石材表面处理剂燃烧性能检测的试验方法

石材表面处理剂是建筑装饰中用于提升石材防水、防污、美观性的关键材料，但其燃烧性能直接关联建筑消防安全。无论是溶剂型还是水性处理剂，若燃烧时释放有毒气体或快速蔓延火焰，都可能加剧火灾危害。因此，严格的燃烧性能检测是评估其安全性能的核心环节，试验方法需遵循标准化流程，确保结果准确可靠，为工程应用提供科学依据。

试验前的样品与设备准备

燃烧性能检测的准确性首先依赖样品的代表性与设备的可靠性。样品需从批量生产的石材表面处理剂中随机抽取，每批至少抽取3份，保持材料原始状态，避免因存储不当导致成分变化——如溶剂型处理剂需密封保存，防止溶剂挥发；水性处理剂需避免受潮结块。若样品为液体，需按产品说明书的涂布量（通常为100-200g/㎡）均匀涂覆于不燃性石材基材（如花岗岩）表面，干燥至恒重后再进行试验，干燥条件需与实际施工一致（如23℃下放置24小时）。

设备方面，燃烧试验箱、氧指数仪、火焰高度测量装置需提前校准。燃烧试验箱的温度控制系统需验证：将热电偶置于箱内中心位置，运行30分钟后温度波动应≤±1℃；火焰高度需用标准量规测量，确保丙烷火焰高度为20±2mm（符合GB/T 2408要求）。氧指数仪的气体流量控制器需校准，确保氧氮混合气体的流量稳定在10±1L/min。

水平燃烧试验方法

水平燃烧试验主要评估材料在水平状态下的火焰蔓延速率，是石材表面处理剂最常用的燃烧性能检测方法之一，遵循GB/T 2408-2008标准。试样制备需将处理后的石材切割成125mm×13mm×3mm的长条，边缘需用砂纸打磨平整，避免毛刺导致火焰提前蔓延。若为涂层型处理剂，需确保涂层厚度与实际施工一致（通常0.1-0.3mm），且无气泡或剥落。

试验时，将试样水平固定在试验箱内的金属支架上，试样一端距离箱壁25mm，另一端伸出支架10mm（用于点燃）。用调节好的20mm高火焰点燃伸出端，持续点燃30秒后移开火焰——若试样在30秒内自行熄灭，则需重新点燃，总点燃时间不超过60秒。试验过程中需记录两个关键指标：一是火焰蔓延至试样上100mm标记线的时间（若未蔓延至则记录实际燃烧长度）；二是燃烧过程中是否产生滴落物。

结果判定需结合燃烧速率：若燃烧速率≤10mm/min，且未蔓延至100mm标记线，判定为HB级（水平燃烧低级）；若燃烧速率>10mm/min或蔓延至标记线，则需进一步评估为HB40或HB75级（根据燃烧长度调整）。需注意，溶剂型处理剂燃烧时可能释放大量烟雾，需确保试验箱通风良好，避免烟雾积聚影响火焰观察。

垂直燃烧试验方法

垂直燃烧试验更贴近实际中处理剂在垂直墙面的燃烧情况，重点评估火焰向上蔓延及滴落物的危害，遵循GB/T 2408-2008标准。试样尺寸为150mm×13mm×3mm，若为液体处理剂，需涂布于石材基材后切割成规定尺寸，确保涂层无开裂或剥落——基材需选用不燃性石材（如花岗岩），避免基材本身燃烧干扰检测结果。

试验步骤如下：将试样垂直悬挂在试验箱内的支架上，下端距离箱底100mm，下方300mm处放置一张干燥滤纸（定量为120g/㎡），用于检测滴落物的可燃性。用20mm高的火焰从试样底部中心位置点燃，持续点燃10秒后移开；若试样火焰熄灭，需再次点燃，总点燃时间不超过20秒。试验过程中需记录两个核心数据：一是火焰持续燃烧的时间（从移开火焰到火焰熄灭的时间）；二是滴落物是否引燃下方滤纸。

结果判定依据火焰持续时间与滴落物情况：若火焰熄灭时间≤10秒，且滴落物未引燃滤纸，判定为V-0级（垂直燃烧最高级）；若火焰熄灭时间11-30秒，或滴落物引燃滤纸但30秒内熄灭，判定为V-1级；若火焰持续时间超过30秒，或滴落物持续引燃滤纸，则为V-2级。需注意，试验过程中需避免滤纸与试样滴落物直接接触，确保滴落物是自由下落至滤纸表面。

氧指数试验方法

氧指数（LOI）是衡量材料燃烧难易程度的精准指标，指维持试样燃烧所需的最低氧气浓度（体积分数），遵循GB/T 2406.1-2008标准。该方法适用于所有类型的石材表面处理剂，尤其是需要精确评估燃烧性能的高端工程（如高层建筑、地铁）。

试样制备需将处理后的石材切割成80mm×10mm×4mm的长条，涂层厚度需均匀——若为溶剂型处理剂，需待溶剂完全挥发后再切割，避免试样内部残留溶剂导致氧指数偏低。试验前需将试样置于23℃、50%RH环境中调节24小时，消除环境湿度对燃烧性能的影响。

试验时，将试样垂直放入氧指数仪的燃烧筒内（燃烧筒内径40mm），底部通入氧氮混合气体。用点火器从顶部点燃试样，点燃后立即移开点火器，观察试样燃烧情况：若试样燃烧时间≥30秒或燃烧长度≥50mm，说明当前氧浓度过高，需降低氧气浓度；若燃烧时间<30秒或燃烧长度<50mm，说明氧浓度过低，需提高氧气浓度。重复调整浓度，直到找到临界氧浓度——即连续3次试验中，2次燃烧符合要求、1次不符合的氧气浓度。

氧指数结果计算需取3次平行试验的平均值，精确至0.1%。通常，氧指数≥27%的材料为难燃性，≥32%为不燃性（需结合水平/垂直燃烧试验结果综合判定）。需注意，氧指数试验的气体流量需稳定在10L/min，流量波动会导致氧浓度不准确，影响结果。

试验环境的控制要求

环境因素是影响燃烧性能检测结果的关键变量，需严格遵循GB/T 2918-2018《塑料试样状态调节和试验的标准环境》。试验温度需控制在23±2℃——温度过高会加速溶剂型处理剂的溶剂挥发，导致试样硬度降低，燃烧速率加快；温度过低则会使水性处理剂的水分蒸发缓慢，抑制燃烧。湿度需控制在50±5%RH——高湿度会使试样吸收水分，降低燃烧性能；低湿度则可能导致试样干燥过度，火焰蔓延更快。

试验箱的通风速率需符合标准：水平/垂直燃烧试验箱的通风量应为10-30次/小时，确保燃烧产生的烟气及时排出，避免积聚的烟气改变试样周围的氧浓度；氧指数仪的燃烧筒需保持垂直，避免气体流动不畅导致氧浓度分布不均。此外，试验需在标准大气压（101.3kPa）下进行，若气压偏差超过5kPa，需对氧指数结果进行修正——修正公式为：LOI修正值=LOI实测值×(实际气压/标准气压)^0.5。

数据记录与结果准确性保障

准确的记录是试验结果可追溯的基础。试验过程中需用钢笔或电子记录仪记录以下信息：试样编号、产品名称、生产批号、试样尺寸、涂层厚度、试验温度、湿度、大气压力、火焰高度、点燃时间、燃烧时间、燃烧长度、滴落物情况、氧浓度（氧指数试验）。记录需及时、清晰，避免事后补记导致误差。

每个试验项目需做3次平行试验，取平均值作为最终结果。若平行试验的相对偏差超过10%，需重新抽取样品进行试验，并分析偏差原因——常见原因包括：试样制备不均匀（如涂层厚度不一致）、设备校准不准确（如火焰高度测量错误）、环境条件波动（如试验过程中温度突然变化）。

异常数据的处理需谨慎：若某一次试验结果明显偏离其他两次（如燃烧时间相差超过50%），需检查试样是否存在缺陷（如涂层开裂、基材有杂质）或试验操作是否失误（如点燃时间过长、火焰位置偏移）。若确认是操作失误，需剔除该数据并重新试验；若为试样本身问题，则需重新抽取样品，确保结果代表批量产品的真实性能。