囝國中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)代替建筑材料及制品的燃燒性能燃燒熱值的測定發(fā)布實(shí)施宰瞀粥紫瓣警麟瞥星發(fā)布中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會促”前言引言范圍規(guī)范性引用文件術(shù)語和定義儀器設(shè)備試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)測定步驟試驗(yàn)結(jié)果表述試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)結(jié)果的有效性附錄規(guī)范性附錄附錄資料性附錄附錄資料性附錄附錄資料性附錄目次凈熱值的計(jì)算試驗(yàn)方法的精確度修正系數(shù)的計(jì)算非勻質(zhì)樣品總熱值測量示例前言本標(biāo)準(zhǔn)等同采用建筑制品對火反應(yīng)試驗(yàn)燃燒熱值的測定英文版。為便于使用本標(biāo)準(zhǔn)做了下列編輯性修改一一“本國際標(biāo)準(zhǔn)”一詞改為“本標(biāo)準(zhǔn)”用小數(shù)點(diǎn)“”代替作為小數(shù)點(diǎn)的逗號“”刪除了國際標(biāo)準(zhǔn)的目次和前言。本標(biāo)準(zhǔn)代替建筑材料燃燒熱值試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)與一相比主要變化如下引入主要成分和次要成分的概念見、不要求測試汽化潛熱以氧彈法測試出的總熱值作為材料的熱值當(dāng)有爭議時(shí)才提供凈熱值數(shù)據(jù)見第章增加了“香煙”制樣法見增加了對勻質(zhì)材料和非勻質(zhì)材料的熱值數(shù)據(jù)計(jì)算的要求和說明見第章一增加了規(guī)范性附錄“凈熱值的計(jì)算”見附錄增加了資料性附錄“試驗(yàn)方法的精確度”見附錄增加了資料性附錄“修正系數(shù)的計(jì)算”見附錄增加了資料性附錄“非勻質(zhì)樣品總熱值測量示例”見附錄。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄為規(guī)范性附錄附錄、附錄和附錄為資料性附錄本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國公安部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第七分技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位公安部四川消防研究所。本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位廣東省公安廳消防局、四川省公安廳消防局、廣州市啊啦棒建材有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人趙成剛、張正卿、曾緒斌、陳映雄、周全會。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為。引言本試驗(yàn)規(guī)定了在標(biāo)準(zhǔn)條件下將特定質(zhì)量的試樣置于一個(gè)體積恒定的氧彈量熱儀中測試試樣燃燒熱值的試驗(yàn)方法。氧彈量熱儀需用標(biāo)準(zhǔn)苯甲酸進(jìn)行校準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)條件下試驗(yàn)以測試溫升為基礎(chǔ)在考慮所有熱損失及汽化潛熱的條件下計(jì)算試樣的燃燒熱值。需注意本試驗(yàn)方法是用于測量制品燃燒的絕對熱值與制品的形態(tài)無關(guān)。范圍建筑材料及制品的燃燒性能燃燒熱值的測定本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在恒定熱容量的氧彈量熱儀中測定建筑材料燃燒熱值的試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定總?cè)紵裏嶂档姆椒ā８戒浺?guī)定了計(jì)算凈燃燒熱值的方法。本試驗(yàn)方法的精度參見附錄。覷范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件其隨后所有的修改單不包括勘誤的內(nèi)容或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)然而鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。消防安全術(shù)語建筑制品的對火反應(yīng)試驗(yàn)狀態(tài)調(diào)節(jié)程序和基材選擇的一般規(guī)則術(shù)語和定義中確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。建筑制品要求提供相關(guān)信息的建筑材料、構(gòu)件或其組件。建筑材料單一物質(zhì)或若干物質(zhì)均勻散布的混合物如金屬、石頭、木材、混凝土均勻分散的礦物棉、聚合物。勻質(zhì)制品由單一材料組成的制品或整個(gè)制品內(nèi)部具有均勻的密度和組分。非勻質(zhì)制品不滿足勻質(zhì)制品定義的制品。由一種或多種主要或次要組分組成的制品。主要緝分構(gòu)成非勻質(zhì)制品主要部分的材料。單層面密度或厚度的一層材料可視作主要組分。次要組分非勻質(zhì)制品中未構(gòu)成主要部分的材料。單層面密度且單層厚度的材料可視作次要組分。兩層或多層次要組分直接相鄰即它們之間沒有主要組分時(shí)如果合在一起符合一層次要組分的要求則可視作一個(gè)次要組分。內(nèi)部次要組分其兩面分別至少覆蓋一種主要組分的次要組分。外部次要組分有一面未覆蓋主要組分的次要組分。熱值單位質(zhì)量的材料燃燒所產(chǎn)生的熱量以表示?？偀嶂祮挝毁|(zhì)量的材料完全燃燒并當(dāng)其燃燒產(chǎn)物中的水包括材料中所含水分生成的水蒸氣和材料組成中所含的氫燃燒時(shí)生成的水蒸氣均凝結(jié)為液態(tài)時(shí)放出的熱量被定義為該材料的總?cè)紵裏嶂祮挝粸檎捉苟壳Э??！眱魺嶂祮挝毁|(zhì)量的材料完全燃燒其燃燒產(chǎn)物中的水包括材料中所含水分生成的水蒸氣和材料組成中所含的氫燃燒時(shí)生成的水蒸氣仍以氣態(tài)形式存在時(shí)所放出的熱量。被定義為該材料的燃燒熱值。它在數(shù)值上等于總熱值減去材料燃燒后所生成的水蒸氣在氧彈內(nèi)凝結(jié)為水時(shí)所釋放出的汽化潛熱的差值單位為兆焦耳每千克。汽化潛熱將水由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)所需的熱量單位為兆焦耳每千克。儀器設(shè)備總則試驗(yàn)儀器如圖所示對試驗(yàn)儀器作出了規(guī)定。除非規(guī)定了公差。否則所有尺寸均為標(biāo)稱尺寸。量熱彈量熱彈應(yīng)滿足下列要求。容量士質(zhì)量不超過彈桶厚度至少是彈桶內(nèi)徑的。蓋子用來容放坩堝和電子點(diǎn)火裝置。蓋子以及所有的密封裝置應(yīng)能承受的內(nèi)壓。彈桶內(nèi)壁應(yīng)能承受樣品燃燒產(chǎn)物的侵蝕即使對硫磺進(jìn)行試驗(yàn)彈桶內(nèi)壁也應(yīng)能夠抵制燃燒產(chǎn)生的酸性物質(zhì)所帶來的點(diǎn)腐蝕和晶間腐蝕。量熱儀量熱儀外筒量熱儀外筒應(yīng)是雙層容器帶有絕熱蓋內(nèi)外壁之間填充有絕熱材料。外筒充滿水。外筒內(nèi)壁與量熱儀四周至少有的空隙。應(yīng)盡可能以接觸面積最小的三點(diǎn)來支撐彈筒。對于絕熱量熱系統(tǒng)加熱器和溫度測量系統(tǒng)應(yīng)組合起來安裝在筒內(nèi)以保證外筒水溫與量熱儀內(nèi)筒水溫相同。對于等溫量熱系統(tǒng)外筒水溫應(yīng)保持不變有必要對等溫量熱儀的溫度進(jìn)行修正。攪拌器內(nèi)筒蓋一點(diǎn)火絲溫度計(jì)內(nèi)筒外筒氧彈。圖試驗(yàn)裝置熱儀內(nèi)筒量熱僅內(nèi)簡是磨光的金屬容器用來容納氧彈。量熱儀內(nèi)簡的尺寸應(yīng)能使氧彈完全浸入水中。攪拌器攪拌器應(yīng)由恒定速度的馬達(dá)帶動。為避免量熱儀內(nèi)的熱傳遞在攪拌軸同外桶蓋和外桶之問接觸的部位應(yīng)使用絕熱墊片隔開?？蛇x用具有相同性能的磁力攪拌裝置。溫度測量裝置溫度測量裝置分辨率為。如果使用水銀溫度計(jì)分度值至少精確到保證讀數(shù)在內(nèi)并使用機(jī)械振動器用來輕叩溫度計(jì)保證水銀柱不牯結(jié)。坩堝坩堝應(yīng)由金屬制成如鉑金、鎳合金、不銹鋼或硅石。坩堝的底部平整直徑切去了頂端的最大尺寸高建議使用下列壁厚的坩堝。金屬坩堝壁厚硅石坩堝壁厚。計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)器用以記錄試驗(yàn)時(shí)間精確到精度為。電源點(diǎn)火電路的電壓不能超過。電路上應(yīng)裝有電表用來顯示點(diǎn)火絲是否斷開。斷路開關(guān)是供電回路的一個(gè)重要附屬裝置。壓力表和針閥壓力表和針閥要安裝在氧氣供應(yīng)回路上用來顯示氧彈在充氧時(shí)的壓力精確到。天平需要兩個(gè)天平一一分析天平精度為普通天平精度為。制備“香煙”裝置制備“香煙”的裝置和程序如圖所示。制備“香煙”的裝置由一個(gè)模具和金屬軸不能使用鋁制作組成。單位為毫米在心軸上成型“香煙紙”。將預(yù)先粘好的“香煙紙”邊緣重疊粘結(jié)固定起來。移出心軸后固定“香煙紙”在模具中的位置準(zhǔn)備填裝試樣。制好“香煙”將“香煙紙”端擰在一起。將“香煙”放人坩堝中點(diǎn)火絲被緊密地包裹纏繞在電極線上。心軸電極模具香煙點(diǎn)火絲坩堝?！跋銦熂垺眻D香煙法制備試樣制丸裝置如果沒有提供預(yù)制好的丸狀樣品則需要使用制丸裝置。試劑蒸餾水或去離子水。純度的去除其他可燃物質(zhì)的高壓氧氣由電解產(chǎn)生的氧氣可能含有少量的氫不適用于該試驗(yàn)。被認(rèn)可且標(biāo)明熱值的苯甲酸粉末和苯甲酸丸片可作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。助燃物采用已知熱值的材料比如石蠟油。已知熱值的“香煙紙”應(yīng)預(yù)先粘好且最小尺寸為。可將市面上買來的的“香煙紙”裁成相等的兩片來用。點(diǎn)火絲為直徑的純鐵鐵絲。也可以使用其他類型的金屬絲只要在點(diǎn)火回路合上時(shí)金屬絲會因張力而斷開且燃燒熱是已知的。使用金屬坩堝時(shí)點(diǎn)火絲不能接觸坩堝建議最好將金屬絲用棉線纏繞。棉線以白色棉纖維制成見。試樣概述應(yīng)對制品的每個(gè)組分進(jìn)行評價(jià)包括次要組分。如果非勻質(zhì)制品不能分層則需單獨(dú)提供制品的各組分。如果制品可以分層那么分層時(shí)制品的每個(gè)組分應(yīng)與其他組分完全剝離相互不能粘附有其他成分。制樣概述樣品應(yīng)具有代表性對勻質(zhì)制品或非勻質(zhì)制品的被測組分應(yīng)任意截取至少個(gè)樣塊作為試樣。若被測組分為勻質(zhì)制品或非勻質(zhì)制品的主要成分則樣塊最小質(zhì)量為。若被測組分為非勻質(zhì)制品的次要成分。則樣塊最小質(zhì)量為。松散填充材料從制品上任意截取最小質(zhì)量為的樣塊作為試樣。含水產(chǎn)品將制品干燥后任意截取其最小質(zhì)量為的樣塊作為試樣。表觀密度測量如果有要求應(yīng)在最小面積為的試樣上對制品的每個(gè)組分進(jìn)行面密度測試精度為。如為含水制品則需對干燥后的制品質(zhì)量進(jìn)行測試。研磨將樣品逐次研磨得到粉末狀的試樣。在研磨的時(shí)候不能有熱分解發(fā)生。樣品要采用交錯(cuò)研磨的方式進(jìn)行研磨。如果樣品不能研磨則可采用其他方式將樣品制成小顆?；蚱摹Ｔ囅轭愋屯ㄟ^研磨得到細(xì)粉末樣品見應(yīng)以坩堝法見制備試樣。如果通過研磨不能得到細(xì)粉末樣品或以坩堝試驗(yàn)時(shí)試件不能完全燃燒則應(yīng)采用“香煙”法制備試樣見。試樣數(shù)量按的規(guī)定應(yīng)對個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)。如果試驗(yàn)結(jié)果不能滿足有效性的要求見第章則需對另外個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)。按分級體系的要求可以進(jìn)行多于個(gè)試樣的試驗(yàn)。質(zhì)量測定稱取下述樣品精確到被測材料苯甲酸必要時(shí)應(yīng)稱取點(diǎn)火絲、棉線和“香煙”紙。注對于高熱值的制品可以不使用助燃物或減少助燃物。注對于低熱值的制品為了使得試樣達(dá)到完全燃燒可以將材料和苯甲酸的質(zhì)量比由改為或增加助燃物來增加試樣的總熱值。坩堝試驗(yàn)試驗(yàn)步驟如下如圖所示將已稱量的試樣和苯甲酸的混合物放入坩堝中將已稱量的點(diǎn)火絲連接到兩個(gè)電極上調(diào)節(jié)點(diǎn)火絲的位置使之與坩堝中的試樣良好的接觸。點(diǎn)火絲電極一苯甲酸和試樣的混合物坩堝。圍坩堝法制備試樣香煙試驗(yàn)試驗(yàn)步驟如下如圖所示調(diào)節(jié)已稱量的點(diǎn)火絲下垂到心軸的中心。用已稱量的“香煙紙”將心軸包裹并將其邊緣重疊處用膠水粘結(jié)。如果“香煙紙”已粘結(jié)則不需要再次粘結(jié)。兩端留出足夠的紙使其和點(diǎn)火絲擰在一起。將紙和心軸下端的點(diǎn)火絲擰在一起放人模具中點(diǎn)火絲要穿出模具的底部。移出心軸。將已稱量的試樣和苯甲酸的混合物放入“香煙紙”。從模具中拿出裝有試樣和苯甲酸混合物的“香煙紙”分別將“香煙紙”兩端扭在一起。稱量“香煙”狀樣品確?？傊睾徒M成成分的質(zhì)量之差不能超過。將“香煙”狀樣品放人坩堝。狀態(tài)調(diào)節(jié)試驗(yàn)前應(yīng)將粉末試樣、苯甲酸和“香煙紙”按照的要求進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。測定步驟概述試驗(yàn)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下進(jìn)行試驗(yàn)室內(nèi)溫度要保持穩(wěn)定。對于手動裝置房間內(nèi)的溫度和量熱筒內(nèi)水溫的差異不能超過士。校準(zhǔn)步驟水當(dāng)量的測定量熱儀、氧彈及其附件的水當(dāng)量可通過對組質(zhì)量為的標(biāo)準(zhǔn)苯甲酸樣品進(jìn)行總熱值測定來進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定步驟如下壓縮已稱量的苯甲酸粉末用制丸裝置將其制成小丸片或使用預(yù)制的小丸片預(yù)制的苯甲酸小丸片的燃燒熱值同試驗(yàn)時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)苯甲酸粉末燃燒熱值一致時(shí)才能將預(yù)制小丸片用于試驗(yàn)。稱量小丸片精確到。將小丸片放人坩堝。將點(diǎn)火絲連接到兩個(gè)電極。將已稱量的點(diǎn)火絲接觸到小丸片。按的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。水當(dāng)量應(yīng)為次標(biāo)定結(jié)果的平均值以表示。每次標(biāo)定結(jié)果與水當(dāng)量的偏差不能超過。重復(fù)標(biāo)定的條件在規(guī)定周期內(nèi)或不超過個(gè)月或系統(tǒng)部件發(fā)生了顯著變化時(shí)應(yīng)按的規(guī)定進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)程序檢查兩個(gè)電極和點(diǎn)火絲確保其接觸良好在氧彈中倒人的蒸餾水用來吸收試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的酸性氣體。擰緊氧彈密封蓋連接氧彈和氧氣瓶閥門小心開啟氧氣瓶給氧彈充氧至壓力達(dá)到。將氧彈放入量熱儀內(nèi)筒。在量熱儀內(nèi)簡中注入一定量的蒸餾水使其能夠淹沒氧彈并對其進(jìn)行稱量。所用水量應(yīng)和校準(zhǔn)過程中見所用的水量相同精確到。檢查并確保氧彈沒有泄漏沒有氣泡。將量熱儀內(nèi)筒放入外筒。步驟如下安裝溫度測定裝置開啟攪拌器和計(jì)時(shí)器。調(diào)節(jié)內(nèi)簡水溫使其和外筒水溫基本相同。每隔一分鐘應(yīng)記錄一次內(nèi)筒水溫調(diào)節(jié)內(nèi)筒水溫直到內(nèi)的連續(xù)讀數(shù)偏差不超過士。將此時(shí)的溫度作為超始溫度。接通電流回路點(diǎn)燃樣品。對絕熱量熱儀來說在量熱儀內(nèi)筒快速升溫階段外筒的水溫應(yīng)與內(nèi)筒水溫盡量保持一致其最高溫度相差不能超過士。每隔一分鐘應(yīng)記錄一次內(nèi)筒水溫直到內(nèi)的連續(xù)讀數(shù)偏差不超過土。將此時(shí)的溫度作為最高溫度。從量熱儀中取出氧彈放置后緩慢泄壓。打開氧彈。如氧彈中無煤煙狀沉淀物且坩堝上無殘留碳便可確定試樣發(fā)生丁完全燃燒。清洗并干燥氧彈。如果采用坩堝法進(jìn)行試驗(yàn)方時(shí)試樣不能完全燃燒則采用“香煙”法重新進(jìn)行試驗(yàn)。如果采用“香煙”法進(jìn)行試驗(yàn)試樣同樣不能完全燃燒則繼續(xù)采用“香煙”法重復(fù)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表述手動測試設(shè)備的修正按照溫度計(jì)的校準(zhǔn)證書根據(jù)溫度計(jì)的伸人長度對測試的所有溫度進(jìn)行修正。等濕量熱儀的修正見附錄因?yàn)橥饨缬袩峤粨Q因此有必要對溫度進(jìn)行修正見注、注、注。注如果使用了絕熱護(hù)套那么溫度修正值為注如果采用自動裝置且自動進(jìn)行修正那么溫度修正值為注附錄給出了用于計(jì)算的制圖法。按如下公式進(jìn)行修正一一】一式中從主期采樣開始到出現(xiàn)最高溫度時(shí)的一段時(shí)間最高溫度出現(xiàn)的時(shí)間是指溫度停止升高并開始下降的時(shí)間的平均值單位為分鐘、秒如圖所示從主期采樣開始到溫度達(dá)到總溫升值時(shí)刻的這段時(shí)間如圖所示見這些時(shí)刻的計(jì)算是在相互兩個(gè)最相近的讀數(shù)之間通過插值獲得單位為分鐘、秒末期采樣階段溫度每分鐘下降的平均值如圖所示。初期采樣階段溫度每分鐘增長的平均值如圖所示。差異通常與量熱儀過熱有關(guān)。溫度時(shí)間試驗(yàn)初期試驗(yàn)主期試驗(yàn)?zāi)┢邳c(diǎn)火外筒。廠一一圖溫度一時(shí)間曲線試樣燃燒總熱值的計(jì)算計(jì)算試樣燃燒的總熱值時(shí)應(yīng)在恒容的條件下進(jìn)行由下列公式計(jì)算得出以表示。對于自動測試儀燃燒總熱值可以直接獲得并作為試驗(yàn)結(jié)果。一蘭二二式中總熱值單位為兆焦耳每千克量熱儀、氧彈及其附件以及氧彈中充人水的水當(dāng)量單位為兆焦耳每開爾文見起始溫度單位為開爾文最高溫度單位為開爾文一一試驗(yàn)中所用助燃物的燃燒熱值的修正值單位為兆焦耳如點(diǎn)火絲、棉線、“香煙紙”、苯甲酸或其他助燃物。除非棉線、“香煙紙”或其他助燃物的燃燒熱值是已知的否則都應(yīng)測定。按照的規(guī)定來制備試樣并按照的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。各種點(diǎn)火絲的熱值如下鎳鉻合金點(diǎn)火絲鉑金點(diǎn)火絲純鐵點(diǎn)火絲與外部進(jìn)行熱交換的溫度修正值單位為開爾文見。使用了絕熱護(hù)套的修正值為試樣的質(zhì)量單位為千克。產(chǎn)品燃燒總熱值的計(jì)算概述對于燃燒發(fā)生