耐火性試驗的定義是:當材料阻擋火焰的通過并且其暴露的表面垂直于火焰時,在表面上測得火焰擴散速率。此特性可提供火災的量度。在這火災中如果某種材料能將火焰限制住,而另一材料在完全相同的條件下被燒穿,可見前者所提供的防護更好,對耐火性的測定還包括穿透時間和耐火程度。
耐火性試驗對完整系統的考慮比對單獨材料的考慮重要,因為普遍認為組成一個系統的若干單獨的材料的效能不一定體現出整個系統的效能。效能的定義是:耐受標準火焰暴露的時間,這段時間是在觀察列變化過程中第一個臨界點前消逝。此效能用時間的長短來表示,例如2小時和4小時。
建筑耐火材料:
鋼筋
突發火災對建筑具有災難性,要求鋼材的耐火性比普通鋼材勝一籌。鋼材在熱循環下會出現以下現象:屈服強度降低,頸縮后受拉桿件的斷面削弱,框架幾何變形的影響,桿件變形的影響。
說到底,是鋼的高溫屈服強度的問題。一般認為,200℃以上鋼的彈性模量明顯下降,300℃以上鋼的屈服強度開始下降。為了防止火災給鋼結構造成破壞,提高鋼材自身耐火性,遠比采用防火涂料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面積、減少環境污染。
對耐火鋼的制定標準σs600℃,1~3h>2/3σsRT。鋼結構混凝土構件承受兩種高溫作用:一種是經常性的正常使用溫度,一般在60~300℃,如鋼鐵廠冶煉和熱加工廠房、煙囪以及更普通的壓力容器等;另一種是諸如火災一類的事故性高溫沖擊,結構表面溫度可在短時間內達到900℃。結構都是在載荷和高溫雙重作用之下,尤其是對于超靜定結構,高溫下變形受到約束會產生溫度內力,進而會影響隨后的溫度變形和應力分布。
陶瓷纖維
在陶瓷工業窯爐經受高溫氣氛的區段的耐火物表面常涂以莫來石、氧化鋁等顆粒為主要成分,添加粘土或水玻璃等粘結劑而成的耐火性涂劑,以防止耐火物表面與窯爐內燒成物相互熔附和耐火物表面損害。然而在耐火物表面涂以上述涂劑時,涂劑中的水玻璃粘結劑會玻璃化,與耐火物基體產生熱膨脹差,形成裂紋而導致涂層剝落,不能充分發揮保護耐火物基體的功能,而且隔熱性降低,抗熱沖擊效果減弱,使耐火物使用壽命縮短,這就需要頻繁的維護和修補,又無疑加大了耐火材料和施工的費用。為了克服這些缺陷,一種元剝落、耐氧化、抗熱沖擊,能有效保護耐火物的耐火性防護涂劑研制成功。