测试膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法

摘要

本发明涉及一种膨胀型防火涂料等效热传导系数的测试方法。该方法基于膨胀型防火涂料保护钢构件的标准耐火试验，可综合反映膨胀型防火涂料在火灾下的实际性能，极大简化了火灾下钢构件的升温计算，并将膨胀型防火涂料的等效热传导系数可表示为关于厚度和截面形状系数的线性函数。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膨胀型防火涂料保护钢构件在火灾下的升温，对于膨胀型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。

主权项

一种测试膨胀型防火涂料等效热传导系数的试验方法，其特征在于，膨胀型防火涂料的等效热传导系数为试件温度400～600℃间所有热传导系数的平均值的1.2倍，等效热传导系数表达为涂层厚度和截面形状系数的线性关系，具体步骤为：a.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T_g和试件温度T_s，并记录炉内温度T_g‑升温时间t关系曲线和试件温度T_s‑升温时间t关系曲线；b.结合试件单位长度的表面积A_p、试件单位长度的体积V、防火涂料的厚度d_p及步骤a中记录的炉内温度T_g‑升温时间t关系曲线和试件温度T_s‑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T_s关系曲线：$\lambda =d_p{c}_s{\rho }_s·\frac{V}{A_p}·\frac{T_s(t+\Delta t)-T_s\left(t\right)}{[T_g(t+\Delta t)-T_s\left(t\right)]\Delta t}---\left(1\right)$式中t——升温时间，s；T_s——火灾试验中的试件温度，℃；A_p/V——试件截面形状系数，m^‑1；A_p——试件单位长度的表面积，m²/m；V——试件单位长度的体积，m³/m；d_p——膨胀型防火涂料的初始干膜厚度，m；λ——膨胀型防火涂料的热传导系数，W/(m·K)；c.按下式计算膨胀型防火涂料的等效热传导系数：${\lambda }_{ea}=\frac{1}{200}·\underset{T_s=400}{\overset{T_s=600}{\int }}\lambda \left(T_s\right){\mathrm{dT}}_s---\left(2\right)$λ_e＝1.2λ_ea     (3)式中λ_ea——膨胀型防火涂料在钢构件温度400～600℃平均热传导系数，W/(m·K)；λ_e——膨胀型防火涂料的等效热传导系数，W/(m·K)；d.将膨胀型防火涂料的等效热传导系数拟合为涂层厚度和截面形状系数的线性关系：${\lambda }_e(d_p,\frac{A_p}{V})=C_0+C_1·d_p+C_2·\frac{A_p}{V}---\left(4\right)$式中C₀——线性回归所得截距，W/(m·K)；C₁——线性回归所得斜率，W/(m²·K)；C₂——线性回归所得斜率，W/K；e.将膨胀型防火涂料的等效热传导系数在调整区域内进行调整：式中λ_e‑adj——调整后的等效热传导系数，W/(m·K)；σ——等效热传导系数的残差标准差，W/(m·K)。