墙板中驱除自由结晶水所需要的时 间的现有小规模测试不适用于大规模测试中预测板耐火性能。这是因为大规模测试包括影 响板并且由通过熟石膏墙板的热传导和芯部中的有机物的燃烧引起的传热特性。不适用于 预测墙板的大规模测试耐火性能的一个这种已知的小规模测试是所谓的〃热隔热"（TI)测 试。TI测试最初被开发用于确定通过石膏墙板的热传递速率，并且通过在具有100mm(3.937 英寸)直径的两个圆盘板样品之间嵌入热电偶来执行。组装的样品在熔炉中暴露于500°C (932华氏温度)温度下，随着时间监控热电偶读数。通过该信息，通过计算使样品芯部温度 从40 °C升高至200°C (从104华氏温度升高至392华氏温度）的时间来确定TI指标。
[0024]尽管热隔热测试在测量砂浆的纯净度和水化程度中是有用的，但是其不适于在所 有情况下预测墙板的耐火极限。在一个实验中，例如，发泡涂层可被以10.89千克-36.74千 克(24镑-81镑)/MSF的速度应用到板样品上。热隔热测试表示TI指标随着施用速度的增大 而显著地提高，但是当涂有18.14千克(40镑)/MSF的板样品在全尺寸耐火测试中根据用于 耐火极限的E119进行测试时，结果显著地低于对照的结果。为了例示，具有发泡涂层的样品 在全规模测试中达到阈值温度花费47分钟-48分钟，对于对照样品则花费53分钟-54分钟。 [0025] TI测试的缺点在于施加至测试样品的温度。通过计算将样品从40°C(104°F)加热 至200°C(392°F)所需的时间来确定热隔热指标。这种测试可以测量煅烧时间，煅烧时间是 从石膏墙板驱除自由结晶水所需的时间。在全规模测试中，以及在对照测试中，用于暴露墙 壁的完全煅烧的时间在测试的最初25分钟内完成，这意味着在煅烧之后进行通过暴露墙壁 的大部分热传递。
[0026] 热隔热测试的另一个缺点是由于测试的结果可能通过烧毁板的纸层而偏离，由此 热隔热测试不能在高温下进行。在一个实验中，例如，即使熔炉被设定在500°C(932°F)，在 热隔热测试期间的温度曲线的峰值位于大约871.1°C (大约1600° F)。在熔炉操作或控制系 统中没有故障的情况下，确定上升的温度读数由与用于测试的热电偶接触的墙板纸层的燃 烧所引起。
[0027] 本公开的一个值得注意的方面在于基本上热隔热测试不模拟全尺寸耐火测试中 的传热过程的实现，这得出热隔热测试不适用于在许多情况下正确地预测墙板的耐火极限 的结论。因此，可替代测试系统和方法被设计用于在耐火条件下更好地预测墙板的性能以 及用于产品质量控制。
[0028]在图2中以截面图示出根据本公开的测试系统200的示意图。测试系统200包括具 有外壳204的马弗炉202,外壳204形成炉腔206。炉腔206能够通过门208关闭并且包括位于 其中的热源210。热源210可以是任何已知类型的热源，此如燃料点火燃烧器或电阻加热器， 热源操作以在炉腔206内产生大致均勾分布的温度分布线。
[0029]在图2的视图中，板样品212示出为在测试期间布置在炉腔206内。样品212垂直地 安装在炉腔206内，在所示实施例中与门口具有一定偏距，使得在样品212的背面215与门 208的面向烘箱的一侧之间形成间隙214。间隔件216在样品212与门208之间彼此以一定距 离布置，以模拟在完成的墙壁组件中与墙板间隔开的立柱。尽管间隙214示出为空的，但在 可替代的实施例中，间隙214可以填充墙壁隔热材料。此外，金属或木制立柱可以替代间隔 件216使用。间隔件可以连接至样品212,并且在某些实施例中，可以与样品212-起承受压 力载荷以模拟承重墙。
[0030]热电偶218或其他温度传感装置在测试期间紧密地连接至样品的背面215。热电偶 218在距离样品212的表面小距离处具有感测末端。在可替代实施例中，发送末端可以接触 样品212或位于样品212内。热电偶218被构造成在测试期间感测表面温度或靠近样品212的 背面的表面的温度。热电偶218连接至数据获取单元220,数据获取单元220操作为向热电偶 218提供电力、接收来自热电偶218的表示样品212的表面温度的信息、记录温度信息以及可 选择地或借助于计算机(未示出)绘制随着时间的温度信息或者数字地分析信息。
[0031] 当进行测试时，马弗炉炉腔206的温度通过适当地控制热源210的强度而随着时间 逐渐地升高。在一个实施例中，熔炉温度传感器222布置成测量炉腔206的温度、向加热器控 制器224提供表示炉腔温度的信息以及可选择地还向数据获取单元220提供信息。加热器控 制器224可以基于由传感器222提供的信息以闭环方式操作，以通过适当地和自动地调节热 源210的强度来提供用于炉腔206的预定加热分布图。炉腔206的温度升高还可以可选择地 通过数据获取单元220记录，用于建立测试完整性。
[0032] 在图3的时间曲线图中示出炉腔的样品加热分布图。如能够从曲线图中看到的，在 此所需的炉腔温度(°F)沿着纵向轴线绘制，时间(min)沿着水平轴线绘制，炉腔206以对数 趋势被逐渐地加热持续测试的大约最初43分钟，从大约204.4°C (大约400°F)的温度加热至 大约772.8°C (大约1，423°F)的温度，并且在测试的剩余部分内保持该温度，在所示出的图 形中持续大约1小时。因此，在最初的加热周期226上进行测试，然后在标记于图3的图表上 的稳定周期228上继续进行。
[0033]已确定在测试期间通过样品212的热传递，如由样品的背面215上测量的表面温度 确定的热传递，与在全规模耐火测试中通过墙板的预期热传递并存并且表示该预期热传 递。实质上，本文中说明的测试确定通过样品的热传递速率。在一个实施例中，板的两侧上 获取的温度读数可被用于实时地估算通过板的热传递速度。通过比较不同产品的热传递曲 线以及使曲线与其实际耐火测试结果相关联，能够有利地实现对不同产品的耐火极限性能 的判断和预测。在图2所示的测试装置中，样品尺寸被选择成具有6.125〃x6.625〃的尺寸和 0.625〃的厚度的矩形样品。空腔214的深度为7/8〃，热电偶218位于门208的几何中心，在此 热电偶218的传感探头从门208的内表面沿样品212的方向凸出大约11/16"。这样，热电偶的 末端距离样品的表面3/16〃。玻璃棉框架靠着样品放置以用作间隔件216并且将样品保持就 位，同时还密封门框以防热漏失。对于半英寸厚的样品而言，0.125〃厚的金属框架可以放置 在样品的后面，以保持热电偶与样品之间的间隙以及保留剩余的测试设置。马弗炉的控制 器224设定为从200°C(392华氏温度)运行至773°C(1423华氏温度）。马弗炉在前端处的实际 温度曲线在图3中示出。
[0034] 因此，在一个实施例中，用于在标准测试中预测墙板耐火性能的方法包括：（a)将 待测试墙板的样品安装到夹具内，使得样品的一侧暴露于热源；（b)在样品与夹具之间形成 空腔，其中，样品布置在热源与空腔之间；（c)在空腔内的预定位置处随着时间测量温度； (d)随着时间监控温度，并且利用计算机可读介质记录一系列温度读数；（e)至少部分地通 过产生随着时间的一系列温度读数的温度迹线以及通过确定温度在空腔内的预定位置处 达到预定温度阈值的分度时间来分析一系列温度读数；（f)利用计算机可读介质使分度时 间与标准测试的耐火性能相关联；以及(g)基于相关性，预测标准测试中的墙板的耐火性 能。
[0035] 在另一个实施例中，标准测试包括暴露通过利用立柱连接两层墙板构造的样品墙 壁组件、将墙壁组件的一侧暴露至热源以及监控墙壁组件的相对侧。
[0036] 在又一个实施例中，样品具有预定尺寸。
[0037] 在再一个实施例中，夹具包括具有承受加热的内腔的马弗烘箱以及包封内腔的 门，其中，样品安装成使其延伸跨过内腔的开口并且与门开口具有一定偏距，以及其中，当 门处于关闭位置中时，空腔沿着偏距限定在样品与门之间。
[0038] 在另一个实施例中，将样品暴露于热源包括根据预定计划提高热源的强度，以及 因此提高热源的温度。
[0039] 在另一个实施例中，预定计划包括第一阶段，在第一阶段中，热源的温度逐渐地提 高预定周期。
[0040] 在另一个实施例中，空腔内的预定位置与样品的表面邻近而不接触。
[0041] 在另一个实施例中，墙板是包括由石膏制成的芯部和用纸制成的表面的复合结 构，以及其中，预定温度阈值足够高以确保墙板中的有机材料烧尽。
[0042] 在另一个实施例中，预定阈值温度从大约250°C至大约800°C (大约482° F至大约 1472。F)。
[0043] 在另一个实施例中，样品具有可以在不同墙板产品批次之间变化的物理和化学特 性，其中，样品代表特定批次的这些特征，其中，标准测试中的特定耐火性能是所需的墙板 设计参数，以及其中，用于测试的方法是用于特定墙板产品批次的生产线终端质量测试的 一部分。
[0044] 在另一个实施例中，一种用于测试墙板样品的耐火极限和/或耐火性能的方法，包 括：（a)跨过具有温度控制的马弗炉的炉腔的开口安装墙板样品，其中，墙板样品的一侧暴 露于烘箱温度；（b)在墙板样品与构造成包封炉腔的烘箱门之间形成空腔；（C)在空腔内的 预定位置处随着时间测量样品温度；（d)利用计算机可读存储介质关于时间监控和记录样 品温度；（e)至少部分地通过产生温度迹线以及通过确定样品温度达到预定温度阈