Оценка на пожарната опасност на облицовъчните материали в съществуващи сгради

Библиотеката за облицовъчни материали включва обширна база данни за облицовъчни материали въз основа на техния състав и запалимост като отделни компоненти. Тя може да се използва за извършване на анализи на опасностите. Базата данни е инструмент за квалифицирани инженери, който дава възможност за адекватна идентификация на пожарната опасност и количествено определяне на потенциалното разпространение на пожара на облицовъчните материали. Университетът в Куинсланд, в сътрудничество с работната група за одит на несъответстващи строителни продукти (НСНП) в Куинсланд, Австралия, предложиха рамка, която да осигури надеждна методология за оценка на пожарната опасност на облицовъчните материали в съществуващи сгради въз основа на задълбочено разбиране на съответните пожарни явления. Възпламеняемостта на облицовъчните материали (алуминиеви композитни панели, изолация и др.) е определена въз основа на утвърдени рамки за изпитване, широко приети в инженерната общност по пожарна безопасност. Тези рамки са приложени и рецензирани в рамките на противопожарните изследвания на огнеустойчивостта на алуминиеви композитни панели и изолационни материали в Университета на Куинсланд и Единбургския университет. Подробна информация за рамката може да бъде намерена тук! Методологията включва идентифициране на пиролизата и окислението с помощта на NETZSCH STA 449 F3 Jupiter^® .

Как термогравиметричният анализ подкрепя рамката?

Термогравиметричният анализ (ASTM E1131) се използва за анализ на термичното разлагане на материалите като функция на температурата. С помощта на тази техника могат да се определят реакциите, при които се губи маса, като пиролиза и окисление. TGA е включена в този протокол за изпитване, за да се повиши надеждността на рамката. Другите техники за идентификация и количествено определяне на материалите са теоретично достатъчни, но добавянето на допълнителна техника за проверка на резултатите гарантира, че потенциалната грешка е намалена.

Подготовка на пробата

TGA пробите са взети от страната на даден образец, така че данните са осреднени по цялата дълбочина. Най-външният капсулиращ слой първо беше отстранен, за да се елиминира въздействието на инструмента за вземане на проби. Образците бяха под формата на small люспи (с дължина 0,5 - 3 mm), за да се сведат до минимум топлинните градиенти през образеца. Те бяха леко притиснати към дъното на тигела, за да се осигури добър термичен контакт с термодвойката на тензодатчика.

Как да извършим анализа с термогравиметричен анализ

• Постоянна скорост на нагряване от 20°C ^min-1 от 50 до 800°C. В края на всяко изпитване е добавен десетминутен режим на изотермично нагряване във въздух, за да се предотврати залепването на тигелите към тензодатчика;
• Едно изпитване във въздушна атмосфера и едно изпитване в азотна атмосфера, общо две изпитвания за всеки образец;
• Скорост на потока от 150 ml ^min-1 за газа, с допълнителен поток от 20 ml ^min-1 азот за прочистване във всички случаи;
• Използвани са тигли от алуминиев оксид (_Al2O3) с обем 85 μl, диаметър 8 mm и без капаци;
• Масата на пробата в общия случай беше 10,0 mg с максимално отклонение от 2,5 mg. Въпреки това за някои проби това не беше възможно поради обема на тигела и затова целевата маса беше намалена.

Показаните графики на TGA са за вид изолационна пяна, като едно изпитване е проведено на въздух, а друго - в азот. Резултатите показват, че материалът претърпява пиролиза (245 - 383°C) и генерира въглен в азот. В кислород този въглен след това претърпява екзотермична реакция на окисление (пик 581°C). Добивът на въглен е доста нисък и подобен на някои от слабо представящите се пяни при пожар, поради което се очаква и представянето на тази пяна да бъде слабо.

Заключение

Въпреки високата температура на окисление, топлинната инерция на този материал е изключително ниска и затова той ще се възпламени бързо. Алтернативите на библиотеката за облицовъчни материали просто отбелязват, че това е изолация, и не предоставят никакви указания за това възможно поведение при пожар.