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      精彩詞條

      耐火性

      補(bǔ)充:0  瀏覽:14081  發(fā)布時(shí)間:2012-6-5
      耐火性(fire resistance)是指建筑構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu),在一定時(shí)間內(nèi)滿足標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)中規(guī)定的穩(wěn)定性、完事性、隔熱性和其他預(yù)期功能的能力。但任何耐火性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法都和實(shí)際的火災(zāi)條件不同,所以,任何試驗(yàn)方法所獲結(jié)果都不提供實(shí)際火災(zāi)條件下耐火性的依據(jù)。
        對(duì)所有的建筑來(lái)說(shuō),無(wú)論是混凝土結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)還是木結(jié)構(gòu),火災(zāi)都是一種威脅。通常建筑物里的東西如地毯,窗簾和家具最先燃燒,這也就是說(shuō),和建筑結(jié)構(gòu)組成相比,火災(zāi)安全隱患更多地取決于住戶的生活習(xí)慣。 多數(shù)國(guó)家的建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,居民建筑群要使用阻燃的建材,在一段時(shí)間內(nèi),以防火,煙和熱量從墻和地面一個(gè)單元竄到另一個(gè)單元,同時(shí)也要求確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性得到維護(hù)。
        木結(jié)構(gòu)墻體,地板和屋面都采用傳統(tǒng)的木框架,木桁架和I型木龍骨,設(shè)計(jì)時(shí),其耐火阻燃高達(dá)2個(gè)小時(shí)。符合非易燃建材防火安全的等級(jí)。
        鋼筋在大火中強(qiáng)度減弱迅速坍塌,而重木的耐火能力要比鋼筋強(qiáng)得多。在許多方面,大型木材耐火能力相當(dāng)于鋼筋混凝土。木頭的傳熱能力比鋼筋小400倍,比混凝土小8.5倍。
        材料
        鋼筋
        突發(fā)火災(zāi)對(duì)建筑具有災(zāi)難性,要求鋼材的耐火性比普通鋼材勝一籌。鋼材在熱循環(huán)下會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象:屈服強(qiáng)度降低,頸縮后受拉桿件的斷面削弱,框架幾何變形的影響,桿件變形的影響。
        說(shuō)到底,是鋼的高溫屈服強(qiáng)度的問(wèn)題。一般認(rèn)為,200℃以上鋼的彈性模量明顯下降,300℃以上鋼的屈服強(qiáng)度開(kāi)始下降。為了防止火災(zāi)給鋼結(jié)構(gòu)造成破壞,提高鋼材自身耐火性,遠(yuǎn)比采用防火涂料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面積、減少環(huán)境污染。
        對(duì)耐火鋼的制定標(biāo)準(zhǔn)σs600℃,1~3h>2/3σsRT。鋼結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件承受兩種高溫作用:一種是經(jīng)常性的正常使用溫度,一般在60~300℃,如鋼鐵廠冶煉和熱加工廠房、煙囪以及更普通的壓力容器等;另一種是諸如火災(zāi)一類的事故性高溫沖擊,結(jié)構(gòu)表面溫度可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到900℃。結(jié)構(gòu)都是在載荷和高溫雙重作用之下,尤其是對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu),高溫下變形受到約束會(huì)產(chǎn)生溫度內(nèi)力,進(jìn)而會(huì)影響隨后的溫度變形和應(yīng)力分布。
        日本京都大學(xué)提出了結(jié)構(gòu)耐火能力的評(píng)估流程,并提供了簡(jiǎn)易的計(jì)算方法,由此可以估量鋼筋的耐火度。自20世紀(jì)80年代以來(lái),耐火設(shè)計(jì)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,為了持續(xù)這種發(fā)展,建筑標(biāo)準(zhǔn)和工程設(shè)計(jì)兩方面的合作是十分重要的,由建筑標(biāo)準(zhǔn)可推動(dòng)開(kāi)發(fā)高耐火性的鋼筋。
        陶瓷纖維
        在陶瓷工業(yè)窯爐經(jīng)受高溫氣氛的區(qū)段的耐火物表面常涂以莫來(lái)石、氧化鋁等顆粒為主要成分,添加粘土或水玻璃等粘結(jié)劑而成的耐火性涂劑,以防止耐火物表面與窯爐內(nèi)燒成物相互熔附和耐火物表面損害。然而在耐火物表面涂以上述涂劑時(shí),涂劑中的水玻璃粘結(jié)劑會(huì)玻璃化,與耐火物基體產(chǎn)生熱膨脹差,形成裂紋而導(dǎo)致涂層剝落,不能充分發(fā)揮保護(hù)耐火物基體的功能,而且隔熱性降低,抗熱沖擊效果減弱,使耐火物使用壽命縮短,這就需要頻繁的維護(hù)和修補(bǔ),又無(wú)疑加大了耐火材料和施工的費(fèi)用。為了克服這些缺陷,一種元?jiǎng)兟洹⒛脱趸⒖篃釠_擊,能有效保護(hù)耐火物的耐火性防護(hù)涂劑研制成功。
        實(shí)驗(yàn)
        對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn),根據(jù)其對(duì)保持穩(wěn)定性,對(duì)抵抗火焰和高溫氣體穿透和對(duì)熱傳遞提供必需的抵抗能力來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。建筑物構(gòu)件的耐火試驗(yàn)由專門標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。試件在一個(gè)精確控制溫度的爐內(nèi)逐漸被加熱。爐的溫度隨時(shí)間而變化,盡可能符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的時(shí)間-溫度曲線。構(gòu)件的耐火性以時(shí)間(min)來(lái)計(jì)算,從試驗(yàn)開(kāi)始,一直到三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)(穩(wěn)定性、完整性、隔熱性)之一失敗為止。如未發(fā)生失敗,則試驗(yàn)在3 h后結(jié)束。按照試驗(yàn)的構(gòu)件,爐子有三種。第一種是用于試驗(yàn)墻壁、防火門等的垂直嵌板爐;第二種是用于試驗(yàn)樓板和梁(只在一面受熱)的水平爐;第三種是專用于測(cè)試柱的從各方向加熱的圓筒形爐。所有承重的構(gòu)件都要加上荷載,以模仿實(shí)物結(jié)構(gòu)所承受的應(yīng)力。

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