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耐火性

补充:0  浏览:3921  发布时间:2012-6-5
耐火性(fire resistance)是指建筑构件、配件或结构,在一定时间内满足标准耐火试验中规定的稳定性、完事性、隔热性和其他预期功能的能力。但任何耐火性的标准试验方法都和实际的火灾条件不同,所以,任何试验方法所获结果都不提供实际火灾条件下耐火性的依据。
  对所有的建筑来说,无论是混凝土结构,钢结构还是木结构,火灾都是一种威胁。通常建筑物里的东西如地毯,窗帘和家具最先燃烧,这也就是说,和建筑结构组成相比,火灾安全隐患更多地取决于住户的生活习惯。 多数国家的建筑标准规定,居民建筑群要使用阻燃的建材,在一段时间内,以防火,烟和热量从墙和地面一个单元窜到另一个单元,同时也要求确保建筑结构的整体性得到维护。
  木结构墙体,地板和屋面都采用传统的木框架,木桁架和I型木龙骨,设计时,其耐火阻燃高达2个小时。符合非易燃建材防火安全的等级。
  钢筋在大火中强度减弱迅速坍塌,而重木的耐火能力要比钢筋强得多。在许多方面,大型木材耐火能力相当于钢筋混凝土。木头的传热能力比钢筋小400倍,比混凝土小8.5倍。
  材料
  钢筋
  突发火灾对建筑具有灾难性,要求钢材的耐火性比普通钢材胜一筹。钢材在热循环下会出现以下现象:屈服强度降低,颈缩后受拉杆件的断面削弱,框架几何变形的影响,杆件变形的影响。
  说到底,是钢的高温屈服强度的问题。一般认为,200℃以上钢的弹性模量明显下降,300℃以上钢的屈服强度开始下降。为了防止火灾给钢结构造成破坏,提高钢材自身耐火性,远比采用防火涂料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面积、减少环境污染。
  对耐火钢的制定标准σs600℃,1~3h>2/3σsRT。钢结构混凝土构件承受两种高温作用:一种是经常性的正常使用温度,一般在60~300℃,如钢铁厂冶炼和热加工厂房、烟囱以及更普通的压力容器等;另一种是诸如火灾一类的事故性高温冲击,结构表面温度可在短时间内达到900℃。结构都是在载荷和高温双重作用之下,尤其是对于超静定结构,高温下变形受到约束会产生温度内力,进而会影响随后的温度变形和应力分布。
  日本京都大学提出了结构耐火能力的评估流程,并提供了简易的计算方法,由此可以估量钢筋的耐火度。自20世纪80年代以来,耐火设计有了长足的进步,为了持续这种发展,建筑标准和工程设计两方面的合作是十分重要的,由建筑标准可推动开发高耐火性的钢筋。
  陶瓷纤维
  在陶瓷工业窑炉经受高温气氛的区段的耐火物表面常涂以莫来石、氧化铝等颗粒为主要成分,添加粘土或水玻璃等粘结剂而成的耐火性涂剂,以防止耐火物表面与窑炉内烧成物相互熔附和耐火物表面损害。然而在耐火物表面涂以上述涂剂时,涂剂中的水玻璃粘结剂会玻璃化,与耐火物基体产生热膨胀差,形成裂纹而导致涂层剥落,不能充分发挥保护耐火物基体的功能,而且隔热性降低,抗热冲击效果减弱,使耐火物使用寿命缩短,这就需要频繁的维护和修补,又无疑加大了耐火材料和施工的费用。为了克服这些缺陷,一种元剥落、耐氧化、抗热冲击,能有效保护耐火物的耐火性防护涂剂研制成功。
  实验
  对建筑构件进行试验,根据其对保持稳定性,对抵抗火焰和高温气体穿透和对热传递提供必需的抵抗能力来进行评价。建筑物构件的耐火试验由专门标准规定。试件在一个精确控制温度的炉内逐渐被加热。炉的温度随时间而变化,尽可能符合国际标准化组织(ISO)提出的时间-温度曲线。构件的耐火性以时间(min)来计算,从试验开始,一直到三项标准(稳定性、完整性、隔热性)之一失败为止。如未发生失败,则试验在3 h后结束。按照试验的构件,炉子有三种。第一种是用于试验墙壁、防火门等的垂直嵌板炉;第二种是用于试验楼板和梁(只在一面受热)的水平炉;第三种是专用于测试柱的从各方向加热的圆筒形炉。所有承重的构件都要加上荷载,以模仿实物结构所承受的应力。

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