专利名称：测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法
技术领域：
本发明涉及钢结构抗火工程技术领域，尤其涉及一种测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法。
背景技术：
钢结构的抗火性能较差，其原因主要有两个方面一是钢材强度随温度升高而迅速降低，ニ是钢材热传导系数很大，火灾下钢构件升温快，无防火保护的钢构件的耐火时间通常仅为15 20min，故极易在火灾下破坏。为了防止和减小建筑钢结构的火灾危害，在绝大 多数情况下都需要对钢结构进行防火保护。涂覆防火涂料是目前常用的钢结构防火保护方法，其保护机理是通过阻挡外部热源向钢构件直接传热，从而延缓钢构件的升温速度，提高钢构件的耐火极限。因此，防火隔热性能是钢结构防火涂料最重要的性能。材料的隔热性能通常采用热传导系数来表征。热传导系数的试验方法及其配套仪器有很多种，可满足不同的材料及其一定工作环境的需要。但是这些试验方法如护热平板法测得的热传导系数，主要基于热传导传热，不能反映火灾高温条件下涂料外表面的热对流、热福射传热效应，存在一定的不足。非膨胀型防火涂料在火灾下的受火温度范围很大，从常温至1000°C以上。在此温度范围内非膨胀型防火涂料的热传导系数一般有较大的变化。因此，采用常温下的热传导系数来计算钢构件在火灾下的温度将导致较大的误差。但从工程应用角度，由于在抗火设计中只关心构件在某ー时刻(尤其是达到耐火极限时)的温度，那么就可以抛开防火涂料的热传导系数，而用ー个等效的热传导系数来计算构件的温度，热传导系数采用ー个常数可极大地简化计算。综上所述，研究一种基于标准升温火灾试验的防火涂料等效热传导系数的试验和计算方法，对于防火涂料的施工验收和火灾下钢构件升温计算具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，克服现有技术中存在的上述技术问题。本发明测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，非膨胀型防火涂料的等效热传导系数为试件温度400 600°C间所有热传导系数的平均值，或者为试件温度540°C的热传导系数值，测试试件各温度的热传导系数的具体步骤为a.将涂覆非膨胀型防火涂料的钢构件作为试件；b.将试件放置在火灾试验炉内，进行标准耐火试验，测试炉内温度和试件温度Ts，并记录炉内温度-升温时间t关系曲线和试件温度Ts-升温时间t关系曲线；C.结合试件单位长度的表面积F、试件单位长度的体积V、防火涂料的热阻R、防火涂料的厚度d及步骤b中记录的试件温度Ts-升温时间t关系曲线，根据如下公式计算防火涂料的热传导系数λ，并记录热传导系数λ -试件温度Ts关系曲线
权利要求
1.一种测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，其特征在于，非膨胀型防火涂料的等效热传导系数为试件温度400 600°C间所有热传导系数的平均值，或者为试件温度540°C的热传导系数值，测试试件各温度的热传导系数的具体步骤为 a.将涂覆非膨胀型防火涂料的钢构件作为试件； b.将试件放置在火灾试验炉内，进行标准耐火试验,测试炉内温度和试件温度Ts，并记录炉内温度-升温时间关系曲线和试件温度Ts-升温时间t关系曲线； c.结合试件单位长度的表面积F、试件单位长度的体积V、防火涂料的热阻R、防火涂料的厚度d及步骤b中记录的试件温度Ts-升温时间t关系曲线，根据如下公式计算防火涂料的热传导系数、，并记录热传导系数、-试件温度Ts关系曲线
2.根据权利要求I所述的测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，其特征在于，所述试件温度Ts由测量所述钢构件的中心位置得到。
3.根据权利要求2所述的测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，其特征在于，所述试件上还设有校验测温点，校验测温点位于以所述钢板的中心位置为圆心，以42.4mm为半径的圆上，并且校验测温点包括两个相对设置的测温点，校验测温点处的温度作为所述试件温度Ts的校验值。
4.根据权利要求I所述的测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，其特征在于，所述钢构件为长度为270mm、宽度为200mm、厚度为16mm的钢板。
5.根据权利要求4所述的测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，其特征在于，所述试件温度Ts由测量所述钢板的中心位置得到。
6.根据权利要求1-5任一项所述的测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，其特征在于，所述步骤a中选取的试件上涂覆非膨胀型防火涂料的厚度为10mm、17mm、20mm、30mm、40mmo
全文摘要
本发明一种测试非膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法。该方法基于非膨胀型防火涂料保护钢构件的标准耐火试验，可综合反映涂料在火灾下的实际性能，极大简化了热传导系数的计算，并通过两种等效方法将非膨胀型防火涂料的热传导系数用一个常数来表示，试验与理论计算的对比表明，采用等效热传导系数可相当精确地模拟非膨胀型防火涂料保护钢构件在火灾下的升温，对于防火涂料的施工验收和火灾下钢构件升温计算具有重要意义。
文档编号G01N25/20GK102680514SQ20121016084
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者李国强, 楼国彪, 蒋首超, 韩君 申请人:同济大学