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0 概論

國標的建筑材料燃燒性能分級體系參照歐洲標準體系建立，現(xiàn)行燃燒性能分級判定依據(jù)大部分參照歐標EN 13501-1執(zhí)行。主要的分級試驗項目包括不燃性試驗、燃燒熱值試驗、單體燃燒試驗、鋪地材料輻射熱源試驗、可燃性試驗[1]。其中，不燃性試驗和燃燒熱值試驗為材料試驗，單次測試只能使用均勻材料，試驗樣品不需要安裝，因此，試驗結果與樣品的形狀、安裝形式等因素無關。而單體燃燒試驗、鋪地材料輻射熱源試驗、可燃性試驗為模擬燃燒性質的明火點火測試，其試驗結果與試樣的安裝形式、基材板的種類選擇具有相關性。

燃燒性能分級試驗的基材選擇與安裝方式依據(jù)標準為EN 13238，基材是緊貼在制品下面的材料，需要提供與其有關的信息[2]，標準基材是代表最終應用中所用基材的產品[2]。因此，在實際的防火測試中，實驗室常需要根據(jù)測試材料的實際使用情況選擇合適的標準基材來代表樣品的最終使用環(huán)境；而最終使用環(huán)境為自立安裝的板材，則在試驗中自立安裝，不使用基材板。在EN 13238中對非鋪地材料燃燒測試，提供了包括纖維水泥板、鋼板、紙面石膏板等8種不同材質的標準基材供選擇。

在前述三種帶基材的燃燒測試中，鋪地材料輻射熱源測試樣品多數(shù)較薄、質硬，試驗樣品及可選基材種類較少；可燃性試驗燃燒時間短，測試現(xiàn)象和數(shù)據(jù)單一；單體燃燒試驗用于測試所有非鋪地建筑材料，樣品及基材板可選種類多，故選用單體燃燒試驗作為對比測試。試驗樣品選取燃燒現(xiàn)象受到基材板影響較大的難燃級建筑材料，以泡沫橡塑樣品代表常見的有機發(fā)泡保溫材料，以膠合板代表較耐燒的硬質有機材料，且兩種試樣整板尺寸較大，可整體平整無需拼接安裝，排除了其他非本文討論的安裝情況影響。

1 試驗部分

1.1 測試樣品、基材選擇及安裝方式

1.1.1 柔性泡沫橡塑樣品

柔性泡沫橡塑板在使用中多用于管道保溫，圍貼于管道外側。實際使用時基材多為金屬材質，配合專用膠粘劑粘貼。在實驗室測試中，宜選用標準基材中的鋁板、鋼板測試基材。

試驗樣品為某公司生產的柔性泡沫橡塑板，厚度20mm。樣品組R1：試樣采用專用粘接劑粘貼于基材板上，基材板為鋼板，厚度1.0mm，密度7850kg/m3；樣品組R2：試樣采用專用粘接劑粘貼于基材板上，基材板為鋁板，厚度1.0mm，密度2700kg/m3。

1.1.2 難燃膠合板樣品

難燃膠合板在實際應用中可作為獨立拼接作為墻體使用，也可作為護墻板使用，因此可選用固定于基材板的安裝方式或無需基材自立安裝。

試驗樣品1為某公司生產的難燃膠合板，厚度9mm。樣品組J9：試樣采用機械方式緊貼于基材板固定，基材板為硅酸鈣板，厚度12mm，密度900kg/m3；樣品組Z9：試樣無基材自立安裝。

試驗樣品2為試驗樣品1同公司生產的難燃膠合板，厚度15mm。樣品組J15：試樣采用機械方式緊貼于基材板固定，基材板為硅酸鈣板，厚度12mm，密度900kg/m3；樣品組Z15：試樣無需基材自立安裝。

1.2 試驗儀器

FRTS-20284A單體燃燒試驗裝置（氣體分析儀SERVOPRO 4100）。

1.3 試驗過程及觀察現(xiàn)象

6組試驗樣品放置于23℃ 50%RH，質量恒定后按GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的單體燃燒試驗》測試，觀察并記錄燃燒過程中試驗現(xiàn)象，及燒后樣品狀態(tài)如下：

R1、R2兩組試樣，靠近火源的部分整體碳化，試樣被火焰燒穿。試樣表面輕微變形隆起。燃燒過程中產煙較多，火焰無橫向蔓延趨勢，無燃燒性滴落物生成。

J9、Z9兩組試樣，靠近火源處在燃燒過程中被燒穿，火焰無橫向蔓延趨勢，無燃燒性滴落物生成。J9組試樣燒后基材板部分外露；Z9組試樣在測試中被燒穿后，火焰從試樣背面向上蔓延。

J15、Z15兩組試樣，靠近火源處在燃燒過程中未被燒穿，有部分木制層和炭化層殘留，火焰無橫向蔓延趨勢，無燃燒性滴落物生成。

2 結果及分析

2.1 測試結果

表1 6組共18次單體燃燒試驗測試詳細結果

表2 各組試樣單體燃燒試驗測試結果平均值

2.2 造成測試結果的原因分析

6組測試中選擇的基材板共有三種，分別為鋼板、鋁板、硅酸鈣板，其燃燒性能均為A（A1）級不燃材料，基材板在測試過程中自身不會燃燒產生熱量。

在R1、R2兩組對比測試中，R1組的測試結果明顯好于R2組。分析原因為柔性泡沫橡塑制品為軟質有機發(fā)泡材料，材料自身在點火后會快速碳化燒穿，且試樣為粘貼安裝，熱量可快速傳導至基材板上。兩組測試樣品選用的基材板均為金屬材料，導熱性能優(yōu)異，基材板的局部升溫可較快傳導至樣品的其他部位。而鋼板相比鋁板密度較大，單組測試樣品使用鋼板基材質量約17.7kg，鋁板基材質量約6.1kg；鐵的比熱容為0.46×103J/kg℃，鋁的比熱容為0.88×103J/kg℃，由上，升高同樣的溫度，鋼板基材需要吸收的熱量是鋁板的1.5倍。因此，鐵板基材可以吸收更多的熱量，相比鋁板基材，其燃燒增長速率偏低。

在J9、Z9兩組對比測試中，J9組600s內熱釋放量的測試結果明顯好于R2組；而在J15、Z15兩組對比測試中，測試數(shù)值相差不大。分析原因為試樣材質為難燃膠合板，試樣多層拼接并經過內外部的阻燃處理，試樣點火后，火焰只能一層一層燒穿多層結構的膠合板，時間較長。9mm厚試樣在實驗過程中被燒穿，在沒有基材板阻擋下，試樣火焰可燒至背側面形成雙側受火，總熱釋放量增加。15mm厚試樣在試驗過程中未被燒穿，木板在未被碳化時溫度一般不超過200℃，且木材和硅酸鈣的導熱系數(shù)均遠低于金屬材料，硅酸鈣板基材對熱量的吸收和傳遞作用較金屬基材差，緊貼樣品背面安裝的基材板不會吸取太多的熱量。因此，J15、Z15兩組對比測試的實驗結果相差不大。

3 結論

1）柔性泡沫橡塑制品的單體燃燒試驗中，鋼板基材測試結果好于鋁板基材的測試結果；在其他條件近似的情況下，基材對熱量的吸收傳導能力會在一定程度上影響實驗結果。

2）難燃性膠合板樣品的單體燃燒試驗中，對于厚度較小的樣品，是否使用基材板會對測試結果造成直接影響，對于厚度大的樣品，試樣不會在測試中被燒穿，是否使用基材板對測試結果的影響較小。

3）在燃燒性能測試中，基材板的選擇與使用可能對測試結果產生直接影響，在測試開始前應根據(jù)實際使用情況謹慎選擇，并在試驗中準確記錄。