附录二 钢结构防火涂料试验方法


一、钢结构防火涂料耐火极限试验方法:
    将待测涂料按产品说明书规定的施工工艺施涂于标准钢构件(例如I36b或I40m工字钢)上,采用国家标准《建筑构件耐火试验方法》(GB 9978—88),试件平放在卧式炉上,燃烧时三面受火。试件支点内外非受火部分的长度不应超过300mm。 按设计荷载加压,进行耐火试验,测定某一防火涂层厚度保护下的钢构件的耐
火极限,单位为h。
二、钢结构防火涂料粘结强度试验方法:
    参照《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》(GB 9153—88)6.12条粘结强度试验进行。
    1.试件准备:将待测涂料按说明书规定的施工工艺施涂于70m×70m×10m的钢板上(见附图2.1)。 见附图2.1 
        附图2.1 测粘结强度的试件
    薄涂型膨胀防火涂料厚度δ为3~4㎜,厚涂型防火涂料厚度δ为8~10㎜。抹平,放在常温下干燥后将涂层修成50mm×50mm,再用环氧树脂将一块50mm×50mm×(10~15)mm的钢板粘结在涂层上,以便试验时装夹。
    2.试验步骤:将准备好的试件装在试验机上,均匀连续加荷至试件涂层破裂为止。
    粘结强度按下式计算:
      粘结强度计算
    式中  fb—— 粘结强度(MPa);
          F——破坏荷载(N);
          A——涂层与钢板的粘结面面积(mm 2)
    每次试验,取5块试件测量,剔除最大和最小值,其结果应取其余3块的算术平均值,精确度为0.01MPa。
三、钢结构防火涂料涂层抗压强度试验方法:
    参照GBJ 203-83标准中附录二“砂浆试块的制作、养护及抗压强度取值”方法进行。
    将拌好的防火涂料注入70.7mm×70.7mm×70.7mm,试模捣实抹平,待基本干燥固化脱模,将涂料试块放置在60±5℃的烘箱中干燥至恒重,然后用压力机测试,按下式计算抗压强度:
计算抗压强度 
    式中  R—— 抗压强度(MPa);
          F——破坏荷载(N);
          A——受压面积(mm 2)
    每次试验的试件5块,剔除最大和最小值,其结果应取其余3块的算术平均值,精确度为0.01MPa。
四、钢结构防火涂料涂层干密度试验方法:
    采用准备做抗压强度的试块,在做抗压强度之前采用直尺和称量法测量试块的体积和质量,干密度按下式计算:
计算干密度 
    式中 R——防火涂料层干密度(kg/m³);
          G——试件质量(kg);
          V——试件体积(cm³);
    每次试验,取5块试件测量,剔除最大和最小值,其结果应取其余3块的算术平均值精确度为±20kg/m³。
五、钢结构防火涂料涂层热导率的试验方法:
    本方法用于测定厚涂型钢结构防火涂料的热导率,参照有关保温隔热材料导热系数测定方法进行。
    1. 试件准备:将待测的防火涂料按产品说明书规定的工艺施
涂于200mm×200mm×20mm或Ø200mm的试模内,捣实抹平,基本干燥固化后脱模,放入60±5℃的烘箱内烘干至恒重,一组试样为2个。
    2.仪器:稳态法平板导热系数测定仪(型号DRP—1)
    3.试验步骤:
    (1)试样须在干燥器内放置24h。
    (2)将试样置于测定仪冷热板之间,测量试样厚度,至少测量4点,精确到0.01mm。
    (3)热板温度为35±0.1℃,冷板温度为25±0.1℃,两板温差10±0.1℃。
    (4)仪器平衡后,计量一定时间内通过试样有效传热面积的热量,在相同的时间间隔内所传导的热量恒定之后,继续测量2次。
    (5)试验完毕再测量厚度,精确到0.01mm,取试验前后试样厚度的平均值。
    4.计算式;     式中 ƛ——热导率[W/(m.K)];
    Q——恒定时试样的导热量(J);
    S——试样有效传热面积(m 2);
    ∆Z——测定时间间隔(h);
    ∆t——冷、热板间平均温度差(℃);
六、钢结构防火涂料涂层抗振性试验方法:
    本方法用于测定薄涂型钢结构防火涂料涂层的抗振性能。采用经防锈处理的无缝钢管(钢管长1300mm,外径48mm,壁厚4mm),涂料喷涂厚度为3~4mm,干燥后,将钢管一端以悬臂方式固定,使另一端初始变位达L/200,(见附图2.2), 以突然释放的方式让其自由振动。反复试验3次,试验停止后,观察试件上的涂层有无起层和脱落发生。记录变化情况,当起层、脱落的涂层面积超过1cm 2即为不合格。
抗振试件安装和位移 
     附图2.2 抗振试件安装和位移
    注:厚涂型钢结构防火涂料涂层的抗撞击性能可用一块400mm×400mm×10mm的钢板,喷涂25mm厚的防火涂层,干燥固化,并养护期满后,用0.75~1kg的榔头敲打或用其他钝器撞击试件中心部位,观察涂层凹陷情况,是否出现开裂、破碎或脱落现象。
七、钢结构防火涂料涂层抗弯性试验:
    本方法用于测定薄涂型钢结构防火涂料涂层的抗弯性能。试件与抗振性试验用的试件相同。试件干燥后,将其两端简支平放在压力机工作台上。在其中部加压至挠度达L/100时 (L为支点间距离,长1000mm),观察试件上的涂层有无起层、脱落发生。
八、钢结构防火涂料涂层耐水性试验方法:
    参照《漆膜耐水性测定法》(GB 1733)甲法进行。用120mm×50mm×10mm钢板,经防锈处理后,喷涂防火涂料(薄涂型涂料的厚度为3~4mm,厚涂型涂料的厚度为8~10mm),放入60±5℃的烘箱内干燥至恒重,取出放入室温下的自来水中浸泡,观察有无起层、脱落等现象发生。
九、钢结构防火涂料涂层耐冻融性试验方法:
    本方法参照《建筑涂料耐冻融循环性测定法》(GB9154—88)进行。
    试件与耐水性试验相同。对于室内使用的钢结构防火涂料,将干燥后的试件,放置在23±2℃的室内18h,取出置于-18~20℃的低温箱内冷冻3h,再从低温箱中取出放入50±2℃的烘箱中恒温3h,为一个循环如此反复,记录循环次数,观察涂层开裂、起泡、剥落等异常现象。对于室外用的钢结构防火涂料,应将试件放置在23±2℃的室内18h改为置于水温为23±2℃的恒温水槽中浸泡18h其余条件不变。

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