防火材料范文

时间:2023-03-24 16:56:49

导语:如何才能写好一篇防火材料,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

防火材料

篇1

【关键词】防火材料;涂料;火灾预防

随着经济飞跃发展,建筑行业也突飞猛进,高楼大厦遍地开花,随之而来在消防安全上也出现了新的问题和挑战。统计表明,建筑火灾占火灾总数的79%,死伤占82%。2009年元宵节央视大楼配楼发生火灾,持续燃烧6小时,西、南、东侧外墙装修材料几乎全部烧尽,过火面积达10万平方米,7人受伤,其中一名消防员牺牲。该楼外墙保温材料为挤塑板,也是酿成大火的罪魁祸首。只有掌握各种建筑防火材料的性质和用途,科学合理的选用建筑防火材料,才能保证建筑物的消防安全,最大限度减少发生火灾的危险性。

现就建筑防火材料的定义、原理、种类、特点、用途做简单的介绍。

1、定义

添加了某种具有防火特性基质的合成材料,或本身就具有耐高温、耐热、阻燃特性的建筑材料。

2、防火机理

2.1 凝聚相机理

凝聚相阻燃主要是指阻止有机聚合物的热分解和释放出可燃气体的作用。它可以通过以下方法来实现:

1)添加能在固相中阻止聚合物热分解产生自由基链的添加剂。

2)加入各种无机填料,由于无机填料具有较大的热容值,因而能起到蓄热的作用;同时由于它为非绝热体因而又起到导热的作用。正是由于存在着这些作用,才阻止了聚合物的升温,使他达不到热分解而产生可燃气体的温度。

3)添加吸热后可分解的阻燃剂,如水合三氧化铝等。由于这种添加剂具有吸热后分解的特点,能有效地维持聚合物处于较低温度而不致达到热分解的程度。

4)在聚合物材料表面罩以非可燃性的保护涂层,这样可以使聚合物隔热、隔氧并阻止聚合物分解出的可燃气体逸入燃烧气相。在应用实例中,膨胀型防火涂料具有代表性,由于它受火的作用后能形成大于本身几十倍甚至上百倍的碳素保护层,从而起到绝热、隔氧、保护基质的作用。

2.2 气相机理

气相阻燃对聚合物分解出来的可燃气体产物的燃烧或对火焰反应产生的组织作用。可采用以下手段来实现:

1)采用在热的作用下能释放出活性气体化合物的阻燃剂。这种活性化合物通常能对影响火焰形成或者增长的自由基产生作用。工业上常用的 卤族化合物系即是以此种方式产生作用的典型实例之一。

2)采用在聚合物燃烧过程中能形成细微烟离子的添加剂,这种烟离子能以异相对火焰的增长起作用,主要是对燃烧中自由基的结合和终止起催化作用。

3)选择分解时能释放出大量惰性气体的添加剂。大量惰性气体的存在可冲淡聚合物分解的可燃气体,同时降低聚合物分解产物的温度,因此所获得的混合物与周围的气体氧化剂不能再使火焰增长。

3)在某些情况下,加入的添加剂受热后,并不发生化学变化,而只释放出重质蒸汽。这种蒸汽可覆盖在聚合物分解出来的可燃气体上,影响他与空气和氧气的正常交换,从而窒息了火焰。

3、种类

建筑防火材料种类很多,从燃烧性能角度氛围不燃材料(A级)和难燃材料(B1级),用途上可分为建筑防火板材和建筑防火涂料,下面重点介绍施工常用防火材料的燃烧性能和特征。

3.1 建筑防火板材

由于建筑板材有利于大规模工业化生产,现场施工便捷、迅速,具有较好的综合性能,因而被广泛使用于建筑物的棚顶、墙面、地面等多种部位。近年来,为满足防火、隔音、保温及装饰灯功能的要求,新的产品不断涌现。

3.1.1 石膏板

石膏制品质轻,具有一定保温隔热、吸声性能,而耐火性好。各种石膏板材均是以无机质材料石膏为主体的复合材料。硬化后的二水石膏含21%的结晶水,遇到火灾时,会脱出结晶水并吸收大量热能,蒸发出来的水在石膏制品表面形成水蒸气气幕,能阻止火势蔓延。脱水后的无水石膏仍是热的不良导体和阻燃物。

3.1.2 纤维增强水泥板材

纤维增强水泥板材是指以水泥为基本材料和胶粘剂,以石棉或玻璃纤维为增强材料而制成的板材。它具有厚度小、质量轻、抗拉强度和抗冲击强度高、耐冷热、不受气候影响、不燃烧等特点,可加工性好,可用于各种墙体及复合墙体。常用的纤维增强水泥板材种类有TK板、GRC板、不燃埃特板、石棉水泥平板、穿孔吸声石棉水泥板、水泥木屑板、水泥刨花板等。

3.1.3 钢丝网夹芯复合板材

钢丝网夹芯复合板是以轻质板材为覆面板或用混凝土作面层和结构层,轻质保温材料作芯材所构成的复合板材,他充分发挥了各种材料的特性,使墙体的厚度减薄,墙体的重量大大减轻。

钢丝网夹芯复合板按所用的轻质芯材可分为:钢丝网架泡沫塑料夹芯板,以阻燃型聚苯乙烯泡沫为主的芯材;钢丝网架岩棉夹芯板,用半硬质岩棉板做芯材。

3.1.4 矿棉装饰吸音板

矿棉装饰吸音板是20世纪70年展起来的一种新型建筑材料,具有密度低、强度高、吸声隔热、防火防水等优良性能。其使用温度可达650度,阻燃性要优于阻燃性塑料贴面板。适用于建筑内部吊顶、墙面装修及保温隔音材料。

3.1.5 膨胀珍珠岩板

膨胀珍珠岩板是以珍珠岩矿石为原谅制成的一种轻质、多功能材料,具有保温隔热、防火、吸声等优点。该板安装方便,可以使用金属龙骨和木龙骨吊顶,也可使用特制专用胶,粘贴墙面或顶棚。产品规格可根据用户需要生产各种花色图案及尺寸的产品。

3.2 建筑防火涂料

涂料是一种呈现流动状态或可液化的固体粉末状态或厚浆状态,能均匀涂覆并且能牢固附着在被涂物体表面,并且对被涂物体起到装饰作用、保护作用及特殊作用或几种作用兼而有之的成膜物质。建筑防火涂料是施用于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延,或是施用于建筑构件上,用以提高构件的耐火极限的一种特殊涂料。

用 途

篇2

    l 建筑保温防火材料

    1.1 建筑保温的必要性

    随着人类生产生活的大量消耗,地球上的能源越来越少,人们的环保意识也逐渐加强。

    建设工程作为国家的支柱产业得到了越来越大的发展,其消耗的能源也越来越多,据最新统计,我国住宅建筑能耗约占全国总能耗的三分之一,在资源越来越紧缺的前提下,建筑节能显得越来越重要。如果在工程建设的过程中不提倡节能并采取措施,将大大增加国家的能源负担,对国家的可持续发展战略造成一定的影响。建筑保温作为建筑节能最有效的实际措施,其实施的必要性不言而喻,在实际工程建设中应得到大力推广。

    1.2 建筑保温材料出现的问题

    最近几年发生和很多因为建筑保温材料问题引起的大型火灾,比例中央电视台新大楼、济南奥体中心、沈阳皇朝万鑫大厦等火灾,这些灾难均造成了严重的人员伤亡和财产损失,同时也带来了严重的社会危害。因此,研制出新型的建筑保温材料显得非常重要,因其良好的阻燃性能,大大减少了火灾的发生,保证消防安全。

    2 酚醛建筑保温阻燃材料的研制

    酚醛微孔材料是一种新型的建筑保温材料,其质轻、难燃,并且具有良好的阻热、耐火性能,下文对酚醛建筑保温阻燃材料的研制进行分析。

    2.1 酚醛建筑保温阻燃材料的制备工艺

    酚醛建筑保温阻燃材料的制备工艺流程如图1所示。通过定向复配催化技术和程序温控工艺,合成分子量高、分子量分布窄的A阶酚醛树脂。将A阶酚醛树脂与不相容的发泡剂乳化,然后与同化剂分散,优化注射成型和烘干成型工艺,制备酚醛微孔材料。

    2.2 结果与讨论

    2.2.1 酚醛微孔材料的微观形貌

    如图2所示为酚醛微孔材料的SEM图,从图中可以看出酚醛树脂通过化学工艺形成微孔材料后其表面平整光滑,可以看到直径约为80nm的少量颗粒填料。同时,在其内部形成一些排列致密,孔径约为20~100nm的微孔。这些良好的微孔结构能有效地防止水份和蒸汽的渗透,在作为保温材料使用过程中不会出现水蒸气的凝结。这些良好的微孔结构大大提高了保温材料的稳定性,不会因为使用的地区和季节温度的变化而出现问题。

    2.2.2 酚醛微孔材料的DSC分析

    2.2.3 酚醛微孔材料的TG分析

    通过TG曲线分析可以得知,酚醛微孔材料具有良好的热稳定性,也不会释放大量的毒烟毒气,在实际应用中既做到了节能环保,在消防安全中给人民群众的生命财产安全提供了有力的保障,值得大力推广。

    2.2.4酚醛夹芯板的耐火极限试验

    在耐火燃烧试验中,酚醛夹芯板试样背火面平均温升为100℃,背火面单点最高温升为213℃,燃烧0.93h,经过耐火极限试验,彩钢板与酚醛芯材没有剥离仍然保持完整性,虽然材质颜色有所变深,但并没有变形,保持原来的尺寸和形态。通过耐火极限试验说明,酚醛夹芯板试样隔热性能良好,具有一定的防火安全性。试验前后照片如图4。

    通过燃烧试验,测试酚醛微孔材料抗火焰穿透时间可达0.93h,酚醛微孔材料在燃烧时具有结炭、无滴落物、无曲卷、无熔化的特性,燃烧后会在表面形成一层炭化层,从而很好地保护了内层结构。这些特性因此较好的耐火性能在防火要求较高的建筑工程中将得到推广与应用。

    3 应用场景分析

    在地球资源越来越紧张的现实下,人们对能源危机的认识越来越高,工程建设作为国家支柱产业,必须大力全面推广建筑节能。建筑保温系统作为建筑节能最有效的举措之一,在建筑设计和实际施工过程中得到大力推广。在建筑保温系统的应用中,除了要具备很好的隔热保温外,还应考虑防火、开裂、耐候性等因素这对保温系统的结构设计和保温材料的性能提出了极高的要求。随着建筑节能技术的大力发展和不断的推广应用,其对建筑保温材料的要求也越来越高,阻热保温只是其基本要求,如何做到更环保、更安全才是关键,预防火灾事故的发生,极大地保障人民群众的生命财产安全。当前我国普遍使用的建筑节能保温材料以聚苯乙烯、聚氨酯类为主,这些材料虽然具有自己的特点,如质轻、阻热、强度高等,但也有它的弊端,如易燃烧,且燃烧时产生浓烟同时排放有害气体,当火灾发生时严重的危害到了人民群众的生命财产安全,增加了消防救援的难度。这类材料均为达到国家防火安全标准,使用后存在重大的火灾安全隐患,因此,研制新型的建筑保温材料是必然要求。

篇3

【关键词】保温材料 防火 墙体

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:1009―914X(2013)35―534―01

一、墙体保温材料

目前我国使用的保温材料有两大类,即有机保温材料和无机保温材料。

有机保温材料主要有:(1)聚苯乙烯泡沫塑料板简称聚苯板(EPS板),具有质轻、保温隔热性能好、不吸水、耐酸碱性好、耐热性好,而且具有弹性,抗冲击性好,广泛应用于建筑外墙的保温工程中;(2)挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(XPS板),在物理性能上比EPS有一定的优势。比较明显的一点就是其吸水率较低。因此理论上能保证建筑保温的实际效果;(3)聚氨酯泡沫塑料(PU),具有表观密度小、导热系数低、不发霉、吸水率低、吸声性好、抗震能力强的优点;(4)酚醛泡沫塑料,属于硬质泡沫塑料,具有较好的耐热性和耐寒性(-150~1500℃),且不易燃。

无机保温材料主要有:(1)膨胀珍珠岩,具有低容重,较低导热系数,良好的耐热性能和吸声性能,电绝缘性能好,能与不同胶结剂配合制成各种形状的织品,而且价格低廉;(2)岩(矿)棉,以玄武岩(矿渣)、石灰石为主要原料,采用离心法或喷吹法工艺生产。密度小、导热系数低、不燃(A1),吸声效果好特点。而且具有一定的弹性和柔软性,施工也较为简便;(3)玻璃棉及其制品属于无机纤维类保温材料,其原料丰富、价格低廉,密度小、导热系数低、不燃、吸声性能好,施工简便,而且有弹性、柔软性好;(4)玻化微珠保温砂浆:比珍珠岩保温砂浆性能好;除寒冷、严寒地区外,可用于外保温工程。

以上介绍的保温材料中EPS、XPS遇火熔融滴落,容易引起火灾的蔓延,央视大楼就是XPS,长春的火灾是EPS。PU遇火以后熔融滴落,会结碳,但是会产生大量的有毒烟气,危害更大,另外聚氨酯如果不加阻燃剂,属于易燃品,火灾危险性并不小。胶粉聚苯颗粒防火性能好,不会产生蔓延,但是好多的胶粉聚苯颗粒中,聚苯颗粒的量很少,主要是水泥砂浆,根本起不到保温的作用。无机保温砂浆,由于自身的缺点如吸水率大,导热系数高,容易空鼓开裂,早在北方被限制。玻化微珠保温砂浆防火性能固然好,但是耐久性等有待于进一步研究。

建筑行业的“65号文”规定自2011年3月15日起,民用建筑外保温材料消防监管一律从严,其中最具杀伤力的一条是:“民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料”。按照现行的《建筑材料燃烧性能分级方法》,A级为不燃材料,属无机保温材料。然而就目前市场上看,A级保温材料寥寥无几,屈指可数,只有玻璃棉、岩棉板、泡沫玻璃、玻化微珠几种。而目前在用的,只有岩棉板和玻化微珠。

不是开发商不用A级保温材料,而是它的成本太高。不光原材料翻倍,就连施工费也是使用B级保温材料的一倍。B级保温材料使用简便,而A级保温材料使用复杂。要是使用岩棉板A级保温材料,工人们都不乐意,这种材料属有害物质,防护不好会全身瘙痒。而使用玻化微珠,会在外墙抹少则七八公分、多则十几公分的一层砂浆,既费工也费料。

大多数无机保温材料由于其自身的局限性(如高导热系数、高吸水率、抗冻性、表观密度大等),很难实现高标准的建筑节能工程目标。尤其是严寒地区更难应用推广。

而轻质、高效的有机保温材料必将担起节能建材的重要角色。

二、墙体保温材料的防火安全性

1、新国标

新国标《建筑材料及其制品燃烧性能分级》(GB8624-2006)于2007年3月1日实施,其中将建筑材料及其制品的燃烧性能分为A1、A2、B、C、D、E、F七个等级。

公安部[2007]182号文对新老规范燃烧性能标准分级作出说明:新标准A1、A2级对应于旧标准的A级:不燃性建筑材料;新标准B、C级对应于旧标准的B1级:难燃性建筑材料;新标准D、E级对应于旧标准B2级:可燃性建筑材料;新标准F级对应于旧标准B3级:易燃性建筑材料。

大多采用高分子有机发泡轻质保温板如模塑聚苯板(EPS板)、挤塑聚苯板(XPS板),硬质发泡聚氨酯,虽然均要求其为阻燃型,但其材料本身的燃烧性能仍属B、C、D级可燃产品。

保温工程是在一个多工种、立体交叉作业的建筑施工工地,施工过程中存在着较大的火灾隐患,难免遇到火花溅落或在建筑物使用中发生火灾的状况,这类有机保温材料防火则无法做到不燃烧、不爆裂、不蔓延、不流淌、无毒气。

不断频发的施工现场火灾事故应引起我们对保温工程防火问题的高度重视。同时,也应正确对待和探寻办法解决。

2、燃烧性能试验

3、案例分析

由央视新址配楼大火、上海胶州路高层住宅发生特大火灾等67案例分析:

(1)高层建筑占61%;(公共建筑占68%;居住建筑占32%)

(2)外墙保温系统,材料:聚苯板占70%、聚氨酯占25%;(其中苯板不合格为90%)

(3)原因:施工点气焊为60%、吸烟不慎10%、电器等不明原因占30%;

(4)酿成一定财产损失,对社会产生的不良影响。

通过以上案例分析,可以说明只要采用高于或达到国家标准的产品、施工中采取有效的控制措施,并按规范施工。可以避免和防止火灾的发生。

4、火灾的预防措施:

(1)有机保温材料必须加阻燃剂,提高其防火性能;

常用有机保温材料防火性能排序:酚醛塑酯>硬泡聚氨酯>模塑聚苯板>挤塑聚苯板;

(2)胶粉聚苯颗粒、膨胀玻化微珠可以与有机保温材料复合提高防火性能;

(3)构造防火隔离带、分仓、保护层厚度加大等;

(4)开发优质高效的保温防火系统。

参考文献:

[1]李家和:建筑保温材料及保温技术(讲座).哈尔滨. 2013.5

[2] 233网校:外墙保温防火试验及建筑应用的研究.2008.9

[3]百度文库:外墙保温材料防火等级. 2012.3

篇4

关键词:处理型防火材料;特性;应用

防火材料种类的归纳方法有很多,按其是否需要经过加工处理,可以分为处理型和非处理型防火材料,有些防火材料本身含有阻燃成分,不需要进行加工处理就能起到很好的防火作用,但缺点是可能受其体积和外观的影响只能用于某个部位的防火,在建筑结构稳定性,在建筑装饰性等建筑功能性方面会有所限制。为了提高建筑的使用功能或在不影响建筑使用功能的前提下,便有了处理型防火材料的应用。有些材料本身不具防火特性,但经处理却可以达到很好的防火效果,并且防火部位具有普片性。本文着重论述处理型防火材料的特性与应用。

1、处理型防火材料的防火原理

根据燃烧理论,燃烧必须具备可燃物、助燃物和火源三个要素。抑制任何一个要素即可达到阻止燃烧的目的。处理型防火材料就是利用这一原理,通过阻燃防火或覆盖可燃物防火来达到防火目的的,即可燃物通过浸泡等特殊方法处理,使建筑物本身成为难燃物,具有防止、减缓、终止燃烧的性能,或在被保护物表面涂覆难燃物质来阻止被保护物在受到火焰侵袭时,不会燃烧或快速升温而遭到破坏。

2、处理型防火材料的种类

2.1 防火涂料。涂覆于被保护物表面,能降低物体表面的可燃性,提高物体的耐火极限。

2.2 水性防火阻燃液。用于喷涂或浸渍处理可燃物,使被保护物由易燃材料成为难燃材料。

2.3 阻燃剂。添加到聚合物中使聚合物具有阻燃性或与聚合物反应后使聚合物具有阻燃性。

3、处理型防火材料的特性

3.1 防火涂料。防火涂料由基料及防火助剂组成,除具有普通涂料的装饰作用和对基料提供物理保护外,还具有隔热、阻燃和耐火的功能,在一定的温度和时间内能形成防火隔热层。非膨胀型防火涂料遇火涂层不发生体积变化,而是形成一层釉状保护层,起到隔绝氧气,避免或终止燃烧反应的作用。膨胀型防火涂料遇火涂层迅速膨胀发泡,泡沫层不仅隔绝了氧气,其疏松的结构具有保护基材隔热的性能,其发泡过程中的物理、化学反应还能消耗大量的热量,降低物体温度。

3.2 水性防火阻燃液。以水为分散介质,采用喷涂或浸渍的方法使木材、织物或纸板等具有难燃,离火自熄的特点,经防火阻燃液处理后的材料,不仅不影响原有材料的外貌、色泽和手感,而且还具有防蛀、防腐的作用。

3.3 阻燃剂。主要应用于高分子材料聚合物,添加到高分子聚合物中,改变其物理组成,使聚合物具有阻燃性,或者与聚合物发生反应,使聚合物本身含有阻燃成分,而且对聚合物材料的使用性能影响较小。

4、处理型防火材料的应用

4.1 防火涂料。根据其防火和装饰集一体的特点,饰面型防火涂料用于各种场合的家具、墙面、地面等面层,如墙面使用泡沫材料在其表面涂覆防火涂料,地面在铺设木地板或其他不防火的材料在其表面涂覆防火涂料等,不仅可以起到良好的防火效果,而且还可以达到良好的装饰效果。按照其保护对象覆盖基材的不同,处于对结构的保护,还可将其用于钢结构、混凝土结构、木结构、预应力混凝土楼板、隧道等的面层,可以使建筑物遇火在高温下不变形破坏,保护建筑结构的稳定性。处于对物体内部的保护,还可将其用于电缆、电器等的面层,起到防止内部物体遇火遭到破坏的作用。

4.2 水性防火阻燃液。家居装修,特别是剧院、会堂、影院等公众场合的装修,都有很高的防火等级要求,其墙面、地面、吊顶、家具、门窗等部位都会利用到木材、织物或纸板来做装饰物,用水性防火阻燃液对其进行处理,不仅可以达到装饰美观的效果,还能达到所需的防火等级要求。另外还能起到防腐、防蛀的效果,不仅不改变其原有的色泽和手感,还能起到保护其褪色的目的。

4.3 阻燃剂。塑料类的板材、管材,橡胶类的板材,泡沫类的保温块体材料,具有加工和施工容易,防腐蚀性能好,价格较低的特点,但耐温性差,不耐火,通过在其聚合物中加入阻燃剂,可以改变其不耐温、不耐火的缺点,使其具有防火的功能,而且不影响其原有的使用性能。如三聚氰胺层压板、硬质PVC板常用于各种场合的墙面、柱面、台面、家具、吊顶等饰面工程,如塑料壁纸的使用,塑料电工套管的使用,室内保温泡沫的使用等。都是通过在聚合物中掺加阻燃剂来达到防火目的的。

篇5

关键词:表面防火处理;建筑材料;燃烧性能

前言

随着建筑火灾的频发,引起了人们对建筑防火性能的重视程度。在建筑火灾中,大多数原因是建筑材料中含有可燃材料以及易燃材料,一旦火灾发生,就会导致火势迅速蔓延。为了从根本上解决这一问题,除了要对建筑配备相应的消防设备之外,还要对建筑材料的表面进行防火处理。目前,我国在对建筑材料进行防火处理时,主要可分为两种类型:①在建筑材料生产过程中进行防火处理;②对建筑材料的成品进行防火处理。

1对建筑材料表面进行防火处理的重要性

在建筑火灾发生的过程当中,如果不对建筑材料进行适当的防火处理,就会导致火灾难以控制,为人们带来巨大经济损失的同时,还带来了人员伤亡。据调查发现,我国每年由于火灾造成的人员伤亡以及财产损失高达5000万左右。一旦火灾发生,不仅使人们在经济上造成严重的损失,还会使人们经历亲人离去的痛苦。火灾造成严重后果的主要原因就是没有对建筑材料进行防火处理。经过防火处理的建筑材料具有较高的防火性能,在火灾发生的过程中不会促进火势增大,在一定程度上降低了火灾对人们带来的财产经济损失。由此可以看出,对建筑表面进行防火处理对于降低人民财产生命损失具有非常重要的作用。

2建筑表面防火处理对建筑防火性能的影响

2.1试验材料的选择

本文主要选择三种建筑中常用的材料进行试验,其中包括胶合板、聚苯乙烯以及橡塑板。每种材料在实验的过程中分别设置试验组以及对照组,胶合板一号为普通胶合板,在胶合板二号为表面涂上防火物质,每隔八小时涂一次,一共涂两次,每次胶水的用量在500g/m2左右。在聚苯乙烯二号材料表面安装彩钢板,彩钢板的厚度不超过1mm,并用胶水将彩钢板固定。橡塑板二号覆盖一层铝箔,并用胶水将橡塑板粘在不锈钢板上,胶水的用量为95g/m2[1]。

2.2材料燃烧性能的试验过程

在对以上材料进行燃烧性能试验的过程中,将要确保以上试验材料在相同的环境中进行,避免外界环境因素对试验结果造成的影响。其中,主要测量项目为燃烧增长速率以及热能的释放量。燃烧增长速率指的是材料在燃烧过程中材料释放的热量与火灾发生时间的比,燃烧增长速率越大,则火灾的危险程度就越高。热能释放量指的是材料在火灾发生过程中所释放的热量,释放的热量越多,代表火灾的危险性也就就越高。本次试验主要通过对以上两种因素的研究,得出防火处理对建筑材料表面可燃性的影响。

2.3试验结果的数据分析

经过试验可得出,胶合板一号在燃烧过程中的燃烧增长速率为171W/s,热能释放量为9.5J,胶合板二号的燃烧增长速率为65W/s,热能释放量为2.6J。聚苯乙烯一号在燃烧过程中燃烧增长速率为415W/s,热能释放量为14J,聚苯乙烯二号的燃烧增长速率为67W/s,热能释放量为7J。橡塑板一号在燃烧过程中燃烧增长速率为396W/s,热能释放量为3J,橡塑板二号的燃烧增长速率为235W/s,热能释放量为2.5J。胶合板一号在燃烧开始350s左右开始燃烧,胶合板二号在燃烧开始400s左右开始燃烧。聚苯乙烯一号在燃烧开始450s左右开始燃烧,聚苯乙烯二号在燃烧开始600s左右时开始燃烧。橡塑板一号在燃烧开始310s左右开始燃烧,橡塑板二号在燃烧开始350s左右开始燃烧。通过以上数据能够得出,胶合板在表面经过防火处理后,燃烧增长率下降了30%左右、热能释放量下降了7J左右。聚苯乙烯在经过防火处理后燃烧增长率下降了65%左右,热能释放量下降了7J左右。橡塑板表面在经过防火处理后燃烧增长率下降了20%,热能释放量下将了0.5J。通过对以上数据的观察能够发现,表明经过防火处理的建筑材料的燃烧增长率、热能释放量都有明显的下降,并且建筑材料开始燃烧的时间也出现了推迟。由此可以看出,对建筑材料表面进行防火处理能够有效提高建筑材料燃烧性能的等级[2]。

3结论

随着人们对建筑防火的关注程度越来越高,如何提高建筑材料燃烧性能的等级,成为有关人员重点关注的问题。本文以试验的方式研究表面放火处理对建筑材料燃烧性能的影响,提高了建筑材料燃烧性能的等级,降低了在发生火灾过程中对人们造成的经济财产损失。由此可以看出,研究表面放火处理对建筑材料燃烧性能的影响,能够为今后表面防火处理技术在建筑材料中的应用和发展奠定基础。

参考文献

[1]项昊.探讨表面防火处理对建筑材料燃烧性能的影响[J].建材与装饰,2016,52:25~26.

篇6

关键词:外墙保温材料;火灾危险性;防火安全性

1 前言

近年来,作为建筑节能关键技术支撑之一的外墙外保温体系得到广泛的推广和应用,但随之带来的防火技术问题及弊端也浮出了水面,与建筑外墙外保温材料有关的火灾频繁发生,如央视大火、济南奥体中心大火、上海胶州路大火等。由于多数建筑采用的外墙保温材料易燃、可燃,已成为引发城市建筑火灾的主要危险源之一,如何提高建筑外墙保温材料的防火安全已成为事关民生安全的重要课题。本文结合国内外保温材料的发展现状,分析外墙保温可能产生的火灾危险性,提出改进方法建议。

2外墙保温体系的火灾危险性

外墙外保温体系由保温层、保护层和固定材料 (胶粘剂、锚固件等) 构成并且适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造总称。外墙保温层设置于外墙外侧或内侧,由界面层(混凝土等光面墙隔)、热保温材料层和饰面层(涂料饰面和面砖饰面)构成。

2.1外墙保温材料的类型

从保温材料耐火等级的角度看,目前用于外保温系统的保温材料主要包括三大类:无机类保温材料、有机无机复合保温材料和有机高分子保温材料。

无机类保温材料:这是一类具有不燃性,自身不存在防火安全问题的材料,包括岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等。无机类保温材料的突出优势为其防火能力达到了A级,同时对环境无危害并可回收再利用,一经应用长期有效,节能效果经久不衰,完全符合既节能又环保的要求。但无机类保温材料的其它性能不能完全满足外保温的要求,并且其产生的粉尘和细小纤维既污染空气又易滋生细菌,对人身健康易造成危害,还有怕水、施工不方便等缺点,目前尚不具备广泛应用的技术条件。

有机无机复合保温材料:该材料以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主,发烟量低、不会熔融、无滴落物,属难燃材料,且不具有火焰传播性,自身不存在防火安全问题。虽然其具有一定程度的防火功能,但导热系数偏大,同时大多数复合保温浆料质量不稳定,难以保证工程质量,在允许使用的复合保温砂浆层厚度范围内,很难达到建筑节能设计标准中对外墙平均传热系数限值的规定,所以没有被广泛应用。

有机高分子保温材料:市场上使用最多的节能保温系统为以有机高分子保温材料为代表的节能保温系统,以聚苯乙烯饱沫塑料和聚氯醋硬泡为主,属可燃材料,其燃烧性能等级为E级,具有引发火灾的危险性。

2.2 外墙保温火灾危险性

目前广泛应用的外墙保温材料为有机保温材料,优点是质量轻、保温和隔热性好,最大缺陷是防火安全性差。发生火灾时由于受高温的作用,墙体保温材料表面砂浆龟裂、脱落,很快会引燃保温材料,火灾迅速向大范围蔓延,特别是普通的泡沫板、挤塑板,在80℃就产生熔融变形滴落,一旦起火,火势蔓延速度特别快,燃烧时烟雾大、毒性大。

同时,外墙着火之后,由于室内的自动消防设施不能覆盖外墙,特别是当高层建筑外墙外保温材料着火后由于建筑高度过高举高消防车、登高平台消防车等无法达到火灾区域,严重影响楼内人员的疏散以及灭火救援工作。

3 国内外外墙保温系统防火技术现状

发达国家外墙外保温相关标准中均对材料的防火安全性有严格的要求,被作为该材料、技术应用的首选条件。欧美等发达国家对不同的外墙保温系统和保温材料有着不同的防火安全等级要求,并严格规定不同防火等级的系统和材料应适用于不同建筑防火要求范围。例如:在美国纽约州的建筑指令中明确规定耐火极限低于两个小时的EIFS系统不允许用在高于22.86m的建筑中;德国规定聚苯板薄抹灰系统不能在 22m以上建筑物使用;英国有18m以上建筑物不允许使用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的规定等。

国内对外墙保温系统防火技术的研究已经越来越重视,但由于没有标准对外墙保温材料做出限制规定,对外墙保温系统也缺乏分级标准和使用范围限定,外墙保温防火技术也没有国家或行业产品标准及相关技术规范,高层、超高层建筑普遍采用聚苯板薄抹灰网格布粘贴面砖的外墙外保温做法。与国外相比,中国对外墙保温材料的防火问题评估鉴定的方法简单、粗擦,防火能力较差。所以我国急需进一步研究开发多类型的外保温防火构造体系,开展我国外墙保温体系防火试验标准的研究,提高我国外墙外保温防火安全性。

4外墙保温材料防火安全措施

分别从技术和管理上来解决外墙保温防火安全问题:技术上采取措施,使外墙保温材料、保温系统具有保障安全状态的能力;强化管理,加强施工现场的消防管理措施,达到系统的和谐,以实现整个系统的安全。

提高外墙保温材料的防火性能,根据不同系统的具体构造,相应采取科学、适度、有效的防火构造措施。在新建建筑中,应提高保温材料的阻燃性,推广使用不燃材料组成的外墙保温系统,规定外墙保温材料燃烧性能等级,满足外保温系统具有阻止火焰传播的能力。如果使用聚苯板薄抹灰外保温系统,应增设防火隔离带、挡火梁等防火构造物。对于已采用可燃材料做保温层的建筑,建筑外表层应采用不燃材料将保温层完全覆盖,幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火材料封堵。

强化管理。加强消防安全管理,消防部门加强监管,严格建设工程施工现场管理。根据现有的消防条例和保温工程施工消防安全管理等有关规定,结合实际情况,提出保温工程施工过程的消防安全管理措施。消防部门应加强监管,定期深入各单位进行监督检查,对存在的问题及时指出,要求单位落实整改。尤其对动用明火必须实行严格的消防安全管理,将容易发生火灾且一旦发生火灾后果严重的部位重点设防,实行严格管理,并认真贯彻执行。

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随着我国桥梁建设事业的快速发展,桥梁结构形式日趋大型化、复杂化,质量要求。日趋严格,在桥梁结构的设计、施工、理论研究中,混凝土桥梁结构的裂缝问题将逐渐成为一个重要的研究课题。但因其受地域气候的影响及荷载的影响,加上结构的逐渐复杂化,使得裂缝处理方法具有一定的难度。本文将重点研究桥梁裂缝的表面封闭修补方法。

目前,国内外桥梁结构裂缝的表面封闭修补,常用方法有:填缝、表面抹灰、凿槽嵌补、表面粘贴、表面喷浆及打箍加固封闭法等。

1.填缝法

填缝是砖石砌体裂缝修理中最简便的一种方法。操作时,将缝隙清理干净,根据裂缝宽度不同分别用勾缝刀,抹子,刮刀等工具进行操作,所用灰浆通常采用1:2.5或1:3水泥砂浆 [1],一般不得低于砌筑灰浆的强度。填缝处理后可在美观,耐久性等方面起到一定作用,面对砌体的整体性,强度等方面所起的作用甚微。

2.表面抹灰法

表面抹灰是指用水泥浆,水泥砂浆,环样基液及环氧砂浆等材料涂杂爱裂缝部位的砖石砌体或混凝土表面上的一中修补方法。

(l)水泥砂浆涂抹对于混凝土结构的工艺如下:

可先将裂缝附近的混凝土凿毛,并尽可能使糙面平整,经洗刷干净后,洒水使之保持湿润(不留水珠),然后用1:1-1:2的水泥砂浆涂抹其上。涂抹时混凝土表面不能有流水,最好先用纯水泥浆刷一层底浆(厚度约0.5- 1.0)。再将水泥砂浆一次或分次抹完(应视总厚度而定),一次过厚容易在侧面和顶部引起流淌或因资中下坠脱壳;太薄则容易在收缩时引起开裂。涂抹的总厚度一般在1.0-2.0cm,待收水后,最后用铁抹压实,抹光。砂浆配制时所用傻子不宜太粗,一般为中细砂。水泥可用普通水泥,其标号不低于32.5号。温度高时,涂抹3-4小时后即需洒水养护,并防止阳光直射;冬季应主义保温,切不可受冻,否则所抹水泥砂浆受冻后,轻则强度降低,重则报废。

(2)环氧砂浆涂抹工艺及主义事项如下:

先在裂缝上口凿一V形槽,宽约1-2cm,深约0.5cm,槽面应尽量平整;用钢丝刷或竹刷刷清缝口,并凿去浮渣。用手持式皮风箱吹清缝内灰渣,用红外线灯烘干混凝土表面。裂缝处宜用蘸有丙酮或二甲苯的回丝洗擦一遍(不宜用水清洗),保持槽内混凝土面无灰尘,油污等;在裂缝四周涂抹一层环氧浆液,如裂缝较深,在垂直方向也可静力灌注,环氧浆液可灌入0.5mm的细缝中;最后嵌入环氧砂浆,用刮刀使其平面与原混凝土面齐平。待环氧树脂硬化后(温度越高,硬化时间越短,一般常温下20-25℃,需5-7天)就可应用。养护期间结构不宜受震,受潮,以保证修补质量。操作人员在一般情况下,特别是段期接触的场合不会产生什么副作用。但在具体做法上,应以预防为主,主义安全生产,用乙二胺等固化剂时,须戴塑料手套,防止皮肤灼伤,拌制环氧树脂工作量较大时,要戴口罩,注意通风,修补后须洗手,一般溶剂处不宜有明火,以防止引起火灾。

3.表面粘贴修补法

表面粘贴法是指用胶粘剂把玻璃布或钢板等材料粘贴在裂缝部位的混凝土表面上,达到封闭裂缝目的一种修补方法。

玻璃布粘贴玻璃布一般采用无碱玻璃纤维织成,它比有碱玻璃纤维的耐水性好,强度高。玻璃布产品有无捻粗纱布,平纹布,斜纹布,缎文布及单向布等多种。常用的为无捻粗纱方格布,其特点是强度高,气泡易排除,施工方便。

玻璃布粘贴的胶粘剂多为环氧基液。由于玻璃布在制作过程中加入了浸润剂,含有油脂和腊,影响环氧基液与玻璃布的结合,因此,必须对玻璃布进行除油腊的处理,使环氧基液能侵入不利纤维内,提高粘贴效果。玻璃布除油腊的方法有两种:一种是将玻璃布放置在碱水中煮沸30分钟至1小时,然后用清水漂净;另一种方法是热处理,将玻璃布放在烘烤炉上加温到190℃-250℃。实践证明,采用后者除油腊效果较好。但是玻璃布在烘烤时,由于油腊燃烧,玻璃布上会有很多灰尘,因而必须在烘烤后将玻璃布放在浓度为2-3%的碱水中煮沸约30分钟,然后取出用清水洗净,放在烘箱内烘干或凉干。玻璃布粘贴前要将混凝土面凿毛,并冲洗干净,使表面无油污灰尘,若表面无油污灰尘,若表面不平整,可先用环氧砂浆抹平。粘贴时,先在粘贴面上均匀刷一层环氧基液(不能有气泡产生),然后展开、拉直玻璃布,放置并抹平使之紧贴在混凝土面上,再用刷子或其他工具在玻璃布上刷一遍,使环氧基液浸透玻璃布并溢出,接着又在玻璃布上刷环氧基液。按同样的方法粘贴第二层玻璃布,但上层玻璃布应比下层玻璃布稍宽1-2cm,以便压边。

4. 凿槽嵌补法

凿槽嵌补是沿混凝土裂缝凿一条深槽,然后在槽内嵌补各种勃结材料,如环氧砂浆、沥青、甲基丙烯酸脂类化学补强剂(甲凝)等的一种修补方法。

通常多采用V形槽。槽的两边混凝土面必须修理平整,槽内要清洗干净,必要时可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂浆或喷涂砂浆时,在凿槽时必须一并将槽口外的混凝土表面凿毛,同时整理干净。用水泥砂浆填补,事先要保持槽内湿润(不应有积水):用沥青或环氧材料填补时,要保持槽内干燥,否则应先采取其他措施,使槽内干燥后再进行填补。

5. 表面喷浆法

喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。根据裂缝的部位、性质和修理要求与条件,可分别采用无筋素喷浆、挂网喷浆,或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法。进行喷浆以前,必须完成各项准备工作。需要喷浆的结构表层应仔细敲击。在敲击中发现剥离的部分应当敲碎并除去。有缺陷的地方应填塞起来。如系钢筋混凝土,尚须清除露筋部分钢筋上的铁锈。需要注意的是:喷浆以前先用水冲洗结构物表面,并在开始喷浆之前先把基层湿润一下,然后再开始喷浆。

参考文献:

[1]吴智敏.混凝土I型裂缝静.动态断裂特征性研究.大连理工大学硕士学位论

文.1993:1-23

[2]王铁梦,工程结构裂缝控制.中国建筑工业出版社.1997:17-24

[3]杭州湾跨海大桥70米预应力混凝土箱梁温度监测及裂缝控制课题研究报告.

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关键词:保温材料;火灾危险性;防火对策

中图分类号:X928.7 文献标识码:A 文章编号:

一、建筑外墙保温材料的火灾危险性

建筑节能是节能减排、应对气候变化最重要的领域之一。根据国家城乡建设部颁布的节能标准,从2010年10月1日起,住宅小区必须强制做外墙保温。但是,目前国内的外墙保温材料多使用有机材料,例如聚苯乙烯板(EPS)、挤塑聚苯乙烯板(XPS)和聚氨酯泡沫板(PU)等,存在着很大的火灾危险性。聚苯乙烯板(EPS)和挤塑聚苯乙烯板(XPS)简称聚苯板,又名泡沫板,是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯保温珠粒,经加热预发后在模具中加热成型的白色物体,其有微细闭孔的结构特点,防火等级为B3(易燃,熔融),吸湿率为3. 9(% )。这些外墙有机保温材料都具有很强的易燃性,一旦燃烧,不仅过火速度快,而且会产生大量有毒气体。如, 2010年11月15日14时,上海胶州路高层教师公寓发生特大火灾,造成58人遇难,原因是无证电焊工违章操作,电焊焊渣引燃建筑外保温材料聚氨脂泡沫板(PU),导致整个大楼迅速形成立体燃烧。

二、建筑外墙保温立法存在缺失

分析数起外墙保温材料酿成大火的原因可见,我国在立法层面对建筑外墙保温还存在不少缺失,主要表现在:一是监管工作职责不清。目前,国家有关建筑外墙保温系统的设计、审核、验收及管理等方面的法律法规和技术标准还很不完善。

2009年9月25日公安部和城乡建设部联合的《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,仅对建筑外保温系统的防火隔离措施提出了要求,缺少外墙保温系统监管工作职责等内容,因而在管理上存在一定的空白点。二是外墙保温材料防火要求没有国家标准。在已的行业标准JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》、JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》和JGJ144-2005《外墙外保温工程技术规范》,只是提到了保温材料的燃烧性能要求;现行国家标GB50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》、GBJ16-1987《建筑设计防火规范》、国家或行业其他有关标准尚未明确提出外墙外保温系统的分级标准、防火构造和限定其使用范围等防火技术措施。三是在建筑外墙保温系统防火设计没有国家标准。目前,国家尚未制定建筑外墙保温系统防火设计具体规定,缺乏分级标准和使用范围限定,外墙保温技术也没有国家或行业产品标准及相关技术规范。由于建筑外墙保温法规缺失,监督管理失控,使得建筑外墙保温大量使用有机材料的情况未得到有效遏制,因而会造成这类

火灾事故的发生。

三、建筑施工现场安全管理存在的问题

(一)消防意识淡薄,消防责任不落实

有些建设、施工单位,消防安全责任主体意识淡漠,消防法制观念不强,只追求经济效益和建设工期,没有按照消防法规要求逐级落实消防安全责任制,在消防安全管理工作中相互推诿,施工现场消防安全防范措施落实不到位。另外,一些建筑工程在施工中多次转包,形成一个工程多家施工单位,各施工单位之间互不联系,消防工作职责不清,导致消防安全责任不落实,违章冒险作业现象时有发生。例如,在调查“11·15”上海胶州路高层教师公寓火灾原因中发现,该建筑改造工程开始由上海市静安区建设总公司成功竞标后,将工程项目又分包给上海佳艺,上海佳艺又将项目层层分包。其中的门窗工程、空调工程、外墙保温工程三个子项目均转包给了三家不同的公司。这些施工单位雇用的民工多数都是马路散工,由小包工头临时聘用,多数民工未经消防安全培训,消防安全知识极度匮乏,违章带险作业现象时有发生。根据国家标准和《中华人民共和国安全生产法》关于特种作业人员安全技术考核管理规定,凡从事焊接、切割作业人员,必须取得《特种作业人员操作证》。然而,由于建筑行业人员流动性大,有的用人单位不舍得花钱培养电焊工,多数工程公司也都雇用无证电焊工,因而上岗的电焊工大多未经过正规培训,缺乏岗位消防安全防范常识。这些电焊工在施工期间由于未采取有效防范措施,违章作业,往往会引发火灾事故。

(二)施工现场可燃物多,发生火灾扑救困难

有些建筑施工现场、建筑内部存放大量的可燃建筑材料,再加上建筑墙体外部保温墙面、门窗没有封闭,上下左右贯通,施工脚手架上的跳板、防护网等均为可燃物,建筑防火间距不足,大大增加了施工现场的火灾危险性。在施工过程中违章用火用电,一旦引发火灾,火势便会从着火点向上部迅速蔓延。特别是使用聚氨酯泡沫制作的外墙保温板,不仅会使火势急速向上蔓延,而且会使火势向下蔓延,且燃烧速度很快。再者,发生火灾后,上部燃烧的可燃物碎片飘落下来,又能快速引燃下部的脚手架上竹木质跳板和其他可燃物。因此,在这种情况下,不论什么部位起火,都能迅速发生“连锁反应”,形成立体的“冲天火柱”。此外,对于绝大多数民用建筑来说,在没有设置临时给水系统、没有形成防火分区的情况下,防火功能十分薄弱,一旦发生火灾,则难以控制迅速发展的火势。

四、民用建筑外墙保温系统防火对策

(一)提高建筑外墙保温材料耐火性能

根据公安部《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46号)第二条规定,民用建筑外保温材料应采用燃烧性能为A级的材料。为了满足规定要求,提高建筑外墙保温材料的耐火性能,可以采取以下措施:一是在生产聚氨酯泡沫板、聚苯泡沫板过程中,添加溴类阻燃剂,使保温板的阻燃性能达到A级(不燃)。二是创新保温材料生产技术,提高保温材料的耐火性能。从技术创新入手,在保温材料生产过程中,采用金属或聚合物水泥将泡沫板包覆起来,使保温材料的耐火性能达到A级。

(二)加强民用建筑工程的消防监督管理

前不久公安部印发的《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》,将设有外墙保温材料的民用建筑纳入了消防监管范围。通知规定,凡建设工程消防设计审核和消防验收范围内的设有外保温材料的民用建筑,均应将建筑外保温材料的燃烧性能纳入建筑防火审核和验收内容,未经审核验收或验收不合格的建筑工程不得投入使用。消防部门在加强审核验收工作的同时,要加大施工现场检查力度,联合建设部门、安全生产监督部门、工商行政管理等部门对建筑施工企业开展联合检查,对企业施工资质、技术人员配置、人员业务素质逐一进行检查登记,对不合格的施工企业及长期雇用无证或假证的电焊工的施工企业坚决予以取缔,对建设、施工、监理等单位不履行消防安全职责,违章施工、带险作业的要依法严厉查处,提高整个行业的安全技术含量和从业人员消防安全素质,降低建筑工程火灾发生的频率。

(三)加强建筑工程施工现场消防安全管理

建设单位、施工单位、工程监理单位应建立健全施工现场消防安全领导组织机构,制定消防安全管理制度,明确各自消防安全责任,落实专人负责消防安全工作,各负其责,形成建设、施工、监理“三位一体”消防管理制约机制。对施工现场要严格控制可燃物数量,保持防火间距,保证消防通道、安全出口畅通,加强现场火源、电源、气源管理。电焊工在施工前要清理现场,把可燃物品搬走,检查电焊机设备和接地线,设置防电焊飞溅的挡板。施工现场应设置装满水的水桶、灭火器材等。要定期组织开展施工现场消防安全检查,发现火灾隐患及时整改,制定施工现场灭火应急疏散预案,确保安全。

(四)加强外墙保温系统的立法工作

尽快研究制定外墙保温系统的立法,出台相关法律法规和技术标准,完善建筑外墙保温系统的防火设计规范,加强消防审核验收和监督管理,使建筑外墙保温系统监管工作有法可依,有法必依。

参考文献:

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【关键词】建筑结构;酚醛泡沫塑料;防火;保温;应用

1 引言

酚醛保温板由酚醛泡沫制成,酚醛泡沫是一种新型不燃、防火低烟保温材料,它是由酚醛树脂加入发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料[1]。它最突出的特点是不燃、低烟、抗高温歧变。它克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形的缺点,保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。目前,研究认为在现有的酚醛泡沫保温材料、水泥基泡沫保温板、石棉板、聚苯颗粒保温砂浆、聚氨酯等保温材料中,只有酚醛泡沫有较好的防火保温性能、更加适合实际应用[2-3]。与其他面层材料复合后的酚醛板,可用于建筑物的墙体和房屋屋面保温层。在外墙及屋顶安装上酚醛泡沫保温板后,房屋的隔热保温性能大大增强,比未加保温的建筑可节能60%以上[4]。

本文对酚醛泡沫塑料的发泡原理、制备方法、性能以及应用等方面进行了研究,通过酚醛泡沫塑料与目前常用的四大类防火保温材料性能进行了对比为建筑结构防火保温材料的合理选取和使用提供参考。

2 制备方法和性能

酚醛泡沫材料可分为线性酚醛树脂泡沫材料和甲阶酚醛树脂泡沫材料。线性酚醛树脂泡沫材料是由苯酚和甲醛在酸性条件下聚合,甲阶酚醛树脂泡沫材料由苯酚和甲醛在碱性条件下聚合成预聚体。聚合后还要经由发泡固化成型工艺形成泡沫材料。

发泡剂使用量的增大将使泡沫塑料的密度减小,可根据密度的要求加入合适的发泡剂,在选择时可以选用价廉且有利于保护环境的发泡剂品种。在确定发泡剂用量时还要考虑密度对抗压强度和导热系数的影响,抗压强度随着密度的增大而提高,导热系数随着密度的增大而增大。

固化剂是控制泡孔结构、大小和泡沫体孔隙率的重要因素,具有是泡孔稳定的作用。随着固化剂用量的增加,气泡和固化时间缩短。表面活性剂可以使得泡沫体更均匀、重现性好。研究表明当表面活性剂用量低于3%时,不能形成均匀的泡体,高于10%时会发生泡体陷落,生产时可取3-4%。

酚醛泡沫的导热系数在0.023 W/m.k左右。酚醛泡沫板表面强度低,不利于保证其粘结的可靠性。可以采用复合其他材料,或采用锚栓、挂网的方法解决。聚酚醛泡沫的特性:(1)高阻燃、低发烟。氧指数可达56%,烟密度小于5。1200℃不燃烧,遇火只碳化无滴落物。(2)绝缘性好,导热系数低。酚醛泡沫材料是由“密闭式小气泡”组成,能良好阻断温度形成的热对流现象。(3)耐候性稳定,耐热性较高。酚醛保温发泡材料使用温度为-60℃~150℃, 尺寸稳定,不吸水,抗老化,使用寿命长。无氟发泡,无毒无味,是绿色环保建材。发泡过程不使用氟氯碳化物,配比合理,反应完全,形成的化合物无残留毒物,无任何气味,耐酸耐碱,对于酸性碱性具有良好的抵抗性。

3 与其他保温材料对比

水泥基泡沫保温板具有良好的防火性能,是A级不燃无机保温材料。 保温性能稍差,根据其导热系数0.05~0.059W/m.k,黑龙江省地区外墙保温一般需120mm厚,每平方米造价约110元。这种保温板较酚醛板和苯板重,密度200~250kg/m3,荷载较大。水泥基泡沫保温板缺点是脆性大,边角容易损坏,尺寸规格小;吸水率较高,易收缩、开裂,保温系统易发生开裂、渗漏甚至脱落等质量通病,尤其在板缝处容易开裂,难于做到与建筑物同寿命。因其强度较低,脆性大,不宜用于屋面,不宜做面砖饰面,不适合做干挂幕墙的受力层。水泥基泡沫保温板生产情况和土建施工一样受室外温度的影响。

聚氨脂做为芯材,是B级有机保温材料,保温性能好。但在高温下会产生剧毒氰腈酸,人体吸入毫克量的氰腈酸会产生窒息死亡,且在高温燃烧中滴落,最终产生轰燃,产生大量的氰腈酸对周围环境产生极其恶劣的后果。当今建筑市场因火灾造成的人员伤亡多数是因为毒烟所致。酚醛树脂板在高温分解时产生大量的固型碳(碳化),微量的二氧化碳、苯、苯酚等低毒性物质,同时不滴落。

岩棉板质量轻,保温性能较好,是A级不燃无机保温材料。但强度较低,吸水率较高,易收缩、开裂,保温系统易发生开裂、渗漏甚至脱落等质量通病,难于做到与建筑物同寿命。

聚苯颗粒保温砂浆导热系数0.05~0.061W/m.k,是A级不燃无机保温材料,对基层平整度要求不高,抹灰成型,整体性能好,适用于异型墙面,但当使用厚度大于70mm时施工较困难,厚度不易控制,在寒冷地区不适用。

4 应用现状和前景

酚醛泡沫保温板不仅可以用于传统外墙外保温系统,也可以与饰面层复合制作保温装饰一体化板,还可以用于构筑传统EPS/XPS/PU外墙保温系统防火隔离带,用作幕墙内的防火保温隔热材料、防火门内隔热材料,以及低温或高温场合的防火保温隔热材料。酚醛泡沫保温板广泛用于隧道保温、民用、工业、石油、化工、国防军工、轮船船体、火车车厢、冷库等领域的保温隔热工程,适用于新建各类多层、中高层建筑节能施工及旧房的节能改造。

酚醛泡沫保温板内外墙保温施工方法一般采用由下至上从支撑部位开始,用聚合物粘裂砂浆,将酚醛保温板粘贴在墙面上粘接面积大于35%,首层要大于50%,外保护层较厚的,每平方米要4-6个。粘接后要停24小时在进行保护施工,再隔24小时可进行外施工面的施工。特别注意新生产的酚醛板一定要熟化21天后才能使用,防火隔离带按设计要求的间距采用粘贴结合方法进行不能低于30cm,非透明幕墙可粘贴在幕墙内面板上或者粘贴固定于墙面于幕墙面板之间形成的封闭层[5]。

近年来,我国重大火灾事故不断发生,分析火灾没有被很好控制且损失重大的主要原因,是使用的防火材料存在某些问题。因此,国家非常重视此方面相关法规的建立,并积极推广优良的防火保温材料。

5 结论

酚醛泡沫塑料防火保温材料在我国建筑市场上逐渐受到重视,并被推广应用,具有良好的适用前景。本文介绍到了酚醛泡沫塑料防火保温材料的制备、加工和应用。分析了温度、发泡剂、固化剂、表面活性剂对发泡的影响。介绍了酚醛泡沫塑料的施工方法,结论可为建筑结构防火保温材料的合理选取和使用提供参考。

参考文献:

[1]邓丽娟. 立方体酚醛泡沫塑料的发泡成型与应用. 广东建材, 2011, 3: 130-132

[2]刘新民, 郭庆杰, 曹长青, 等. 建筑用分权泡沫塑料制备与性能研究. 中国塑料, 2006, 20(8): 47-50

[3]王富鑫. 酚醛泡沫塑料应用及制备. 热固性树脂. 2002, 17(7): 36-38

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【关键词】建筑外墙保温材料;防火安全;研究

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)01-083-01

2009年2月9日晚20时27分至10日凌晨2时许,中央电视台新址北配楼获得了远远高于其主楼的关注。事后统计,过火面积10余万平方米,1人死亡、7人受伤。被称为北配楼的电视文化中心高159米,火灾原因初步归结为“系由于业主单位的人不听民警劝阻执意燃放A类烟花所致”。央视大火引燃了诸多追问与热议。燃烧主要集中在钛合金下面的保温层,具有表皮过火的特点。大楼保温层使用的材料是国家推荐使用的新型节能保温材料,这种材料燃烧后过火极快,因此瞬间从北配楼顶部蔓延到整个大楼。在大火的沉重警示下,除了提高防火意识,建筑外墙保温材料的选用也备受关注,建筑外墙保温材料和防火措施的选择成了人们关注的焦点。

一、外墙保温体系的火灾危险性

(一)外墙保温材料的类型

从材料燃烧的角度看,目前用于外保温系统的保温材料主要包括三大类。无机类保温材料:我国的岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等,属不燃性材料, 自身不存在防火安全问题。但其它性能不能完全满足外保温的要求,目前尚不具备广泛应用的技术条件。有机无机复合保温材料:以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主,属难 燃材料,且不具有火焰传播性,自身不存在防火安全问题。有机高分子保温材料:以聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨醋硬泡为主,属可燃材料,具有引发火灾的危险性。

(二)外墙保温火灾危险性

民用建筑特别是高层建筑火灾往往容易形成竖向蔓延,这是因为窗户玻璃虽然在900℃左右才会熔化,但在火灾条件下,由于玻璃受热不均匀和膨胀变形受到窗框 的限制,以及内外表面温差太大等原因,往往在250℃左右就开裂破碎。建筑内起火时,门窗玻璃在火焰或高温作用下,很快破碎脱落,火舌从这些破碎了的门窗口伸出,就是这个缘故。火舌通过外墙门窗口向外蔓延的基本途径有两个:一是火焰的辐射热穿过 门窗口烤燃对面建筑物;二是火舌从窗口伸出向上窜,将上层窗口的可燃物烤燃,逐层向上蔓延,致使整个建筑物起火。特别是外墙发生火灾后,由于受高温的作用,墙体保温材料表面砂浆龟裂、脱落,很快会引燃保温材料,火灾迅速向大范围蔓延。同时,外墙着火之后,由于室内的自动消防设施不能覆盖外墙,使得建筑外墙外保温材料着火后,无计可施。

二、国内外墙保温系统防火技术现状

目前,国内对外墙保温系统防火技术的研究和重视程度还远远不够,几乎所有提及的内容都是关于系统所采用保温材料的燃烧性能,即使在外墙保温行业标准中对有机保温材料的要求也仅仅是氧指数和可燃性试验指标。在公安部消防局下发的“65号文件”中提到的A级防火保温材料,主要包括岩棉、玻璃棉和无机保温砂浆等。但是目前国内A级保温材料市场一直比较混乱,在保温性能、环保性能、施工难度等指标都无相关标准和使用范围限定,生产企业的产品说明书中一般也缺少防火性能指标。当前在国内高层、超高层建筑上用聚苯板薄抹灰网格布粘贴面砖的外墙外保温做法也相当普遍,但这种做法的危险性在于一旦火灾发生,不仅有机保温板燃烧产生的有毒气体和火焰会给逃生者带来巨大危险,同时因聚苯板受热产生的热熔缩变形以及网格布过热折断而导致瓷砖坠落,对逃生人员和救助人员造成的潜在危险也是致命的。正是因为在外墙保温设计、施工过程中和施工完毕后对防火问题的忽视和侥幸心理,由可燃外墙保温材料导致火灾发生或加速蔓延的案例令人触目惊心。

三、外墙保温防火安全措施

笔者认为,解决外墙保温防火安全问题,一方面要在技术上采取措施,使外墙保温材料、保温系统具有保障安全状态的能力,另一方面要强化管理,加强施工现场的消防管理措施,达到系统的和谐,以实现整个系统的安全。