边缘未加保护的试件，在底边缘点火开始后20秒内，五秒内，五个试件火焰尖均未到达刻度线。个试件火焰尖均未到达刻度线。n对下边缘加以保护的试件，除符合前项规定外，应附加一组对下边缘加以保护的试件，除符合前项规定外，应附加一组表面点火试验，点火开始后的表面点火试验，点火开始后的20秒内，五个试件火焰尖均未秒内，五个试件火焰尖均未达到刻度线。达到刻度线。n不允许有燃烧滴落物引燃滤纸的现象不允许有燃烧滴落物引燃滤纸的现象本章小结o钢材的高温性能钢材的高温性能o混凝土的高温性能混凝土的高温性能o