[發明專利]一種耐火組合樓板及其耐火性能測試方法

有效

• 申請號: 202010514154.8
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111608315B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 彭耀光;石永久;余香林
• 申請（專利權）人: 百安力鋼結構應用科技有限公司
• 主分類號: E04B5/40
• 分類號: E04B5/40;E04B1/94;E04B1/64;G01N25/32
• 代理公司: 深圳市凱達知識產權事務所 44256
• 代理人: 李森山;劉大彎

1.一種耐火組合樓板的耐火性能測試方法，所述耐火組合樓板包括耐火鋼或耐火耐候鋼壓型樓承板（10）、混凝土（20），所述混凝土（20）澆筑于所述壓型樓承板（10）上，所述混凝土（20）澆筑后其上表面刮平并進行養護后，與所述壓型樓承板（10）結合成為一體，整體作為耐火組合樓板使用，其特征在于：所述測試方法包括以下步驟：

（A）分別對所述壓型樓承板（10）采用的耐火鋼或耐火耐候鋼鋼材以及所述耐火組合樓板采用的所述混凝土（20）進行材料力學性能測試：采用標準拉伸試驗測定耐火鋼或耐火耐候鋼鋼材在常溫與高溫下的力學性能指標，獲取應力－應變本構模型，進而獲得耐火鋼或耐火耐候鋼鋼材的彈性模量、名義屈服強度、抗拉強度、抗壓強度、屈強比和斷后伸長率各項力學性能指標，使其滿足耐火鋼或耐火耐候鋼的各項要求；采用標準試驗方法測定混凝土的標準立方體抗壓強度，以反映同批次混凝土的基本力學性能；

（B）澆筑耐火組合樓板并養護，對耐火組合樓板進行剪切－粘結性能試驗，以測定所述壓型樓承板（10）與所述混凝土（20）界面的剪切粘結系數，回歸得出耐火組合樓板的縱向剪切承載力，獲取耐火組合樓板在常溫下的縱向剪切承載力、縱向滑移特性、撓曲變形特點以及受壓破壞模式各項力學性能，并回歸分析得出經驗系數m和k，以及耐火組合樓板的縱向剪切承載力計算公式和相關曲線，根據耐火組合樓板的力學性能指標、裂縫開展情況以及上下表面與內部關鍵部位的變形特點，研究所述壓型樓承板（10）與所述混凝土（20）之間的協同工作機理，用于比較組合樓板在常溫與高溫作用下受力性能的差異；

（C）澆筑耐火組合樓板并養護，對耐火組合樓板進行火災模擬抗火性能試驗，以模擬和獲取實際火災發生時耐火組合樓板的耐火性能：通過爐內標準升溫過程及標準升溫曲線，判別耐火組合樓板失效破壞的控制條件，獲取耐火組合樓板在不同荷載水平、板厚和標準升溫曲線下的粘結位移數據、耐火極限、破壞形式、跨中撓度、端部滑移、裂縫分布、應力應變分布、所述壓型樓承板（10）與所述混凝土（20）交界面處的溫度變化、受火面和背火面的平均溫升及最大溫升、受火面與背火面及內部關鍵部位的溫度分布規律，以及混凝土內部沿板厚方向的溫度變化規律，將試驗結果與有限元結果及參數化分析相結合，判斷和確定影響耐火組合樓板抗火性能的主要影響因素；

（D）在受火試驗結束后，關閉噴火嘴，然后打開排風系統，進入降溫階段，緩冷到爐溫50°C時拆卸荷載，并始終保持數據繼續采集，直至恢復到室溫，對試件測量回彈變形值，置室溫一天后，重測試件變形值，對進行火災模擬抗火性能試驗后的耐火組合樓板進行火災后剩余承載性能試驗，獲取火災后靜載、跨中最大變形、最終殘余變形數據，以得知耐火組合樓板的火災后剩余承載力及災后變形恢復程度；

（E）比較在火災高溫及冷卻至室溫后的情況下，所述壓型樓承板（10）與所述混凝土（20）間的位移及變形恢復情況，并在過火冷卻后在室溫下進行剪切－粘結性能檢驗，以對比火災前后的耐火組合樓板的性能差異，并合成新的火災后的剪切－粘結系數m和k，并進一步歸納出防火安全系數。

2.根據權利要求1所述的耐火組合樓板的耐火性能測試方法，其特征在于：步驟（C）中，在耐火組合樓板的跨中部位的所述混凝土（20）內部，以及所述壓型樓承板（10）與所述混凝土（20）界面處貼近所述壓型樓承板（10）的頂面和底面預埋耐高溫溫度熱電偶（9），以測定各部位的溫度發展情況；在耐火組合樓板的背火面布置若干個所述熱電偶（9），以獲得耐火組合樓板試件的隔熱性能指標；在水平燃燒爐內壁沿著爐子長度方向對稱均勻布置若干個所述熱電偶（9），用于監測燃燒爐爐內空間不同位置的溫度分布和差異，通過及時調整噴火嘴開關和送風頻率，嚴格控制各個部位的溫升在規定范圍內，以便模擬均勻溫度場的室內火災情況；各所述熱電偶（9）均引出預埋線；在升溫過程中，每隔固定時間，使用手持式紅外溫度探測儀測量耐火組合樓板試件背火面關鍵可疑部位的瞬時溫度；在所述壓型樓承板（10）試件的背火面中心點布置位移傳感器，以測定跨中撓度變化過程；在所述壓型樓承板（10）試件的背火面的左右對稱位置均增設所述位移傳感器，以測定和驗證耐火組合樓板在受火過程中是否發生整體對稱彎曲變形。

3.根據權利要求1所述的耐火組合樓板的耐火性能測試方法，其特征在于：所述壓型樓承板（10）包括帶有閉口中空部的型肋（4），所述壓型樓承板（10）采用無鍍層無皮膜的基材制成。