[發明專利]測試非膨脹型防火涂料等效熱傳導系數的試驗方法

無效

• 申請號: 201210160847.7
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN102680514A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 李國強;韓君;樓國彪;蔣首超
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 鐘玉敏

技術領域

本發明涉及鋼結構抗火工程技術領域，尤其涉及一種測試非膨脹型防火涂料等效熱傳導系數的試驗方法。

背景技術

鋼結構的抗火性能較差，其原因主要有兩個方面：一是鋼材強度隨溫度升高而迅速降低，二是鋼材熱傳導系數很大，火災下鋼構件升溫快，無防火保護的鋼構件的耐火時間通常僅為15~20min，故極易在火災下破壞。為了防止和減小建筑鋼結構的火災危害，在絕大多數情況下都需要對鋼結構進行防火保護。涂覆防火涂料是目前常用的鋼結構防火保護方法，其保護機理是通過阻擋外部熱源向鋼構件直接傳熱，從而延緩鋼構件的升溫速度，提高鋼構件的耐火極限。因此，防火隔熱性能是鋼結構防火涂料最重要的性能。材料的隔熱性能通常采用熱傳導系數來表征。

熱傳導系數的試驗方法及其配套儀器有很多種，可滿足不同的材料及其一定工作環境的需要。但是這些試驗方法如護熱平板法測得的熱傳導系數，主要基于熱傳導傳熱，不能反映火災高溫條件下涂料外表面的熱對流、熱輻射傳熱效應，存在一定的不足。

非膨脹型防火涂料在火災下的受火溫度范圍很大，從常溫至1000℃以上。在此溫度范圍內非膨脹型防火涂料的熱傳導系數一般有較大的變化。因此，采用常溫下的熱傳導系數來計算鋼構件在火災下的溫度將導致較大的誤差。但從工程應用角度，由于在抗火設計中只關心構件在某一時刻（尤其是達到耐火極限時）的溫度，那么就可以拋開防火涂料的熱傳導系數，而用一個等效的熱傳導系數來計算構件的溫度，熱傳導系數采用一個常數可極大地簡化計算。

綜上所述，研究一種基于標準升溫火災試驗的防火涂料等效熱傳導系數的試驗和計算方法，對于防火涂料的施工驗收和火災下鋼構件升溫計算具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種測試非膨脹型防火涂料等效熱傳導系數的試驗方法，克服現有技術中存在的上述技術問題。

本發明測試非膨脹型防火涂料等效熱傳導系數的試驗方法，非膨脹型防火涂料的等效熱傳導系數為試件溫度400～600℃間所有熱傳導系數的平均值，或者為試件溫度540℃的熱傳導系數值，測試試件各溫度的熱傳導系數的具體步驟為：

a．將涂覆非膨脹型防火涂料的鋼構件作為試件；

b．將試件放置在火災試驗爐內，進行標準耐火試驗，測試爐內溫度和試件溫度T_s，并記錄爐內溫度-升溫時間t關系曲線和試件溫度T_s-升溫時間t關系曲線；

c．結合試件單位長度的表面積F、試件單位長度的體積v、防火涂料的熱阻R、防火涂料的厚度d及步驟b中記錄的試件溫度T_s-升溫時間t關系曲線，根據如下公式計算防火涂料的熱傳導系數λ，并記錄熱傳導系數λ-試件溫度T_s關系曲線：

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