Posuzování požárního nebezpečí obkladových materiálů ve stávajících budovách

Knihovna obkladových materiálů obsahuje rozsáhlou databázi obkladových materiálů na základě jejich složení a hořlavosti jako jednotlivých složek. Lze ji dále použít k provádění analýz nebezpečí. Databáze je nástrojem pro kvalifikované inženýry, který umožňuje adekvátní identifikaci požárního nebezpečí a kvantifikaci potenciálního šíření požáru obkladových materiálů. Univerzita v Queenslandu ve spolupráci s pracovní skupinou pro audit nevyhovujících stavebních výrobků (Non-Conforming Building Products - NCBP) v australském Queenslandu navrhla rámec, který má poskytnout spolehlivou metodiku pro posouzení požárního nebezpečí obkladových materiálů ve stávajících budovách na základě důkladného porozumění příslušným požárním jevům. Hořlavost obkladových materiálů (hliníkové kompozitní panely, izolace atd.) je definována na základě zavedených zkušebních rámců široce uznávaných v komunitě inženýrů požární bezpečnosti. Tyto rámce byly použity a odborně posouzeny v rámci studií požárního výzkumu požární odolnosti hliníkových kompozitních panelů a izolačních materiálů na The University of Queensland a University of Edinburgh. Podrobné informace o rámci jsou k dispozici zde! Metodika zahrnuje identifikaci pyrolýzy a OxidaceOxidace může v rámci termické analýzy popisovat různé procesy.oxidace pomocí NETZSCH STA 449 F3 Jupiter^® .

Jak termogravimetrická analýza podporuje rámec?

Termogravimetrická analýza (ASTM E1131) se používá k analýze tepelného rozkladu materiálů v závislosti na teplotě. Pomocí této techniky lze identifikovat reakce, při nichž dochází k úbytku hmotnosti, jako je PyrolýzaPyrolýza je tepelný rozklad organických sloučenin v inertní atmosféře.pyrolýza a OxidaceOxidace může v rámci termické analýzy popisovat různé procesy.oxidace. TGA je součástí tohoto zkušebního protokolu, aby se zvýšila robustnost rámce. Ostatní techniky identifikace a kvantifikace materiálů jsou teoreticky dostačující, ale přidání další techniky k ověření výsledků zajišťuje snížení potenciální chyby.

Příprava vzorku

Vzorky TGA byly odebírány ze strany daného vzorku, takže data byla zprůměrována z celé hloubky. Nejprve byla odstraněna nejvzdálenější zapouzdřená vrstva, aby se eliminoval vliv nástroje pro odběr vzorků. Vzorky měly podobu vloček small (o délce 0,5 - 3 mm), aby se minimalizovaly tepelné gradienty procházející vzorkem. Ty byly lehce zatlačeny do dna kelímku, aby byl zajištěn dobrý tepelný kontakt s termočlánkem na snímači zatížení.

Jak provádět analýzu pomocí termogravimetrické analýzy

• Konstantní rychlost ohřevu 20 °C ^min-1 od 50 do 800 °C. Na konci každé zkoušky byl přidán desetiminutový režim IzotermickýZkoušky při kontrolované a konstantní teplotě se nazývají izotermické.izotermického ohřevu na vzduchu, aby se zabránilo přilepení kelímků k siloměru;
• Jedna zkouška ve vzdušné atmosféře a jedna zkouška v dusíkové atmosféře, celkem dvě zkoušky na vzorek;
• Průtok plynu 150 ml ^min-1 a ve všech případech navíc 20 ml ^min-1 dusíku;
• Byly použity kelímky z oxidu hlinitého (_Al2O3) o objemu 85 μl, průměru 8 mm a bez víčka;
• Hmotnost vzorku byla ve všech případech 10,0 mg s maximální odchylkou 2,5 mg. Nicméně u některých vzorků to objem kelímku neumožňoval, a proto byla cílová hmotnost snížena.

Zobrazené grafy TGA se týkají typu izolační pěny, přičemž jedna zkouška proběhla na vzduchu a jedna v dusíku. Výsledky ukazují, že materiál podléhá pyrolýze (245 - 383 °C) a v dusíku vytváří uhel. V kyslíku pak tento uhlík prochází exotermickou oxidační reakcí (vrchol 581 °C). Výtěžnost uhlíků je poměrně nízká a podobná některým pěnám s nízkou výkonností při požáru, a proto by se dalo očekávat, že i výkonnost této pěny bude nízká.

Závěr

Navzdory vysoké oxidační teplotě je Tepelná setrvačnostTepelná setrvačnost odpovídá faktoru PHI. Oba popisují poměr hmotnosti a měrné tepelné kapacity vzorku nebo směsi vzorků ve srovnání s hmotností nádoby nebo nádoby na vzorky.tepelná setrvačnost tohoto materiálu velmi nízká, a proto se materiál rychle vznítí. Alternativy ke knihovně obkladových materiálů pouze uvádějí, že se jedná o izolaci, a neposkytovaly by žádné informace o tomto možném chování při požáru.