淺談建筑材料的防火性能檢測(cè)

陸平 熊偉

摘? ? 要：受到自然因素以及人為因素的影響，火災(zāi)已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)生頻率最高的災(zāi)害。正是由于這種原因，在建筑過(guò)程中，建筑材料的防火性能也受到了更多的關(guān)注，對(duì)建筑材料采取正確的防火性能檢測(cè)，能夠幫助人們進(jìn)一步了解建筑材料的防火性能，進(jìn)而合理選擇建筑材料，為建筑防火能力的提升奠定良好基礎(chǔ)。基于此，本文將以鋼結(jié)構(gòu)防火涂料為例，簡(jiǎn)單分析鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火性能檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：建筑材料;鋼結(jié)構(gòu);防火性能;檢測(cè)方法

1? 引言

近些年很多涂料中都含有過(guò)多的有害成分，特別是三聚氰胺在高溫環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生較多的有害氣體，包括一氧化碳、氯化氫、氨氣等。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的使用情況與大多數(shù)的涂料使用情況都相同，容易受到自然因素的影響而出現(xiàn)老化的情況，進(jìn)而影響到防火作用的發(fā)揮。

2? 建筑材料防火性能檢測(cè)依據(jù)及流程

2.1? 檢測(cè)依據(jù)

現(xiàn)階段，我國(guó)建筑材料防火性能檢測(cè)的依據(jù)除了法律范圍內(nèi)的《中華人民共和國(guó)消防法》、《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》外，還包括一些規(guī)范性的文件，如：《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《建筑材料難燃性試驗(yàn)方法》、《建筑內(nèi)部裝修防火施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》等。根據(jù)相關(guān)規(guī)范文件，建筑材料及其制品的燃燒性能通常分為四類(lèi)，即：不燃材料（A級(jí)：A1、A2）、難燃材料（B1：B、C）、可燃材料（B2：D、E）、易燃材料（B3/F）。

2.2? 檢測(cè)流程

在實(shí)際情況中，建筑材料的防火性能檢測(cè)流程主要包括取樣監(jiān)督、送檢、檢測(cè)等環(huán)節(jié)。其中，取樣監(jiān)督主要是指在第三方監(jiān)督下，施工單位相關(guān)人員按照國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)防火材料進(jìn)行取樣。送檢主要是指取樣后將樣品當(dāng)場(chǎng)封裝并添加封條，填寫(xiě)取樣單，將樣品的各項(xiàng)信息填入到其中，并將樣品送至具有檢測(cè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行委托檢測(cè)。檢測(cè)環(huán)節(jié)主要是指，在樣品所有條件都與取樣單描述一直的情況下，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，并在7天內(nèi)出具檢測(cè)報(bào)告，給出樣品的燃燒等級(jí)，進(jìn)而判斷材料的防火性能。

3? 建筑材料防火性能的檢測(cè)方法

由于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，主要可以通過(guò)以下方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)：

3.1? 錐形量熱儀檢測(cè)方法

第一，阻燃性能的檢測(cè)。在使用錐形量熱儀檢測(cè)方法來(lái)進(jìn)行阻燃性能檢測(cè)的過(guò)程中，要現(xiàn)將熱敷設(shè)環(huán)境控制在一定范圍內(nèi)，通常為20kW/m2，然后在此環(huán)境下對(duì)膨脹型石墨材料與一般膨脹型材料的防火性能做對(duì)比，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而預(yù)測(cè)涂料的防火性能。第二，有害氣體的檢測(cè)。在使用錐形量熱儀檢測(cè)有害氣體的過(guò)程中，主要通過(guò)He-Ne激光束來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)以掌握材料的防火性能。第三，材料降解過(guò)程檢測(cè)。在材料降解過(guò)程檢測(cè)的過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)時(shí)間、材料失重率等數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，獲得材料的降解過(guò)程。如：對(duì)EG、APE等材料進(jìn)行降解之后，會(huì)從脫水劑開(kāi)始，持續(xù)發(fā)生一系列的反應(yīng)，最終形成具有一定厚度的隔熱層。

3.2? 熱分析檢測(cè)法

熱分析檢測(cè)法主要是指在程序控制的溫度下，準(zhǔn)確記錄物質(zhì)理化性質(zhì)隨溫度的變化關(guān)系，用以對(duì)材料防火性能的檢測(cè)。通常情況下，熱分析檢測(cè)法主要包括差示熱分析法（DTA）、熱重量法（TG）、導(dǎo)數(shù)熱重量法（DTG）、差示掃描量熱法（DSC）、熱機(jī)械分析（TMA）、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）、逸氣檢測(cè)（EGD）、熱膨脹法等多種方法。熱分析法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：可以在較廣泛的溫度范圍內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行研究、可以使用各種溫度程度來(lái)展開(kāi)檢測(cè)、對(duì)樣品的物力狀態(tài)并沒(méi)有特殊的要求、所需樣品的量非常少、相關(guān)儀器的靈敏度較高、可以與其他技術(shù)共同使用等。如：鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在加熱的過(guò)程中處于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)變化中，使用熱分析技術(shù)能夠?qū)ψ枞纪苛系臏囟茸兓蜔嵝?yīng)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合其他測(cè)試技術(shù)，可以分析出其阻燃系統(tǒng)的燃燒機(jī)理，為評(píng)估防火涂料的防火性能奠定基礎(chǔ)。如圖1所示，為典型的DSC曲線(xiàn)。

3.3? 光電子能譜檢測(cè)法

光電子能譜是利用光電效應(yīng)的原理測(cè)量單色輻射從樣品上打出來(lái)的光電子的動(dòng)能、強(qiáng)度以及分布，以此來(lái)研究原子、分子、凝聚相等。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)防火涂層而言，使用該方法能夠找到不同成分和防火性能之間的關(guān)系。根據(jù)光源的不同，可以將光電子能譜分為紫外光電子能譜（UPS）、X射線(xiàn)光電子能譜（XPS）、俄歇電子能譜（AES）等。根據(jù)相關(guān)資料顯示，曾經(jīng)有學(xué)者將光電子能譜檢測(cè)法用于分析APP、PER等，研究在不同溫度、不同配比下殘余物中N、O、C、P等元素之間的比例，以此來(lái)判斷其防火隔熱性能。結(jié)果顯示，C、P比較高的時(shí)候防火隔熱性能較好。由此可見(jiàn)，通過(guò)光電子能譜檢測(cè)法來(lái)對(duì)建筑材料的防火性能進(jìn)行分析，能夠幫助得到更加精確的結(jié)果。

3.4? 掃描電鏡檢測(cè)法

掃描電鏡是一種新型的電子光學(xué)儀器，其主要包括真空系統(tǒng)、電子束系統(tǒng)、成像系統(tǒng)等。掃描電鏡是一種多功能的儀器，具有較多的優(yōu)越性。在實(shí)際情況中，該方法主要用來(lái)觀察材料端口的情況、觀察原始表面情況、觀察區(qū)域細(xì)節(jié)、觀察生物試樣等。通過(guò)使用掃描電鏡法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)防火涂料在添加了聚乙二醇改性可膨脹石墨后，炭化發(fā)泡層中的泡孔尺寸變大，分布狹窄，鉆出表面的可膨脹石墨量減少，這說(shuō)明可膨脹石墨在經(jīng)過(guò)改性后，與聚合物界面之間的粘結(jié)性有所增強(qiáng)，對(duì)防火性能的提高有一定的提升作用。

3.5? 其他檢測(cè)方法

除了上面提到的幾種檢測(cè)方法之外，還有涂層膨脹倍數(shù)檢測(cè)法、X射線(xiàn)衍射分析法等。不同的方法有著不同的優(yōu)勢(shì)和側(cè)重點(diǎn)，相關(guān)檢測(cè)人員需要明確檢測(cè)的目標(biāo)，并根據(jù)樣品的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的檢測(cè)方法，可以是一種方法，也可以多種方法同時(shí)使用，以便得到更加準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

4? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑材料防火性能檢測(cè)的過(guò)程中，需要相關(guān)檢測(cè)人員以國(guó)家相關(guān)法律與規(guī)范為基礎(chǔ)，采取合適的方法對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)。因此，必須要先明確不同方法的側(cè)重點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，并以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，對(duì)樣品進(jìn)行全面檢測(cè)，分析出建筑材料的防火性能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮志剛，馮春.淺談建筑材料的防火性能檢測(cè)[J].消防界（電子版），2016（2）：67～68.

[2] 趙云濤.論建筑裝修材料防火性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2017（14）：194～195.

[3] 農(nóng)曉斌.淺談建材防火性能檢測(cè)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J].建材與裝飾，2018（28）：38～39.