教學目的與要求：了解：常見材料類型、未來發(fā)展趨勢熟悉：火災特性掌握：燃燒原理、防火機理、常規(guī)檢測項目難點與重點：燃燒原理、防火機理講授課時安排：2課時章節(jié)要求學習要求：

筆記（重點和難點）閱讀最新文獻教學目的與要求：章節(jié)要求學習要求：物質(zhì)的燃燒原理燃燒Combustion：通常伴有火焰或生煙現(xiàn)象的物質(zhì)的放熱氧化反應。

（i.e.有焰/無焰，生熱/發(fā)光，化學過程）火Fire：以放熱為特點并伴隨煙和火焰的燃燒過程。物質(zhì)的燃燒原理燃燒Combustion：火的三要素熱度氧氣燃料火的四要素燃料熱度氧氣鏈反應RH+0.5O2R?+OH?火的三要素熱度氧氣燃料火的四要素燃料熱度氧氣鏈反應RH+0.建筑材料的火災特性燃燒性能耐火極限燃燒時的毒性燃燒時的發(fā)煙性材料燃燒或遇火時所發(fā)生的一切物理、化學變化著火的難易程度火焰?zhèn)鞑ニ俣热紵龝r的發(fā)熱量在標準耐火條件下，從受到火的作用時起，到失去穩(wěn)定性、完整性或隔熱性時止的這段時間，通常用小時（h）來表示決定建筑物在火災中的穩(wěn)定性和火災發(fā)展速度材料熱分解產(chǎn)物對人體的毒害作用材料的燃燒產(chǎn)物對人體的毒害作用材料在燃燒或熱解作用中所產(chǎn)生的懸浮在大氣中可見的固體和液體微粒（固體微粒：碳粒子；液體微粒：焦油狀液滴）建筑材料的火災特性燃燒性能材料燃燒或遇火時所發(fā)生的一切物理、

燃燒性能按《建筑材料燃燒性能分級方法》GB86-1997級別名稱分級標志A不燃材料GB8624(A)B1難燃材料GB8624(B1)B2可燃材料GB8624(B2)B3易燃材料GB8624(B3)

建筑物構(gòu)件的耐火等級：4級高層民用建筑的耐火等級：2級裝修材料燃燒性能等級：4級娛樂場所、圖書資料庫和檔案庫內(nèi)部各部位裝修材料的燃燒性能等級有何異同？為什么？鋪地材料熱塑性塑料燃燒性能按《建筑材料燃燒性能分級方法》GB86-1997級不燃性建筑材料，在空氣中受到火燒或高溫作用時不起火、不微燃、不碳化。如花崗石、大理石、水磨石、水泥制品、混凝土制品、石膏板、石灰制品、粘土磚、玻璃、陶瓷、馬賽克、鋼材、鋁合金制品等。

難燃性建筑材料，在空氣中受到火燒或高溫作用時難起火、難微燃、難碳化，當火源移走后，燃燒或微燃立即停止。如紙面石膏板、水泥刨花板、難燃膠合板、難燃中密度纖維板、難燃木材、硬質(zhì)PVC塑料地板、酚醛塑料等。不燃性建筑材料，在空氣中受到火燒或高溫作用時不起火、不微燃、可燃性建筑材料，在空氣中受到火燒或高溫作用時，立即起火或微燃，而且火源移走以后仍繼續(xù)燃燒或微燃。如天然木材、木制人造板、竹材、木地板、聚乙烯塑料制品等。

易燃性建筑材料，在空氣中受火燒或高溫作用時，立即起火，且火焰?zhèn)鞑ニ俣群芸臁Ｈ缬袡C玻璃、賽璐珞、泡沫塑料等?？扇夹越ㄖ牧?，在空氣中受到火燒或高溫作用時，立即起火或微燃

耐火極限的判定條件（三）失去絕熱性1.標志：下列兩個條件之一

（1）試件背火面測溫點平均溫升達140℃；

（2）試件背火面測溫點任一點溫升達180℃.

2.建筑構(gòu)件耐火極限三個判定條件：

（1）分隔構(gòu)件（隔墻、吊頂、門窗）：失去完整性或絕熱性；

（2）承重構(gòu)件（梁、柱、屋架）：失去穩(wěn)定性；

（3）承重分隔構(gòu)件（承重墻、樓板）:失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性（一）失去穩(wěn)定性

構(gòu)件在試驗過程中失去支持能力或抗變形能力（1）外觀判斷：如墻發(fā)生垮塌；梁板變形大于L/20；柱發(fā)生垮塌或軸向變形大于h/100（mm）或軸向壓縮變形速度超過3h/1000（mm/min）；

（2）受力主筋溫度變化：16Mn鋼，510℃。

（二）失去完整性

標志：出現(xiàn)穿透性裂縫或穿火的孔隙耐火極限的判定條件（三）失去絕熱性（一）失去穩(wěn)定性

不燃？難燃？可燃？易燃？氧指數(shù)oxygenindex阻燃時間inhibitingtime續(xù)燃時間continued-burningtime陰燃時間hidden-burningtime損毀長度charlength平均燃燒時間平均燃燒高度B1平均燃燒范圍B2……定性定量是在規(guī)定條件下，試樣在氧、氮混合氣流中，剛好維持發(fā)焰燃燒所需的最低氧氣濃度，以氧所占混合氣體的體積百分數(shù)表示。

氧指數(shù)＜22，易燃材料氧指數(shù)22-27，可燃材料氧指數(shù)＞27，難燃材料織物阻燃性能測試儀（垂直法）在規(guī)定的實驗條件下，當有焰燃燒終止后，或者離開火源后，材料持續(xù)無焰燃燒的時間在規(guī)定的實驗條件下，移開火源后材料持續(xù)有焰燃燒的時間在規(guī)定的實驗條件下，當有焰燃燒終止后，或者移開火源后，材料持續(xù)無焰燃燒的時間在規(guī)定的實驗條件下，材料損毀面積在規(guī)定方向上的最大長度不燃？難燃？可燃？易燃？氧指數(shù)oxygenindex定性防火阻燃措施

（防火機理）降低聚合物的分解程度減少從材料中高溫分解出來的能夠助燃的氣體凝聚相阻燃氣相阻燃中斷熱交換阻燃防火阻燃措施

（防火機理）降低聚合物的分解程度凝聚相阻燃氣相防火阻燃措施

（防火機理）凝聚相阻燃氣相阻燃中斷熱交換阻燃防火阻燃措施

（防火機理）凝聚相阻燃氣相阻燃中斷熱交換阻燃防火阻燃措施

（防火機理）加速聚合物的軟化，流動，隔離膜，降低可燃性涂層涂覆或在聚合物表面能形成碳化層，熱屏障作用凝聚相阻燃氣相阻燃中斷熱交換阻燃防火阻燃措施

（防火機理）加速聚合物的軟化，流動，隔離膜，降常用的防火材料

防火板

木質(zhì)防火門

防火木制窗框防火卷簾

防火貯物箱防火玻璃防火涂料防火封堵材料常用的防火材料防火板防火貯物箱（一）纖維增強硅酸鈣板

以粉煤灰、電石泥等工業(yè)廢料為主，采用天然礦物纖維和其他少量纖維材料增強，以圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)工藝制坯，經(jīng)高壓釜蒸養(yǎng)而制成的輕質(zhì)、防火建筑板材特點1.纖維分布均勻、密實性好2.較好的防火、隔熱、防潮性能、不腐爛變質(zhì)，不變形，耐老化3.表面平整光潔，加工方便（一）纖維增強硅酸鈣板以粉煤灰、電石泥等工業(yè)廢料適用范圍：廣泛用于工業(yè)和民用建筑的吊頂、隔墻級墻裙裝飾，也可用于列車箱、船舶隔艙、隧道、地鐵和其他地下工程的吊頂、隔墻、護壁等硅鈣板適用范圍：廣泛用于工業(yè)和民用建筑的吊頂、隔墻級墻裙裝飾，也可建筑防火涂料的組成課件（二）泰柏板強化鋼絲焊接而成的三維籠為構(gòu)架，阻燃EPS泡沫塑料芯材組成特點1.重量輕、強度高2.防火、抗震、隔熱、隔音、抗風化，耐腐蝕的優(yōu)良性能3.組合性強、易于搬運，適用面廣，施工簡便（二）泰柏板強化鋼絲焊接而成的三維籠為構(gòu)架，阻燃適用范圍：廣泛適用于高層多層工民建筑物泰柏板適用范圍：廣泛適用于高層多層工民建筑物泰柏板（三）礦棉防火裝飾吸音板以不燃材料礦棉（巖棉）為主要原料，加入適當?shù)恼辰Y(jié)劑。防潮劑、防腐劑、增加劑等，采用濕法生產(chǎn)，經(jīng)烘干加工而成特點1.化學穩(wěn)定性好，無毒2.防蟲蛀，不易腐蝕，不吸潮3.保濕隔熱，阻止火災蔓延（三）礦棉防火裝飾吸音板以不燃材料礦棉（巖棉）為適用范圍：廣泛適用于工業(yè)與民用建筑需要安裝吊頂?shù)膱鏊V棉防火裝飾吸音板適用范圍：廣泛適用于工業(yè)與民用建筑需要安裝吊頂?shù)膱鏊V棉防火（四）膨脹珍珠巖裝飾吸聲板以珍珠巖為原材料，進行單獨膨化，加入氟硅酸、水玻璃等添加劑，然后加壓、干燥制成特點1.質(zhì)輕、吸音2.耐水耐火，經(jīng)久耐用3.憎水、防潮、施工方便（四）膨脹珍珠巖裝飾吸聲板以珍珠巖為原材料，進行適用范圍：廣泛適用于影劇院、禮堂、多功能廳、舞廳、客廳、寫字樓、教室、車站、碼頭、候機樓、商場、賓館、電子機房等建筑吸聲吊頂膨脹珍珠巖裝飾吸聲板適用范圍：廣泛適用于影劇院、禮堂、多功能廳、舞廳、客廳、寫字建筑防火涂料建筑防火涂料的組成與分類建筑防火涂料的防火原理飾面型防火涂料鋼結(jié)構(gòu)防火涂料預應力混凝土樓板防火涂料建筑防火涂料建筑防火涂料的組成與分類建筑防火涂料組成與分類(1)建筑防火涂料的組成－－實現(xiàn)其防火功能的途徑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、阻滯火災的迅速蔓延，或是施用于建筑構(gòu)件上，用以提高構(gòu)件的耐火極限的一種特種涂料。防火涂料涂覆在基材表面，除具有阻燃作用以外，還具有防銹、防水、防腐、耐磨、耐熱以及涂層堅韌性、著色性、黏附性、易干性和一定的光澤等性能。建筑防火涂料組成與分類(1)建筑防火涂料的組成防火涂料本身是不燃的或難燃的，不起助燃作用，其防火原理是涂層能使底材與火(熱)隔離，從而延長了熱侵入底材和到達底材另一側(cè)所需的時間，即延遲和抑制火焰的蔓延作用。侵入底材所需的時間越長，涂層的防火性能越好，因此，防火涂料的主要作用應是阻燃，在起火的情況下，防火涂料就能起防火作用。防火涂料的組成除一般涂料所需的成膜物質(zhì)、顏料、溶劑以及催干劑、增塑劑、固化劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑等助劑以外，還需添加一些特殊阻燃、隔熱材料。防火涂料本身是不燃的或難燃的，不起助燃作用，其防火原理是涂層防火涂料的防火機理大致可歸納為以下五點（火四要素理論）：

(1)防火涂料本身具有難燃性或不燃性，使被保護基材不直接與空氣接觸而延遲物體著火和減小燃燒的速度。

(2)防火涂料除本身具有難燃或不燃性外，它還具有較低的導熱系數(shù)，可以延遲火焰溫度向被保護基材的傳遞。

(3)防火涂料受熱分解出不燃的惰性氣體，沖淡被保護物體受熱分解出的可燃性氣體，使之不易燃燒或燃燒速度減慢。防火涂料的防火機理大致可歸納為以下五點（火四要素理論）：(4)含氮的防火涂料受熱分解出N0、NH3等基團，與有機游離基化合，中斷連鎖反應，降低溫度。(5)膨脹型防火涂料受熱膨脹發(fā)泡，形成碳質(zhì)泡沫隔熱層，封閉被保護的物體，延遲熱量向基材的傳遞，阻止物體著火燃燒或因溫度升高而造成的強度下降。(4)含氮的防火涂料受熱分解出N0、NH3等基團，與有機游離非膨脹型防火涂料防火機理－－實現(xiàn)防火功能的技術(shù)途徑非膨脹型防火涂料是一種由難燃性或不燃性的樹脂及難燃劑、防火填料等組成的，涂層具有較好的難燃性，能阻止火焰蔓延的特種建筑涂料。前述的五點防火機理中(1)、(2)、(3)三點解釋非膨脹型防火涂料的防火機理較合適。非膨脹型防火涂料防火機理－－實現(xiàn)防火功能的技術(shù)途徑非膨脹型防火涂料的主要組分：成膜物質(zhì)：是難燃性的樹脂，一般為含鹵素、磷、氮之類的高分子合成樹脂，如鹵化的醇酸樹脂、聚酯、環(huán)氧酚醛、氯化橡膠、氯丁橡膠乳液、聚丙烯酸酯乳液等，它們與難燃劑配合可以實現(xiàn)涂層的難燃化；此外如水玻璃、硅溶膠、磷酸鹽等無機質(zhì)材料亦可以作為防火涂料的成膜物質(zhì)，由它們組成的涂料涂層具有不燃性、不發(fā)煙和無毒性等特點。難燃劑：能增加涂膜難燃性的物質(zhì)稱為難燃劑，常用的有：含磷、鹵的有機物，如氯化石蠟+溴聯(lián)苯醚、磷酸三氯乙醛酯等，另外還有銻系(Sb203)、硼系(硼酸、硼砂、硼酸鋅、硼酸鋁)、鋁系[Al(0H)3]、鋯系(氧化鋯)等無機難燃劑。顏料和填料：通常的無機顏料和填料都具有耐燃性，它們均能增加涂層的耐燃和阻燃性，常用的防火填料有云母粉、滑石粉、石棉粉、高嶺土、氧化鋅、碳酸鈣、鈦白、氫氧化鋁、硼酸鋅、偏硼酸鋇、三氧化二銻等。非膨脹型防火涂料的主要組分：非膨脹型防火涂料可分為兩類，即難燃性防火涂料和不燃性防火涂料。難燃性防火涂料的特點是涂膜自身難燃，自身具有滅火性。難燃性防火涂料又可分為難燃性乳液涂料及含阻燃劑的防火涂料。難燃性乳液涂料是含有大量無機顏料的醋酸乙烯、氯乙烯、丙烯酸乳液等的一種難燃性涂料，可作難燃性內(nèi)墻和外墻涂料，其一般制造方法同乳膠涂料。非膨脹型防火涂料可分為兩類，即難燃性防火涂料和不燃性防火涂料非膨脹型防火涂料正是依賴于它本身的難燃性和不燃性來阻止火焰的傳播，利用其本身具有的低熱傳導系數(shù)來阻止熱量向基材傳導。它的涂層都較厚，一旦著火，在高溫下就形成一種釉狀物，這種釉狀物結(jié)構(gòu)很致密，能有效地隔絕氧氣，使被保護的物體因缺氧而不能著火燃燒或降低反應速度。而且這種釉狀物還具有反向熱量的作用*，它可將著火時產(chǎn)生的熱量部分反向，從而使基材干餾出可燃性氣體。另外，有些非膨脹型防火涂料的成分中還含有大量的鹵素化合物，這些化合物在高溫下可分解出大量的鹵化氫氣體，它可沖淡氧和其他可燃性氣體，從而抑制燃燒和降低燃燒反應速度。非膨脹型防火涂料正是依賴于它本身的難燃性和不燃性來阻止火焰的膨脹型防火涂料分類：膨脹型防火涂料按分散介質(zhì)的不同可分為溶劑型防火涂料、乳液型防火涂料、水溶液型防火涂料。國內(nèi)目前膨脹型防火涂料的主要品種是膨脹型丙烯酸酯乳膠防火涂料。防火機理：前述五點防火機理中(4)、(5)兩點解釋膨脹型防火涂料的防火機理較為符合，但也包含著前三點的內(nèi)容。膨脹型防火涂料分類：膨脹型防火涂料受火后的變化較為復雜，涉及的因素較多。從解釋物質(zhì)燃燒理論出發(fā)，物質(zhì)燃燒是一種反應極快的游離基連鎖反應，這種游離基有極高的活潑性，使反應以極高的速度進行，但也極易在障礙物上相互化合成穩(wěn)定的分子而中斷連鎖反應。如果連鎖反應的傳遞物是有機游離基，極少的NO、NH3就會大大地降低反應速度，因為NO和NH3很容易和有機游離基化合而使連鎖反應中止。在膨脹型防火涂料受火發(fā)泡形成泡沫層的同時，被保護的物體受熱干餾分解出可燃性氣體，接觸火源引起連鎖性的燃燒反應，但由于導致連鎖反應的游離基碰到組成泡沫的微粒上，連鎖反應又立即中斷。磷-氮-碳體系的膨脹型防火涂料的成分中舍有大量的氮化物，遇火產(chǎn)生NO和NH3，也會破壞連鎖反應，這是膨脹型防火涂料具有持久耐火性的一個重要的理論解釋。膨脹型防火涂料受火后的變化較為復雜，涉及的因素較多。從解釋物技術(shù)需求：膨脹型防火涂料的特點是當涂層受熱達到一定溫度后即膨脹到10～100倍以上，這樣在被涂面與火源之間形成海綿狀碳化層，阻止熱量向底材傳導，同時產(chǎn)生不燃性氣體，使可燃性底材的燃燒速度和燃燒溫度明顯降低，因此膨脹型防火涂料應具有下列性質(zhì)：技術(shù)需求：(1)涂料的成膜物質(zhì)在需要的溫度下熔化，以利于膨脹，該溫度應低于發(fā)泡劑的活化溫度；(2)應在膨脹時產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫；(3)涂料的基料應是不易燃燒的或者自身能熄滅的。(1)涂料的成膜物質(zhì)在需要的溫度下熔化，以利于膨脹，該溫度應膨脹型防火涂料現(xiàn)防火功能的技術(shù)途徑組分：膨脹型防火涂料是由難燃樹脂、難燃劑及成碳劑、脫水成碳催化劑、發(fā)泡劑等組成。涂層在火焰或高溫作用下會發(fā)生膨脹，形成比原來涂層厚度大幾十倍的泡沫碳質(zhì)層，能有效地阻擋外部熱源對底材的作用，從而起到能阻止燃燒發(fā)生的一種建筑防火特種涂料。膨脹型防火涂料阻止燃燒的效果大于非膨脹型防火涂料。膨脹型防火涂料現(xiàn)防火功能的技術(shù)途徑成膜物質(zhì)：是合成樹脂，有：聚丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯乳液、醋酸乙烯一乙烯乳液、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯、環(huán)氧一聚硫等。它們與有機難燃劑相結(jié)合，使涂層既具有良好的常溫使用性，又具有良好的難燃性。成碳劑：在高溫及火焰作用下，能迅速碳化的物質(zhì)稱為成碳劑，它們是形成泡沫碳化層的物質(zhì)基礎(chǔ)。成碳劑常是含高碳的多羥基化合物，如淀粉、季戊四醇及含羥基的有機樹脂等。成膜物質(zhì)：脫水成碳催化劑：其主要功能是促進羥基有機物脫水碳化，形成不易燃燒的碳質(zhì)層。這類物質(zhì)主要有聚磷酸銨、磷酸氫銨和有機磷酸酯等。發(fā)泡劑：是指能在涂層受熱時分解出大量滅火性氣體，使涂層發(fā)生膨脹形成海綿狀細泡結(jié)構(gòu)的一種助劑，這類物質(zhì)有三聚氰胺、雙氰胺、氧化石蠟、多聚磷酸銨、硼酸銨、雙氰胺甲醛樹脂等。無機顏料與填料：基本上與非膨脹型防火涂料所采用的無機顏料與填料相同。脫水成碳催化劑：未來發(fā)展趨勢

納米技術(shù)（防火涂料）微膠囊技術(shù)（阻燃劑微粒）輻射交聯(lián)技術(shù)（多功能）復配技術(shù)（1+1>2）

未來發(fā)展趨勢納米技術(shù)（防火涂料）(1)納米技術(shù)采用物理、化學方法，將固體阻燃劑分散成1～100nm大小微粒的方法，稱納米技術(shù)。物理方法有蒸發(fā)冷凝法