一種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，裝置包括耐火極限試驗(yàn)爐、耐火極限試驗(yàn)框架、樣品固定裝置、通風(fēng)烘箱和測(cè)溫?zé)犭娕?，涂覆有防火涂料的鋼板基材在?jīng)過通風(fēng)烘箱的干燥養(yǎng)護(hù)后，固定安裝在樣品固定裝置中，在測(cè)試時(shí)，樣品固定裝置固定在耐火極限試驗(yàn)框架上，耐火極限試驗(yàn)框架固定在耐火極限試驗(yàn)爐開口處，測(cè)溫?zé)犭娕荚O(shè)置在鋼板基材的非受火面；所述耐火極限試驗(yàn)框架上設(shè)置有若干個(gè)用于固定樣品固定裝置的槽。本實(shí)用新型能夠在盡量模擬真實(shí)火災(zāi)環(huán)境的條件下降低測(cè)試成本和測(cè)試時(shí)間，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的快速測(cè)試。
【專利說明】ー種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及防火涂料耐火極限測(cè)試研究領(lǐng)域，特別涉及ー種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指涂覆在鋼結(jié)構(gòu)表面用于提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的ー種涂料，這種涂料在受火時(shí)會(huì)膨脹隔熱，或者是利用涂料本身較大的厚度隔熱，從而起到減緩火場(chǎng)熱量傳遞到鋼梁的作用，達(dá)到提高鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)耐火極限的目的。
[0003]耐火極限是評(píng)價(jià)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料性能的最重要的ー項(xiàng)，目前最主要的測(cè)試方法是按照GB14907-2002進(jìn)行的全尺寸試驗(yàn)方法。該方法要求將防火涂料涂覆在一條4200mm或更長(zhǎng)的I36b或I40bエ字鋼上，在水平耐火極限試驗(yàn)爐上進(jìn)行豎直向下加載條件的耐火極限測(cè)試。這項(xiàng)測(cè)試需要的基材エ字鋼過于巨大，而且市場(chǎng)上不同廠家生產(chǎn)的エ字鋼質(zhì)量存在不同，不同エ字鋼的承載能力差別巨大，因此基材的質(zhì)量對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果影響較大。同時(shí)也由于基材過大，而且エ字鋼表面不規(guī)則，要涂覆出均勻的厚度，比較困難，薄弱環(huán)節(jié)也會(huì)對(duì)測(cè)試的結(jié)果產(chǎn)生影響；基材過大的情況也會(huì)影響到制樣時(shí)間、干燥時(shí)間等，造成測(cè)試的周期比較長(zhǎng)；測(cè)試設(shè)備及測(cè)試費(fèi)用方面，由于水平耐火極限試驗(yàn)爐比較復(fù)雜，還需要設(shè)置專用的加載裝置，全國(guó)有相關(guān)測(cè)試能力的機(jī)構(gòu)不多，測(cè)試送樣困難，同時(shí)也導(dǎo)致測(cè)試費(fèi)用較多。由于以上這些情況，造成全面普查鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限的做法很難得到推廣，也使得市場(chǎng)上假冒偽劣產(chǎn)品眾多。
[0004]我國(guó)發(fā)明專利200610167761.1公開了《用于膨脹防火涂料現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的電爐和檢測(cè)方法》，該方法仍然采用電加熱的方式對(duì)膨脹性防火涂料的防火性能進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量采用兩塊豎直放置的鉄板，兩塊鐵板背靠背放置，中間夾ー鎧裝熱電偶，兩鐵板邊緣之間焊接，試驗(yàn)時(shí)兩鐵板表面涂覆涂料，置于ー個(gè)電爐爐膛內(nèi)，控制電爐功率使之與標(biāo)準(zhǔn)的溫度、時(shí)間曲線一致，測(cè)試過程中觀測(cè)熱電偶測(cè)得的溫度，待溫度達(dá)到560°C，則表明涂料失去耐火能力，記錄從開始試驗(yàn)到失去耐火能力的時(shí)間，該時(shí)間即為涂料的耐火時(shí)間。這種試驗(yàn)方法能夠解決平板狀鋼結(jié)構(gòu)防火涂料測(cè)試非受火面散熱的問題，但是這種試驗(yàn)仍然采用電爐作為升溫條件，缺少了大型試驗(yàn)中試驗(yàn)空間內(nèi)的強(qiáng)烈空氣擾動(dòng)。如果ー個(gè)樣品在升溫之后能夠正常膨脹，即使膨脹體強(qiáng)度不夠，也會(huì)由于電爐空間內(nèi)沒有空氣擾動(dòng)，而能夠通過電爐的耐火極限測(cè)試。但是如果該樣品在全尺寸耐火極限試驗(yàn)爐中進(jìn)行測(cè)試，由于大量空氣擾動(dòng)的存在，則這種膨脹體強(qiáng)度不夠的樣品，其膨脹體會(huì)迅速剝落使得樣品不能通過耐火極限測(cè)試。因此這種測(cè)試與樣品的真實(shí)耐火極限之間仍然有一定差距。另ー方面，由于測(cè)試用基材鐵板需要焊接制樣，涂刷涂料需要兩邊都能涂刷均勻，這對(duì)樣品的制樣過程也提出了新的要求，從而導(dǎo)致制樣過程比較復(fù)雜，不利于快速測(cè)試的開展。
[0005]由于相對(duì)水平耐火極限試驗(yàn)爐來講，豎直耐火極限試驗(yàn)爐比較普及，而且豎直耐火極限試驗(yàn)爐能夠模擬出比較真實(shí)的火災(zāi)場(chǎng)景。因此針對(duì)上述條件，有必要研制一種針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限快速測(cè)試方法和裝置，一方面利用較為普及的豎直耐火極限試驗(yàn)爐進(jìn)行防火涂料的耐火極限測(cè)試，盡量模擬真實(shí)火災(zāi)環(huán)境，另ー方面使用小型薄鋼板基材，以達(dá)到試驗(yàn)快速，測(cè)試成本低和測(cè)試時(shí)間短的目的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供ー種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，采用該裝置，可以實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限的快速測(cè)試，并能夠在盡量模擬真實(shí)火災(zāi)環(huán)境的條件下降低測(cè)試成本和測(cè)試時(shí)間，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的快速測(cè)試。
[0007]本實(shí)用新型所述裝置采用以下的方法:ー種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試方法，首先將樣品涂覆在片狀鋼板基材上，再將涂覆后的樣品放入通風(fēng)烘箱進(jìn)行干燥養(yǎng)護(hù)；然后將樣品固定裝置安裝在豎直的耐火極限試驗(yàn)框架上，將養(yǎng)護(hù)好的樣品固定在樣品固定裝置中，并在薄鋼板基材的非受火面安裝測(cè)溫?zé)犭娕?；然后將耐火極限試驗(yàn)框架移動(dòng)至豎直的耐火極限試驗(yàn)爐上進(jìn)行耐火極限試驗(yàn)，在耐火極限試驗(yàn)過程中觀測(cè)并記錄測(cè)溫?zé)犭娕嫉臏囟?，待溫度超過極限溫度值或試驗(yàn)超過預(yù)計(jì)時(shí)間，則停止測(cè)試。
[0008]具體包括以下步驟:
[0009](I)樣品的涂覆:將樣品均勻涂覆在若干個(gè)規(guī)定尺寸的鋼板基材上。同一個(gè)樣品可同時(shí)選取多塊鋼板進(jìn)行涂覆實(shí)現(xiàn)重復(fù)試驗(yàn)。
[0010](2)樣品的干燥養(yǎng)護(hù):樣品涂刷完畢后，將樣品置于通風(fēng)烘箱中，調(diào)節(jié)通風(fēng)烘箱至規(guī)定的溫度。加速樣品的干燥，縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
[0011](3)樣品的安裝:將樣品固定裝置安裝在耐火極限試驗(yàn)框架上，樣品養(yǎng)護(hù)干燥之后，將樣品固定在樣品固定裝置中，并在樣品的非受火面粘貼測(cè)溫?zé)犭娕?，之后在測(cè)溫?zé)犭娕己笠来伟惭b隔熱耐火棉、鋼板蓋板等。每個(gè)耐火極限試驗(yàn)框上可同時(shí)安裝固定若干個(gè)樣品固定裝置，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)若干個(gè)樣品的測(cè)試。
[0012](4)樣品的耐火極限測(cè)試:樣品安裝好之后，將耐火極限試驗(yàn)框架移動(dòng)至豎直的耐火極限試驗(yàn)爐開ロ并固定，之后開始耐火極限測(cè)試，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度、壓カ條件進(jìn)行耐火極限試驗(yàn)。
[0013](5)試驗(yàn)結(jié)束:觀測(cè)并記錄樣品非受火面溫度數(shù)據(jù)，一旦其中一個(gè)樣品的非受火面溫度達(dá)到極限溫度或試驗(yàn)超過預(yù)計(jì)時(shí)間，則停止耐火極限試驗(yàn)爐的升溫，停止耐火極限測(cè)試。將樣品中第一個(gè)非受火面的溫度達(dá)到極限溫度的時(shí)間作為最終耐火極限判定的依據(jù)。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟(5)中，樣品非受火面的極限溫度為400?700°C。
[0015]本實(shí)用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):ー種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，包括耐火極限試驗(yàn)爐、耐火極限試驗(yàn)框架、樣品固定裝置、通風(fēng)烘箱和測(cè)溫?zé)犭娕?，涂覆有防火涂料的鋼板基材在?jīng)過通風(fēng)烘箱的干燥養(yǎng)護(hù)后，固定安裝在樣品固定裝置中，在測(cè)試時(shí)，樣品固定裝置固定在耐火極限試驗(yàn)框架上，耐火極限試驗(yàn)框架固定在耐火極限試驗(yàn)爐開ロ處，測(cè)溫?zé)犭娕荚O(shè)置在鋼板基材的非受火面；所述耐火極限試驗(yàn)框架上設(shè)置有若干個(gè)用于固定樣品固定裝置的槽。
[0016]優(yōu)選的，所述鋼板基材為正方形，其厚度為I?5mm,面積為0.03?0.25m2。該鋼板基材具有薄型的優(yōu)點(diǎn)。
[0017]作為優(yōu)選，耐火極限試驗(yàn)框架上設(shè)置有I?16個(gè)用于固定樣品固定裝置的槽。因此每次可同時(shí)進(jìn)行I?16個(gè)樣品的測(cè)試。
[0018]更進(jìn)一歩的，所述樣品固定裝置包括固定框、隔熱耐火棉、鋼板蓋板，通過固定框固定在耐火極限試驗(yàn)框架上的槽內(nèi)，隔熱耐火棉、鋼板蓋板依次設(shè)置在鋼板基材的非受火面。
[0019]更進(jìn)一歩的，所述固定框采用不銹鋼或陶瓷材料制作。這兩種材料均具有耐高溫的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]更進(jìn)ー步的，所述隔熱耐火棉的厚度為50?200mm。
[0021]優(yōu)選的，所述通風(fēng)烘箱可同時(shí)對(duì)I?16個(gè)樣品進(jìn)行烘干養(yǎng)護(hù)，通風(fēng)烘箱的溫度控制在30?100°C，烘干時(shí)間為2?72h。
[0022]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0023]1、本實(shí)用新型所述的方法利用目前較為普及的豎直耐火極限試驗(yàn)爐進(jìn)行防火涂料的耐火極限測(cè)試，能夠充分利用已有設(shè)備資源，并能夠使鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限試驗(yàn)的條件盡量接近真實(shí)火災(zāi)環(huán)境，從而提高了耐火極限測(cè)試的準(zhǔn)確性。
[0024]2、本實(shí)用新型所述的裝置中使用小型片狀薄鋼板基材作為鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的基材，從而實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料測(cè)試的小型化，能夠?qū)崿F(xiàn)快速試驗(yàn)，并降低測(cè)試成本和測(cè)試時(shí)間。同時(shí)耐火極限測(cè)試樣品的小型化使得可通過多次充分測(cè)試、或者一次進(jìn)行多組平行測(cè)試的方式提高耐火極限測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型裝置耐火極限試驗(yàn)前示意圖。
[0026]圖2是本實(shí)用新型裝置耐火極限試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是本實(shí)用新型裝置樣品固定裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4是本實(shí)用新型裝置中通風(fēng)烘箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如圖1-3所示，本實(shí)施例ー種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，包括耐火極限試驗(yàn)爐1、耐火極限試驗(yàn)框架2、樣品固定裝置3、通風(fēng)烘箱4和測(cè)溫?zé)犭娕迹瑯悠饭潭ㄑb置包括固定框5、薄鋼板基材7、隔熱耐火棉8、鋼板蓋板9，在薄鋼板基材7上涂覆有鋼結(jié)構(gòu)防火涂料6。
[0032]本實(shí)施例中，薄鋼板基材7為正方形，其厚度為2mm，面積為0.04m2。每個(gè)樣品需同時(shí)涂覆薄鋼板基材7的數(shù)量為16個(gè)，毎次可同時(shí)進(jìn)行16個(gè)樣品的測(cè)試。從而可通過多次充分測(cè)試、或者一次進(jìn)行多組平行測(cè)試的方式提高耐火極限測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0033]本實(shí)施例中，通風(fēng)烘箱4可同時(shí)對(duì)16個(gè)樣品進(jìn)行烘干養(yǎng)護(hù)，通風(fēng)烘箱4的溫度控制在30°C，烘干時(shí)間為72h。
[0034]本實(shí)施例中，樣品固定裝置3的固定框5采用耐高溫不銹鋼材料制作。
[0035]本實(shí)施例中，隔熱耐火棉8由耐高溫纖維制成,其厚度為50mm。[0036]本實(shí)施例中，樣品的非受火面的極限溫度為400°C。
[0037]本實(shí)施例中，耐火極限試驗(yàn)框架2上可安裝16個(gè)樣品固定裝置。
[0038]本實(shí)施例中，16個(gè)樣品中，第一個(gè)非受火面的溫度達(dá)到極限溫度的時(shí)間作為最終耐火極限判定的依據(jù)。
[0039]本實(shí)施例中鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試方法，具體包括以下步驟:
[0040](I)樣品的涂覆。將樣品均勻涂覆在小型規(guī)定尺寸的薄鋼板基材7上，同一個(gè)樣品同時(shí)選取16塊鋼板進(jìn)行涂覆，實(shí)現(xiàn)重復(fù)試驗(yàn)。
[0041](2)樣品的干燥養(yǎng)護(hù)。樣品涂刷完畢后，將樣品置于通風(fēng)烘箱4中，調(diào)節(jié)通風(fēng)烘箱4至規(guī)定的溫度，加速樣品的干燥，縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
[0042](3)樣品的安裝。樣品固定裝置事先安裝在耐火極限試驗(yàn)框架2上，樣品養(yǎng)護(hù)干燥之后，將樣品固定在樣品固定裝置3中，并在樣品的非受火面粘貼測(cè)溫?zé)犭娕?，之后在測(cè)溫?zé)犭娕己笠来伟惭b隔熱耐火棉8、鋼板蓋板9等。每個(gè)耐火極限試驗(yàn)框2上同時(shí)安裝固定16個(gè)樣品固定裝置3，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)16個(gè)樣品的測(cè)試。
[0043](4)樣品的耐火極限測(cè)試。樣品安裝好之后，將耐火極限試驗(yàn)框2移動(dòng)至豎直耐火極限試驗(yàn)爐I開ロ并固定，之后開始耐火極限測(cè)試，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度、壓カ條件進(jìn)行耐火極限試驗(yàn)。
[0044](5)試驗(yàn)結(jié)束:觀測(cè)并記錄樣品非受火面溫度數(shù)據(jù)，一旦16個(gè)樣品中任一祥品的非受火面溫度達(dá)到極限溫度或試驗(yàn)超過預(yù)計(jì)時(shí)間，則停止耐火極限試驗(yàn)爐的升溫，停止耐火極限測(cè)試。
[0045]實(shí)施例2
[0046]本實(shí)施例除下述特征外其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1:
[0047]本實(shí)施例中，薄鋼板基材7厚度為5mm，面積為0.25m2。每個(gè)樣品需同時(shí)涂覆薄鋼板基材7的數(shù)量為I個(gè)，毎次同時(shí)進(jìn)行I個(gè)樣品的測(cè)試。
[0048]本實(shí)施例中，通風(fēng)烘箱4可同時(shí)對(duì)I個(gè)樣品進(jìn)行烘干養(yǎng)護(hù)，通風(fēng)烘箱4的溫度控制在100°c，烘干時(shí)間為2h。
[0049]本實(shí)施例中，樣品固定裝置3的固定框5采用耐高溫陶瓷材料制作。
[0050]本實(shí)施例中，隔熱耐火棉8厚度為200mm。
[0051]本實(shí)施例中，樣品的非受火面的極限溫度為700°C。
[0052]本實(shí)施例中，耐火極限試驗(yàn)框架2上可安裝I個(gè)樣品固定裝置。
[0053]實(shí)施例3
[0054]本實(shí)施例除下述特征外其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1:
[0055]本實(shí)施例中，薄鋼板基材7厚度為3mm，面積為0.09m2。每個(gè)樣品需同時(shí)涂覆薄鋼板基材7的數(shù)量為9個(gè)，每次同時(shí)進(jìn)行9個(gè)樣品的測(cè)試。
[0056]本實(shí)施例中，通風(fēng)烘箱4可同時(shí)對(duì)9個(gè)樣品進(jìn)行烘干養(yǎng)護(hù)，通風(fēng)烘箱4的溫度控制在70°C，烘干時(shí)間為48h。
[0057]本實(shí)施例中，隔熱耐火棉8厚度為100mm。
[0058]本實(shí)施例中，樣品的非受火面的極限溫度為600°C。
[0059]本實(shí)施例中，耐火極限試驗(yàn)框架2上可安裝9個(gè)樣品固定裝置。
[0060]本實(shí)施例中，9個(gè)樣品中，第一個(gè)非受火面的溫度達(dá)到極限溫度的時(shí)間作為最終耐火極限判定的依據(jù)。
[0061]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.ー種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，其特征在于，包括耐火極限試驗(yàn)爐、耐火極限試驗(yàn)框架、樣品固定裝置、通風(fēng)烘箱和測(cè)溫?zé)犭娕?，涂覆有防火涂料的鋼板基材在?jīng)過通風(fēng)烘箱的干燥養(yǎng)護(hù)后，固定安裝在樣品固定裝置中，在測(cè)試時(shí)，樣品固定裝置固定在耐火極限試驗(yàn)框架上，耐火極限試驗(yàn)框架固定在耐火極限試驗(yàn)爐開ロ處，測(cè)溫?zé)犭娕荚O(shè)置在鋼板基材的非受火面；所述耐火極限試驗(yàn)框架上設(shè)置有若干個(gè)用于固定樣品固定裝置的槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，其特征在于，所述鋼板基材為正方形，其厚度為I?5mm,面積為0.03?0.25m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，其特征在于，耐火極限試驗(yàn)框架上設(shè)置有I?16個(gè)用于固定樣品固定裝置的槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，其特征在于，所述樣品固定裝置包括固定框、隔熱耐火棉、鋼板蓋板，通過固定框固定在耐火極限試驗(yàn)框架上的槽內(nèi)，隔熱耐火棉、鋼板蓋板依次設(shè)置在鋼板基材的非受火面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，其特征在干，所述固定框采用不銹鋼或陶瓷材料制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，其特征在于，所述隔熱耐火棉的厚度為50?200mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限快速測(cè)試裝置，其特征在于，所述通風(fēng)烘箱同時(shí)對(duì)I?16個(gè)樣品進(jìn)行烘干養(yǎng)護(hù)，通風(fēng)烘箱的溫度控制在30?100°C，烘干時(shí)間為2?72h。
【文檔編號(hào)】G01N25/00GK203432928SQ201320493393
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】林玩君, 趙俠, 李海倫, 吳欣, 易愛華, 鄔玉龍, 余穩(wěn)松, 劉建勇 申請(qǐng)人:廣州市建筑材料工業(yè)研究所有限公司