18.06.2020 by Milena Riedl

Mevcut Binalarda Kaplama Malzemelerinin Yangın Tehlikesinin Değerlendirilmesi

Queensland Üniversitesi, Queensland, Avustralya'daki Uygun Olmayan Yapı Ürünleri (NCBP) Denetim Görev Gücü ile işbirliği içinde, ilgili yangın olaylarının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasına dayalı olarak mevcut binalardaki kaplama malzemelerinin yangın tehlikesini değerlendirmek için sağlam bir metodoloji sağlamak üzere bir çerçeve önermiştir. Termogravimetrik Analiz, çerçevenin sağlamlığını artırmaktadır. Yöntemin binalarda dış yangının yayılma riskini değerlendirmek için nasıl uygulandığını buradan okuyabilirsiniz.

Kaplama Malzemeleri Library, kaplama malzemelerinin bileşimlerine ve ayrı bileşenler olarak yanıcılıklarına dayalı kapsamlı bir veritabanı içerir. Ayrıca tehlike analizleri yapmak için de kullanılabilir. Veritabanı, kaplama malzemelerinin potansiyel yangın yayılımının yeterli bir yangın tehlikesi tanımlamasını ve niceliğini sağlamak için nitelikli mühendisler için bir araçtır. Queensland Üniversitesi, Queensland, Avustralya'daki Uygun Olmayan Yapı Ürünleri (NCBP) Denetim Görev Gücü ile işbirliği içinde, ilgili yangın olaylarının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasına dayalı olarak mevcut binalardaki kaplama malzemelerinin yangın tehlikesini değerlendirmek için sağlam bir metodoloji sağlamak üzere bir çerçeve önermiştir. Kaplama malzemelerinin (alüminyum kompozit paneller, yalıtım, vb.) yanıcılığı, yangın güvenliği mühendisliği camiasında yaygın olarak kabul gören köklü test çerçevelerine dayalı olarak tanımlanmaktadır. Bu çerçeveler, Queensland Üniversitesi ve Edinburgh Üniversitesi'nde alüminyum kompozit panellerin ve yalıtım malzemelerinin yangın performansı üzerine yangın araştırmalarıarch çalışmaları kapsamında uygulanmış ve hakem değerlendirmesine tabi tutulmuştur. Çerçeve hakkında detaylı bilgiye buradan ulaşabilirsiniz! Metodoloji, NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® ile PirolizPiroliz, organik bileşiklerin inert bir atmosferde termal olarak ayrışmasıdır.piroliz ve oksidasyonun tanımlanmasını içermektedir.

Termogravimetri Analizi Çerçeveyi Nasıl Destekliyor?

Termogravimetrik analiz (ASTM E1131), malzemelerin termal ayrışmasını sıcaklığın bir fonksiyonu olarak analiz etmek için kullanılır. PirolizPiroliz, organik bileşiklerin inert bir atmosferde termal olarak ayrışmasıdır.Piroliz ve OksidasyonOksidasyon, termal analiz bağlamında farklı süreçleri tanımlayabilir.oksidasyon gibi kütle kaybının meydana geldiği reaksiyonlar bu teknik kullanılarak tanımlanabilir. TGA, çerçevenin sağlamlığını artırmak için bu test protokolüne dahil edilmiştir. Diğer malzeme tanımlama ve miktar belirleme teknikleri teorik olarak yeterlidir, ancak sonuçları doğrulamak için ekstra bir tekniğin eklenmesi potansiyel hatanın azaltılmasını sağlar.

Örnek Hazırlama

TGA numuneleri, belirli bir numunenin yan tarafından alınmıştır, böylece verilerin derinlik boyunca ortalaması alınmıştır. Örnekleme aracının etkisini ortadan kaldırmak için önce en dıştaki kapsülleme katmanı çıkarılmıştır. Numuneler, numune boyunca termal gradyanları en aza indirmek için small pullar (0,5 - 3 mm uzunluğunda) şeklini almıştır. Bunlar, yük hücresi üzerindeki termokupl ile iyi bir termal temas sağlamak için potanın tabanına hafifçe bastırılmıştır.

Termogravimetrik Analiz ile Analiz Nasıl Yapılır?

  • 50'den 800°C'ye kadar 20°C dk-1 sabit ısıtma hızı. Krozelerin yük hücresine yapışmasını önlemek için her testin sonuna havada on dakikalık bir İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal ısıtma rejimi eklenmiştir;
  • Numune başına toplam iki test için hava atmosferinde bir test ve nitrojen atmosferinde bir test;
  • Gaz için 150 ml dk-1 akış hızı ve tüm durumlarda ilave 20 ml dk-1 azot temizleme akışı;
  • Hacmi 85 μl, çapı 8 mm olan ve kapaksız alümina krozeler (Al2O3) kullanılmıştır;
  • Genel durumlarda numune kütlesi maksimum 2,5 mg sapma ile 10,0 mg idi. Bununla birlikte, bazı numuneler için bu kroze hacmi için mümkün değildi ve bu nedenle hedef kütle azaltıldı.
Şekil 1: Bir kaplama malzemesinin azot (sağda) ve hava (solda) atmosferinde TGA ölçümü

Gösterilen TGA plots bir tür yalıtım köpüğü içindir, bir test havada ve bir test azotta yapılmıştır. Sonuçlar, malzemenin pirolize uğradığını (245 - 383°C) ve nitrojen içinde bir kömür oluşturduğunu göstermektedir. Oksijende, bu kömür daha sonra EkzotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon ısı üretiyorsa ekzotermiktir.ekzotermik bir OksidasyonOksidasyon, termal analiz bağlamında farklı süreçleri tanımlayabilir.oksidasyon reaksiyonuna sahiptir (tepe noktası 581°C). Kömür verimi oldukça düşüktür ve yangında kötü performans gösteren bazı köpüklere benzerdir ve bu nedenle bu köpüğün performansının da düşük olması beklenir.

Sonuç

Yüksek OksidasyonOksidasyon, termal analiz bağlamında farklı süreçleri tanımlayabilir.oksidasyon sıcaklığına rağmen, bu malzemenin termal ataleti son derece düşüktür ve bu nedenle malzeme hızla tutuşacaktır. Kaplama Malzemelerine Alternatifler Library sadece bunun bir yalıtım olduğunu belirtir ve bu olası yangın davranışına ilişkin herhangi bir gösterge sunmaz.

„Kaplama Malzemeleri Library'nin amacı, binalarda dış yangının yayılma riskini değerlendirebilmeleri için uygulamacı mühendislere yangın performansına ilişkin kanıt sağlamaktır. Veritabanı, mühendislerin karar vermelerine yardımcı olur ve hem ucuz hem deÇapraz geçiş noktasıFrekans taraması veya zaman/sıcaklık taraması gibi reolojik testlerde, çaprazlama noktası numunenin "geçiş" noktasını belirtmek için uygun bir referans noktasıdır. çapraz referans yapması kolaydır. TGA sonuçları, mühendisin yangın testini kendisinin yapmasına gerek kalmadan malzemenin yangın performansını çapraz referanslamak için kullanılan malzeme tanımlamasında ekstra sağlamlık sağlar.“

Dr Martyn S. McLaggan
Araştırmaarch Üyesi ve "Kaplama Malzemeleri Library" Koordinatörü