Évaluation du risque d'incendie des matériaux de revêtement dans les bâtiments existants

La bibliothèque des matériaux de revêtement comprend une vaste base de données des matériaux de revêtement en fonction de leur composition et de leur inflammabilité en tant que composants individuels. Elle peut également être utilisée pour effectuer des analyses de risques. La base de données est un outil destiné aux ingénieurs qualifiés pour permettre une identification adéquate des risques d'incendie et une quantification de la propagation potentielle de l'incendie par les matériaux de revêtement. L'université du Queensland, en collaboration avec le groupe de travail sur l'audit des produits de construction non conformes (NCBP) dans le Queensland, en Australie, a proposé un cadre pour fournir une méthodologie solide afin d'évaluer le risque d'incendie des matériaux de revêtement dans les bâtiments existants, sur la base d'une compréhension approfondie des phénomènes d'incendie pertinents. L'inflammabilité des matériaux de revêtement (panneaux composites en aluminium, isolation, etc.) est définie sur la base de cadres d'essai bien établis et largement acceptés par la communauté des ingénieurs en sécurité incendie. Ces cadres ont été appliqués et examinés par des pairs dans le cadre d'études de recherche sur la performance au feu des panneaux composites en aluminium et des matériaux d'isolation à l'Université du Queensland et à l'Université d'Édimbourg. Des informations détaillées sur le cadre sont disponibles ici! La méthodologie comprend l'identification de la PyrolyseLa pyrolyse est la décomposition thermique de composés organiques dans une atmosphère inerte.pyrolyse et de l'OxydationL'oxydation peut décrire différents processus dans le contexte de l'analyse thermique.oxydation avec NETZSCH STA 449 F3 Jupiter^® .

Comment l'analyse thermogravimétrique soutient-elle le cadre ?

L'analyse thermogravimétrique (ASTM E1131) est utilisée pour analyser la Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition thermique des matériaux en fonction de la température. Cette technique permet d'identifier les réactions entraînant une perte de masse, telles que la PyrolyseLa pyrolyse est la décomposition thermique de composés organiques dans une atmosphère inerte.pyrolyse et l'OxydationL'oxydation peut décrire différents processus dans le contexte de l'analyse thermique.oxydation. L'ATG est incluse dans ce protocole d'essai afin d'améliorer la robustesse du cadre. Les autres techniques d'identification et de quantification des matériaux sont en théorie suffisantes, mais l'ajout d'une technique supplémentaire pour vérifier les résultats permet de réduire les erreurs potentielles.

Préparation de l'échantillon

Les échantillons d'ATG ont été prélevés sur le côté d'un spécimen donné, de sorte que les données ont été moyennées sur toute la profondeur. La couche d'encapsulation la plus externe a d'abord été retirée afin d'éliminer l'effet de l'outil d'échantillonnage. Les échantillons ont pris la forme de flocons small (0,5 à 3 mm de long) afin de minimiser les gradients thermiques à travers l'échantillon. Ils ont été légèrement pressés au fond du creuset pour assurer un bon contact thermique avec le thermocouple de la cellule de charge.

Comment effectuer l'analyse thermogravimétrique ?

• Vitesse de chauffage constante de 20°C ^min-1 de 50 à 800°C. Un régime de chauffage IsothermeLes essais à température contrôlée et constante sont dits isothermes.isotherme de dix minutes dans l'air a été ajouté à la fin de chaque essai pour éviter que les creusets ne restent collés à la cellule de charge ;
• Un essai dans une atmosphère d'air et un essai dans une atmosphère d'azote, pour un total de deux essais par échantillon ;
• Un débit de 150 ml ^min-1 pour le gaz, avec un débit supplémentaire de purge d'azote de 20 ml ^min-1 dans tous les cas ;
• Des creusets en alumine (_Al2O3) d'un volume de 85 μl, d'un diamètre de 8 mm et sans couvercle ont été utilisés ;
• La masse de l'échantillon était en général de 10,0 mg avec un écart maximum de 2,5 mg. Néanmoins, pour certains échantillons, cela n'a pas été possible pour le volume du creuset, et la masse cible a donc été réduite.

Les tracés TGA présentés concernent un type de mousse d'isolation, avec un test dans l'air et un test dans l'azote. Les résultats montrent que le matériau subit une PyrolyseLa pyrolyse est la décomposition thermique de composés organiques dans une atmosphère inerte.pyrolyse (245 - 383°C) et génère un charbon dans l'azote. Dans l'oxygène, ce charbon a ensuite une réaction d'OxydationL'oxydation peut décrire différents processus dans le contexte de l'analyse thermique.oxydationExothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est exothermique si elle produit de la chaleur.exothermique (pic de 581°C). Le rendement en charbon est assez faible et similaire à celui de certaines mousses peu performantes en cas d'incendie, et on peut donc s'attendre à ce que les performances de cette mousse soient également médiocres.

Conclusion

Malgré une température d'OxydationL'oxydation peut décrire différents processus dans le contexte de l'analyse thermique.oxydation élevée, l'Inertie thermiqueL'inertie thermique est équivalente au facteur PHI. Tous deux décrivent le rapport entre la masse et la capacité thermique spécifique d'un échantillon ou d'un mélange d'échantillons et celle du récipient ou du conteneur d'échantillons.inertie thermique de ce matériau est extrêmement faible et il s'enflammera donc rapidement. Les alternatives à la bibliothèque des matériaux de revêtement indiquent simplement qu'il s'agit d'un isolant et ne fournissent aucune indication sur ce comportement possible au feu.