[发明专利]一种钢结构防火涂料耐火极限快速测试方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及防火涂料耐火极限测试研究领域，特别涉及一种钢结构防火涂料耐火极限快速测试方法和装置。

背景技术

钢结构防火涂料是指涂覆在钢结构表面用于提高钢结构耐火极限的一种涂料，这种涂料在受火时会膨胀隔热，或者是利用涂料本身较大的厚度隔热，从而起到减缓火场热量传递到钢梁的作用，达到提高钢结构系统耐火极限的目的。

耐火极限是评价钢结构防火涂料性能的最重要的一项，目前最主要的测试方法是按照GB 14907-2002进行的全尺寸试验方法。该方法要求将防火涂料涂覆在一条4200mm或更长的I36b或I40b工字钢上，在水平耐火极限试验炉上进行竖直向下加载条件的耐火极限测试。这项测试需要的基材工字钢过于巨大，而且市场上不同厂家生产的工字钢质量存在不同，不同工字钢的承载能力差别巨大，因此基材的质量对试验的结果影响较大。同时也由于基材过大，而且工字钢表面不规则，要涂覆出均匀的厚度，比较困难，薄弱环节也会对测试的结果产生影响；基材过大的情况也会影响到制样时间、干燥时间等，造成测试的周期比较长；测试设备及测试费用方面，由于水平耐火极限试验炉比较复杂，还需要设置专用的加载装置，全国有相关测试能力的机构不多，测试送样困难，同时也导致测试费用较多。由于以上这些情况，造成全面普查钢结构防火涂料耐火极限的做法很难得到推广，也使得市场上假冒伪劣产品众多。

我国发明专利200610167761.1公开了《用于膨胀防火涂料现场检测的电炉和检测方法》，该方法仍然采用电加热的方式对膨胀性防火涂料的防火性能进行测量，测量采用两块竖直放置的铁板，两块铁板背靠背放置，中间夹一铠装热电偶，两铁板边缘之间焊接，试验时两铁板表面涂覆涂料，置于一个电炉炉膛内，控制电炉功率使之与标准的温度、时间曲线一致，测试过程中观测热电偶测得的温度，待温度达到560℃，则表明涂料失去耐火能力，记录从开始试验到失去耐火能力的时间，该时间即为涂料的耐火时间。这种试验方法能够解决平板状钢结构防火涂料测试非受火面散热的问题，但是这种试验仍然采用电炉作为升温条件，缺少了大型试验中试验空间内的强烈空气扰动。如果一个样品在升温之后能够正常膨胀，即使膨胀体强度不够，也会由于电炉空间内没有空气扰动，而能够通过电炉的耐火极限测试。但是如果该样品在全尺寸耐火极限试验炉中进行测试，由于大量空气扰动的存在，则这种膨胀体强度不够的样品，其膨胀体会迅速剥落使得样品不能通过耐火极限测试。因此这种测试与样品的真实耐火极限之间仍然有一定差距。另一方面，由于测试用基材铁板需要焊接制样，涂刷涂料需要两边都能涂刷均匀，这对样品的制样过程也提出了新的要求，从而导致制样过程比较复杂，不利于快速测试的开展。

由于相对水平耐火极限试验炉来讲，竖直耐火极限试验炉比较普及，而且竖直耐火极限试验炉能够模拟出比较真实的火灾场景。因此针对上述条件，有必要研制一种针对钢结构防火涂料的耐火极限快速测试方法和装置，一方面利用较为普及的竖直耐火极限试验炉进行防火涂料的耐火极限测试，尽量模拟真实火灾环境，另一方面使用小型薄钢板基材，以达到试验快速，测试成本低和测试时间短的目的。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种钢结构防火涂料耐火极限快速测试方法，采用该方法，可以实现钢结构防火涂料耐火极限的快速测试，并能够在尽量模拟真实火灾环境的条件下降低测试成本和测试时间，实现钢结构防火涂料的快速测试。

本发明的另外一个目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于上述方法的钢结构防火涂料耐火极限快速测试装置。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种钢结构防火涂料耐火极限快速测试方法，首先将样品涂覆在片状钢板基材上，再将涂覆后的样品放入通风烘箱进行干燥养护；然后将样品固定装置安装在竖直的耐火极限试验框架上，将养护好的样品固定在样品固定装置中，并在薄钢板基材的非受火面安装测温热电偶；然后将耐火极限试验框架移动至竖直的耐火极限试验炉上进行耐火极限试验，在耐火极限试验过程中观测并记录测温热电偶的温度，待温度超过极限温度值或试验超过预计时间，则停止测试。

具体包括以下步骤：

（1）样品的涂覆：将样品均匀涂覆在若干个规定尺寸的钢板基材上。同一个样品可同时选取多块钢板进行涂覆实现重复试验。

（2）样品的干燥养护：样品涂刷完毕后，将样品置于通风烘箱中，调节通风烘箱至规定的温度。加速样品的干燥，缩短养护时间。