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保温材料阻燃检测的重点项目是什么?

三方检测机构-岳工 2024-06-25

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保温材料是建筑节能与工业隔热的核心材料,但部分有机保温材料(如聚苯板、聚氨酯泡沫)易引燃,火灾中会加速火势蔓延并释放有毒烟气,因此阻燃检测是保障其安全应用的关键环节。阻燃检测并非单一指标的测试,而是通过多个核心项目综合评估材料的防火性能——从燃烧难易程度,到火灾中的热释放、烟气生成,再到燃烧后的余辉风险,每个项目都对应实际火灾中的不同风险点。本文围绕保温材料阻燃检测的重点项目展开,解析各项目的测试原理、标准依据与实际应用价值,为行业从业者提供参考。

氧指数(LOI)测试:判断材料燃烧难易的基础指标

氧指数是材料在氧氮混合气体中维持稳定燃烧的最低氧浓度(体积分数),是评估保温材料“是否容易被点燃”的核心指标。测试时,将试样垂直固定在燃烧筒中,通入不同比例的氧氮混合气,点燃试样顶部后观察燃烧状态——若试样持续燃烧3分钟或燃烧长度超过50mm,则调整氧气浓度,直到找到维持燃烧的最低值。

氧指数的数值直接对应材料的燃烧等级:LOI<21为易燃(如普通EPS板),21-27为可燃(如未阻燃的聚氨酯),≥27为难燃(如岩棉、酚醛泡沫),≥32为高难燃(如改性EPS板)。国内标准为GB/T 2406-2009,国际标准为ISO 4589-2。在工程中,氧指数是保温材料分级的必查项——如GB 8624要求B1级(难燃)材料LOI≥32,B2级(可燃)≥26。

例如,岩棉的LOI通常≥40,属于高难燃材料;普通EPS板LOI仅约18,需添加阻燃剂提升至≥30才能达到B1级。氧指数的意义在于,它能快速判断材料的“基本防火属性”,是后续检测的基础。

垂直燃烧试验:模拟墙面保温的火焰蔓延风险

墙面保温材料多垂直安装,火灾时火焰易沿表面向上蔓延,同时滴落物可能引燃下方可燃物——垂直燃烧试验正是针对这一场景设计的关键项目。测试时,将1000mm×150mm的试样垂直固定,用500W喷灯点燃顶部边缘10秒,记录火焰蔓延长度、燃烧时间及滴落物是否引燃下方100mm处的滤纸。

该试验的核心是评估“向上蔓延能力”与“滴落引燃风险”。根据GB/T 8626-2006,B1级材料需满足:火焰蔓延长度≤150mm,无滴落引燃滤纸,燃烧时间≤30秒;B2级允许火焰蔓延至250mm,但滴落物不能引燃。例如,酚醛泡沫保温板垂直燃烧后火焰迅速熄灭,无滴落,符合B1级;而未阻燃的聚氨酯泡沫,火焰快速向上蔓延且滴落物引燃滤纸,属于易燃材料。

由于贴近墙面保温的实际场景,垂直燃烧试验被纳入《建筑节能工程施工质量验收标准》(GB 50411)的强制检测项目,是墙面保温材料进场的“通行证”。

水平燃烧试验:评估屋面/地面保温的蔓延速度

屋面保温、地面垫层等场景中,保温材料多水平放置,火灾风险主要来自火焰沿水平方向的蔓延速度——水平燃烧试验就是评估这一风险的重点项目。测试方法分为“燃烧速率法”(点燃一端,测火焰蔓延至规定距离的时间)和“熄灭时间法”(记录火焰自行熄灭的时间)。

常用标准为GB/T 2408-2008,其中水平燃烧分为HB、HB40、HB75三个等级:HB级燃烧速率≤40mm/min,HB40要求燃烧长度≤100mm,HB75允许速率≤75mm/min。例如,屋面用挤塑聚苯板(XPS)的水平燃烧速率≤30mm/min,符合HB级;地面用泡沫玻璃则火焰无法蔓延,属于不燃材料。

水平与垂直燃烧的核心区别在于:水平关注“平面蔓延速度”(避免火灾在屋面/地面扩散),垂直关注“向上蔓延高度”(防止火灾向上层建筑扩散)。因此,不同安装场景需选择对应的试验项目。

锥型量热仪测试:综合评估火灾中的热与烟气行为

锥型量热仪是模拟实际火灾的“综合测试仪”——通过锥型加热器提供5-100kW/m²的热辐射,测试材料的热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、质量损失速率(MLR)、烟气生成速率(SPR)等10余项指标,全面反映材料在火灾中的“贡献”。

热释放速率是核心指标:峰值热释放速率(PHRR)越低,说明材料释放热量的速度越慢,越能延缓火势蔓延。例如,岩棉的PHRR约50kW/m²,普通EPS板则达300kW/m²以上;总热释放量(THR)反映燃烧全过程的总热量,THR低的材料(如酚醛泡沫)火灾持续时间更短。

标准为ISO 5660-1(国内对应GB/T 16172),由于结果贴近实际火灾,锥型量热仪已成为超高层、航天等高端保温材料的必测项目,也是科研机构研发新型阻燃材料的核心设备。

烟密度测试:防范火灾中的烟气毒性风险

火灾中80%的死亡由烟气导致——有毒烟气(如CO、氰化氢)会窒息,高浓度烟气会遮挡视线。烟密度测试通过“烟密度箱法”测量光照度下降率,计算最大烟密度值(MSD),评估烟气的浓度与毒性。

常用标准为GB/T 8627-2007,要求B1级材料MSD≤75,B2级≤90。例如,聚氨酯泡沫虽通过氧指数试验,但MSD达85则无法达到B1级;而岩棉、玻璃棉的MSD≤20,属于低烟材料。

需注意的是,部分卤系阻燃剂会增加烟密度与毒性,因此“低烟低毒”已成为保温材料阻燃改性的重要方向——如无卤阻燃EPS板,不仅LOI达标,烟密度也控制在70以内。

余辉与阴燃时间测定:避免二次火灾风险

火灾被扑灭后,保温材料可能仍处于“余辉”(发红无明火)或“阴燃”(内部缓慢燃烧)状态,易引发二次火灾——这就是余辉与阴燃时间测定的意义。

测试通常整合在垂直/水平燃烧试验中:停止点火后,记录余辉(表面发红时间)与阴燃(内部燃烧时间)。根据GB/T 8626,B1级材料余辉≤10秒、阴燃≤30秒;B2级余辉≤20秒、阴燃≤60秒。例如,某改性EPS板垂直燃烧时火焰熄灭,但余辉长达40秒,存在复燃风险,无法通过B1级检测。

在实际工程中,余辉与阴燃常被忽视,但却是“小火变大火”的重要隐患——如某居民楼外墙保温材料阴燃40分钟后复燃,导致火灾蔓延至3层。

熔融滴落性能:解决塑料保温材料的特殊风险

聚苯板、聚氨酯泡沫等塑料保温材料燃烧时会“熔融滴落”,高温滴落物可能引燃下方可燃物(如窗帘、地毯)。因此,熔融滴落性能是塑料类材料的重点检测项目。

测试整合在垂直燃烧试验中:观察滴落物是否引燃下方滤纸。GB/T 8626要求B1级材料无“引燃性滴落物”,B2级允许滴落但不能持续引燃。例如,普通EPS板滴落物会引燃滤纸,而添加抗滴落剂的阻燃EPS板,熔融时形成炭层,无滴落或滴落物不引燃,符合B1级。

在塑料保温材料的阻燃改性中,解决熔融滴落是关键技术——如通过添加膨胀型阻燃剂,让材料燃烧时形成膨胀炭层,阻止熔融滴落,提升安全性能。

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