，利用两个表层和建筑材料的支承层组装预定尺寸的墙壁组件。这些 墙壁组件暴露于火源以确定建筑材料的耐火性和/或耐火极限。这些标准测试过程的时间 和费用使其不适合用于由建筑材料制造商进行常规使用，此如墙板制造商用于质量控制和 在制造环境中的定期测试。此外，现有小规模测试不能产生支持与标准测试结果的相关性 的结果。
[0072] 本公开涉及一种小规模耐火测试系统和产生可再现结果的方法，可再现结果有利 地与由标准测试技术产生的结果具有强相关性，但为那些标准测试所需成本和时间的小部 分。这样，小规模测试可被用于快速和成本有效地执行用于研究目的的测试，例如当开发新 的建筑材料耐火技术时，小规模测试还可被用于执行制成品的定期测试，以确保稳定的特 性和性能，这在以前是不可能的。
[0073] 图8中示出对于根据本公开的测试方法的流程图。将在墙板测试的上下文中论述 所说明的作为示例性实施例的测试方法，但应当理解的是该方法适用于此如为水泥板、吊 顶板材和其他建筑产品的其他产品的测试。根据该方法，在402获得具有预定尺寸的待测试 样品。在404,样品以与包封烘箱腔室的烘箱门间隔关系的方式安装到烘箱腔室内，使得在 样品的背面与烘箱门之间限定空腔。在一个实施例中，间隔件布置在样品与门之间以围绕 样品密封烘箱腔室。在406,烘箱操作以加热样品的前面。在加热样品的前面期间，热将通过 样品传导以提高样品的背面的温度。在一个实施例中，根据预定加热分布图加热烘箱腔室， 预定加热分布图对于第一阶段逐渐升高，然后在第二阶段大致保持恒定。
[0074] 在408,尽管样品与烘箱门之间的空腔中的任何温度梯度，在空腔内的预定位置处 感测温度。在410,将感测温度提供至数据获取单元，在此相对于时间记录感测温度。在412 分析温度信息以确定感测温度达到预定阈值所需的时间。在一个实施例中，预定温度是 315.6°C(600°F)。在测试过程中，在414做出是否已达到预定阈值温度的判定。在温度处于 阈值温度以下时，加热过程继续，温度信息被连续地收集和分析。当已经达到或超过预定温 度时，记录直到达到预定温度时的时间，例如作为所谓的耐火极限指标(FEI)，随着完成而 使测试终止。
[0075] 对于典型成分和厚度的墙板样品，如建筑业所使用的，对于样品达到预定温度的 一般时间可以在从45分钟至60分钟或更长的任何范围内，这意味着本文中说明的包括样品 和过度制备的小规模测试可以在少于四小时内完成。这意味着单个技术人员可以在单个班 次中执行大约两个至三个完整的测试，这使得该测试适用于作为用于墙板生产工厂的生产 线末端质量控制测试的制造环境。具体地，所预期的是本文中说明的小规模测试可以在墙 板生产工厂中定期使用来测试所生产的每个批次的墙板，以关于耐火极限和/或耐火性确 保稳定的特性。
[0076]如已知的，墙板制造过程包括多个步骤。大多数市场上可买到的石膏板(顶棚镶板 或墙板)是由石膏芯和位于板的每一侧上的护板制成的组合结构。芯部通常包括石膏和浆 粉粘和剂。护板可以是纤维素纸或纤维玻璃毡片。当板被建造成墙壁时侧面可见的板的正 面侧上的纸具有适用于涂装或其他精整的光滑纹理。板的背侧上的纸，即板的连接至立柱 或其他建筑结构的侧面，可以具有更粗糙的纹理。板的正面侧上的纸与板的背侧上的纸的 不同可以在于其在其表面上具有白色衬里。
[0077]在形成石膏板期间，通过以预定比率混合水与砂浆(熟石膏）、浆粉、促凝剂和/或 其他添加剂制备浆料。连续纸幅或玻璃纤维毡设置在输送器上，作为第一护板。浆料沉积在 纸幅上并且以预定厚度扩展纸幅的整个宽度，以形成板的芯部。第二护板设置在湿浆料的 顶部上，以形成所谓的〃封壳〃。随着板沿着输送器行进，砂浆逐渐地水合，并且〃封壳〃中的 浆料硬化。至少部分地硬化的浆料与纸面饰一起被切割成具有所需尺寸的板，并且被承载 至用于干燥的干燥炉内。
[0078]在干燥炉中，湿板被干燥至所需的自由含水量水平。所产生的板还可以被处理成 不同的尺寸。石膏板的一般厚度是1.27厘米(1/2英寸)和1.587厘米(5/8英寸），但可以在从 0.635厘米（1/4英寸）到2.54厘米（1英寸）的范围内。可以预期的是在干燥炉干燥以及可选 择地间歇周期之后，板样品可被切割并且利用本文中说明的作为控制所制造板的耐火极限 和/或耐火性的特性的一部分的小规模测试进行测试。
[0079]将能理解的是上述说明书提供了所公开的系统和技术的示例。然而，可以预期的 是本公开的其他实施方式可以在细节上与上述示例不同。对本公开及其示例的全部引用旨 在对在该点上对所讨论的具体示例进行参照，并非暗示对本公开的范围进行更一般地任何 限制。关于某些特征的全部不同的和不相称的语言旨在表示没有优选这些特征，而非从本 公开的范围内完全排除这些特征，除非另有说明。
[0080] 本文中对值的范围的列举仅旨在作为对落在范围内的每个单独值的独立引用的 简写方法，除非文中另有说明，每个单独值被结合在说明书中如同其在本文中被单独地记 载。本文中说明的全部方法以任何适当的顺序执行，除非本文中另有说明或者上下文中明 确地相反。
[0081] 术语〃一个〃、〃一种〃、〃该〃、〃至少一个〃以及说明本发明的上下文中的类似参照 (特别是在下述权利要求的上下文中）的使用被解释为覆盖单数和复数，除非本文中另作说 明或者通过上下文清楚地反对。其后有一列一个或更多个项目（例如，〃A和B中的至少一 个〃）的术语〃至少一个〃的使用被解释为指代从所列项目（A或B)中选择的一个项目或者两 个或更多个所列项目（A和B)的任何组合，除非本文中另有说明或上下文中清楚地反对。
[0082] 因此，本公开包括由使用法律允许的随附权利要求书中记载的主题的全部变型和 等同方案。此外，本公开包括上述要素的所有可能的变型的任何组合，除非本文中另有说明 或者上下文清楚地反对。
【主权项】
1. 一种用于在标准测试中预测墙板耐火性能的方法，包括： 将待测试的墙板（212)的样品安装到夹具（200)内，使得所述样品的一侧暴露于热源 (210)； 在所述样品与所述夹具之间形成空腔(214)，其中，所述样品布置在所述热源与所述空 腔之间； 随着时间测量在所述空腔(218)内的预定位置处的温度； 随着时间监控温度，并且利用计算机可读介质(220)记录一系列温度读数； 至少部分地通过随着时间产生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； 利用所述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 基于相关性，预测标准测试中的墙板的耐火性能。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述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、将所述墙壁组件的一侧暴露至热源以及监控所述墙壁组件的相对 侧。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法被执行用于测试墙板样品的耐火极限 和/或耐火性能，所述方法还包括基于所述相关性确定所述墙板的耐火极限。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述夹具包括具有承受加热的内腔(206)的马弗 烘箱以及包封所述内腔的门（208)，其中，所述样品安装成使其延伸跨过所述内腔的开口并 且与门开口具有一定偏距，以及其中，当所述门处于关闭位置中时，所述空腔沿着所述偏距 限定在所述样品与所述门之间。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，将所述样品暴露于热源包括根据预定计划提高所 述热源的强度，以及因此提高所述热源的温度。6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述预定计划包括第一阶段，在第一阶段中，所述 热源的温度逐渐地提高预定时间。7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述空腔内的预定位置与所述样品的表面邻近而 不接触。8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述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，所述预定温度阈值足够高以确保所述墙板中的有机材料烧尽。9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定阈值温度从大约250Γ至大约800°C (大 约 482° F 至大约 1472° F)。10. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述样品具有在不同墙板产品批次之间变化的 物理和化学特性，其中，所述样品代表特定批次的一些特征，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。
【专利摘要】本发明提供一种用于在标准测试中预测墙板耐火性能的系统和方法，其包括获取用于测试的墙板样品，以及将样品安装到夹具内，使得样品的一侧暴露于热源。在样品与夹具之间形成空腔，使得样品布置在热源与空腔之间。在空腔内的预定位置处随着时间进行温度测量，监控温度并且利用计算机可读介质将温度记录为一系列温度读数。分析上述系列以确定温度达到预定温度阈值的分度时间。利用计算机可读介质使分度时间与标准测试耐火性能相关联，基于相关性，预测在标准测试过程中墙板的耐火性能。
【IPC分类】G01N25/50
【公开号】CN105637354
【申请号】CN201480054918
【发明人】B·曹, S·莱基, W·D·宋, C·陈
【申请人】美国石膏公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月14日
【公告号】CA2927039A1, US20150103861, WO2015057598A1