【公共安全行业标准(GA)】 建筑构件防火喷涂材料性能试验方法

第一部分主要建筑材料的检测方法标准如图 A3 所示。
A3观察与测量
天篷上各点的温度和平均温度不4
单位：mm
图A2天篷上热电偶的位置
瓷管中8，有两个孔
石棉（厚度约为20)
一热接点
热电偶中1
单位：mm
图A3天篷上热电偶的构造
超过5min记录一一次，试验结束时，天篷上各点的温度和平均温度应在试验报告中给予记录。附加说明：
本标准由中华人民共和国公安部提出。本标准由公安部天津消防科学研究所、天津市建筑设计院、天津市消防协会共同起草。23.《建筑构件防火喷涂材料性能试验方法》GA110—19951主题内容与适用范围
本标准规定了建筑构件防火喷涂材料主要理化力学性能和火性能试验方法。本标准适用于各类建筑构件防火喷涂材料,不适用于饰面型防火涂料。2引用标准
GB/T1728漆膜、腻子膜干燥时间测定法GB 1733漆膜耐水性测定法
GB1740
漆膜耐湿热测定法
GB 1763
GB 2611
GB3186
漆膜耐化学试剂性测定法
试验机通用技术条件
涂料产品的取样
GB/T9153合成树脂乳液砂壁状建筑涂料GB/T 9154
建筑涂料涂层耐冻融循环性测定法GB9265建筑涂料涂层耐碱性的测定GB 9779
复层建筑涂料
GB/T 9978
CECS 24 : 90
建筑构件耐火试验方法
钢结构防火涂料应用技术规范
3定义
十三、防火材料
建筑构件防火喷涂材料(以下简称防火喷涂材料)系指喷涂于建筑物或构筑物的构件表面，以提高其耐火极限为目的的防火材料。4
试件制备
4.1环境条件
试件的制备及理化力学性能试验，除本标准另有规定外，均应在（23土2)℃的条件下进行。
4.2取样
除委托检验外，取样均应按GB3186的有关规定进行。4.3底板材料及预处理
4.3.1钢结构防火喷涂材料试件的底板，除本标准另有规定外，均采用6~~10mm厚的A3钢板，使用前应清除锈斑和浮尘，再用三氯乙烯洗涤，除去油迹或油脂，是否作防锈处理，由产品标准或通用技术条件规定。4.3.2钢筋混凝土构件防火喷涂材料试件的底板，除本标准另有规定外，均采用3-~6mm厚的石棉水泥板，使用前应铲平、除尘。4.3.3底板尺寸和数量
各项试验所需底板尺寸及数量，除本标准另有规定外，应符合表1的规定。表1
试验项目
耐水性
耐盐水性
耐酸性
耐碱性
耐湿热性
耐冻融循环性
对钢质基材的腐蚀性
初期干燥抗裂性
粘结强度
4.4试件的涂覆
底板尺寸(长×宽×厚)（mm）
150 × 70 × (6 ~ 10)
300 ×150×(6~10)www.bzxz.net
70 × 70 ×(6 ~ 10)
数量(件）
按产品规定的施涂工艺要求进行涂覆，当需要分次涂覆时，两次之间的间时间应按产品规定，如未规定，其间隔时间不得少于涂层的表干时间。薄涂型防火涂料的涂层厚度为3~4mm,厚涂型防火涂料的涂层厚度为8~10mm,达到规定厚度后，应抹平修边。4.5试件的养护
第一部分主要建筑材料的检测方法标准将4.4涂覆好的试件应放置在4.1规定的条件下干燥养护，含水泥成分的涂料养护期不得少于28d,无水泥成分的涂料养护期不得少于10d。5试验方法
5.1在容器中的状态
打开盛装试样的容器盖，搅拌容器内的试样，或按规定的比例调配双组份试样，观察试样是否均勾，有无结块等情况。5.2低温贮存稳定性
5.2.1试验仪器设备
容积大于1000mL的带盖广口玻璃或塑料容器低温试验箱
5.2.2试验步骤
将1000g试样盛人玻璃或塑料容器内，盖上盖，放人（-5±1)℃的低温试验箱中，18h后取出，在4.1规定的条件下放置6h。如此重复三次后，启盖、搅拌试样，观察试样有无结块等异常情况。双组份试样，应对各组份分别取样进行试验。试验只做一次。
5.3热贮存稳定性
5.3.1试验设备
恒温箱。
5.3.2试验步骤
将1000g试样盛入与5.2.1相同的容器内，盖上盖，用胶带密封，放人（50±2)℃的恒温箱内，30d后取出，在4.1规定的条件下放置24h，启封开盖，搅拌试样（如遇溶剂蒸发，可适量加入溶剂搅拌），观察试样有无结块等异常现象，双组份试样应对各组份分别取样试验。
试验只做一次。
5.4干密度
5.4.1试验仪器设备
天平：称量5kg，感量1g；
卡尺：精度0.1mm；
恒温箱：同5.3.1；
干燥器。
5.4.2试件制备
先在规格为70.7mm×70.7mm×70.7mm的试模内壁均匀涂抹层机油，再将搅拌均勾的试样注人试模内，捣实抹乎，待基本固化后脱模。在4.1规定的条件下养护期满，放人(60±5)℃的恒温箱中干燥48h,取出放人干燥器内放置24h。5.4.3试验步骤及结果计算
用卡尺和天平分别测量每个试件的边长和质量，按式(1)计算干密度：式中　——　
-试件的干密度（kg/m2）;
-试件的质量（kg）；
-试件的体积（m3）。
十三、防火材料
每种试样测量5个试件，取其算术平均值为试样的干密度。5.5抗压强度
5.5.1试验仪器设备
符合GB2611规定的压力试验机，误差不大于2%。卡尺：精度0.1mm。
5.5.2试验步骤
5.5.2.1分别选择5.4的5个试件的某一侧面作为受压面，用卡尺测量其边长，精确到1mm,并计算其面积 A（mm2)。
5.5.2.2分别将每个试件被选定的受压面向上放在压力试验机的加压座上，使试件的中心线与加压头的中心线重合，宜以150～200N/min的速度均勾加压至试件破裂。记录压力读数 P(N)。
5.5.3试验结果计算
每个试块抗压强度按式(2)计算：R-e
式中　R-
-抗压强度(MPa);
破坏压力(N)；
受压面积(mm2)。
每种试样测试5个试件，取其算术平均值为试样的抗压强度。5.6热导率
5.6.1，试验仪器设备
能满足测量精度要求的稳态法平板热导率测定仪均可。本标准采用DRM-1型热导率测定仪。
测量范围：0.035~1.7W/mk；
测量误差：±2%；
恒温箱：同5.3.1；
秒表2只：精度0.1s；
天平：同5.4.1；
卡尺：同5.4.1；
干燥器。
5.6.2试件制备
5.6.2.1试件尺寸及数量
200mm×200mm×20mm2一块
200mm×200mm×60mm 二块
第一部分主要建筑材料的检测方法标准5.6.2.2试件制作及养护
先在内部尺寸分别为200mm×200mm×20mm和200mm×200mm×60mm的试模内壁均匀涂层机油，再将搅拌均匀的试样注人试模内，捣实抹平，待基本固化后脱模。养护期满，放入温度为（60±5)℃的恒温箱中干燥48h，然后移人干燥器内放置24h。
图！试件的安装示意图
5.6.3试验步骤
1一摩试件：2一薄试件；3一冷面热电5.6.3.1将厚、薄三块试件的接触面磨平，除去粉尘，使偶；4-热面热电偶；5-加热器；6-厚试件
接触面尽可能平整，用钢直尺分别测量三块试件的边长，精确到1mm；用天平分别称量三块试件的质量（kg），精确到1g。按公式（1）计算三块试件的平均密度（kg/m3）。然后按图1所示将三块试件、加热器及热电偶安放在试件架上。两热电偶的热结点应分别放置在薄试件上、下表面的中心位置，用带有圆盘的螺杆压紧。5.6.3.2将测温热电偶的冷端插入盛有冰水混合物的冰瓶内，接通电源，按下6V稳压电源开关，预热30min。
5.6.3.3根据试件的密度按表2选择加热器的电压U。表2
密度p(kg/m3)
400以下
400~600
600~800
加热电压U(V)
25以下
35 ~-40
密度 p(kg/m2)
8001000
1000以上
加热电压U(V)
5.6.3.4校正检流计、电子电位差计和标准电池的电压。测量上、下热电偶的温度差小于0.1C(4μV)时，方可开始试验。5.6.3.5测量薄试件上、下表面的起始温度t°和to。5.6.3.6打开加热器开关，同时启动两只秒表。测量与加热器串联的0.010标准电阻两端的电压降 U标(mV)。
5.6.3.7测量薄试件下表面加热ti(h)(约4~5min)时的温升8(0,z),℃。5.6.3.8测量薄试件上表面温升?（x)℃，约达2C时切断加热电源，同时停一只秒表，记录温升时间t(h)。z'与 i 的间隔小于或等于 1min。5.6.3.9停止加热后3～5min测量薄试件下表面温度下降的度数(0,z),。同时停止另一只秒表记录相应的时间2(h),实验结束，关闭电源。一次试验结束，拆卸试件放人干燥器，至少4h后才能进行第二次试验。5.6.4测量结果计算
5.6.4.1函数B(y)值的计算
9(o,t)
5.6.4.2导温系数α（m2/h)的计算(3)
一薄试件的厚度(m)；
式中　d—
y2——根据 B(y)查表可得。
5.6.4.3加热器单位面积热功率Q(W/m2)的计算_0.01RUs
式中R-—为加热器的电阻(Q);
为加热器的面积(m2)。
5.6.4.4热导率W/m·K)的计算
十三、防火材料
Q Na(/t2 - V2-1)
0(0, t2)元
5.7初期干燥抗裂性
将4.4涂覆好的试件按GB9779中5.5进行，裂纹的最大宽度用精度为0.1mm的卡尺测量。
5.8表面干燥时间
任意选取4.4涂覆好的、尺寸为150mm×70mm×（6～10)mm的三块试件，按GB/T1728指触法进行，取三个试件的算术平均值，以h表示。5.9外观与颜色
观察4.5养护期满的试件，与生产厂提供的样板相比较，涂层颜色、颗粒大小及分布均匀程度等有无明显差异。
5.10粘结强度
5.10.1试验仪器设备
试验机同5.5.1。
钢质上、下夹具同GB/T9153中图3、图4、图5。5.10.2试件制备
将4.5养护期满的五块试件平放在试验台上，用环氧树脂或其他常固化粘结剂均匀涂覆夹具的底面，将其粘结在试件涂层的中心部位，压上约1kg的重物，待粘结剂固化后，用钢锯条沿夹具的周边切割涂层至底板。5.10.3试验步骤及结果计算
试验步骤及结果计算按GB/T9153中6.12进行。5.11抗弯性
5.11.1试验仪器设备
符合GB2611规定，能进行挠度测试的抗折试验机或压力试验机，误差不超过2%，两支点间距不小于1000mm。
5.11.2试件制备
取一根长1300mm、外径48mm、壁厚4mm的普通无缝钢管，经表面去污除锈处理后，按产品规定的施涂工艺要求涂覆，涂层厚度达到3～4mm后，将试件置于4.1规定的条件下养护。
第一部分主要建筑材料的检测方法标准5.11.3试验步骤
将养护期满的试件两端简支水平置于试验机的两支杆上，两支点间距L=1000mm，在其中心点加玉至产生L/100的挠度时停止加压，观察试件上表面加压点50mm以外的涂层有无裂纹、起层、脱落等异常情况。试验只做一次。
5.12抗振性
5.12.1试验装置
如图2所示，该装置由底座、支架、拉钩、手摇平动装置和试件定位套筒等组成。5.12.2试件制备
图2抗振性试验装置
1拉钩;2—刻度尺；3—平动装置；4—手柄；5—支架;6—底座;7—顶紧螺钉;8—定位套簡;9试件
取一根长1500mm、外径48mm、壁厚4mm的普通无缝钢管，经表面去污防锈处理后，按产品规定的施涂工艺要求涂覆。从管子的一端算起，涂覆长度L=1300mm，涂层厚度达到3～4mm后，将试件置于4.1规定的条件下养护。
5.12.3试验步骤
试件养护期满后，将其未涂涂料的一端插人定位套简内，拧紧螺钉，把拉钩挂在试件悬臂端的内壁。通过平动装置的手柄施力，拉动试件悬臂端，使其产生L/200的位移后，突然释放，任其自由振动。观察涂层有无裂纹、起层、脱落等异常情况。试验只做一次。
5.13耐冻融循环性
将4.5养护期满的试件按GB/T9154进行，但对室内防火喷涂材料，应将试件放置在水槽中改为放置在4.1规定条件下。5.14耐水性
将4.5养护期满的试件按GB1733浸水试验法进行，但将（25±1)℃的蒸馏水改为（23土2)℃的普通水即可。
5.15 耐盐水性
将4.5养护期满的试件按GB1763常温耐盐水法进行，盐水溶液的温度为(23±2)℃。5.16耐酸性
5.16.1试件的处理
取4.5制作且养护期满的三块试件，用1:1的石蜡、松香溶液封闭其背面及周边，在4.1规定的条件下放置24h。
5.16.2试验步骤
用盐酸或硫酸（化学纯)和蒸馏水配成质量浓度为3%的酸液。将试件2/3面积浸人温度为（23±2)℃的酸液中，并加盖。每48h检查一次酸液的pH值和涂层情况。如发现酸液pH值大于3,则应更换新的酸液；观察涂层有无发胀、发皱、起泡、起层、脱落、变色等导常情况，合格与否按产品标准或通用技术条件确定，以两块试件的结果一致为准，试验进行到出现不合格现象或达到规定的浸泡时间为止。5.17耐碱性
十三、防火材料
将4.5养护期满的试件按GB9265进行，也可采用浓度为3%的其他碱液进行试验。5.18耐湿热性
5.18.1试验仪器设备
恒温恒湿箱。
5.18.2试验步骤
取4.5养护期满的三块试件涂层向上放人温度为（47±1)℃、相对湿度为（96±2)%的恒温恒湿箱中，每48h观察一次涂层有无发胀、发皱、起泡、起层、脱落、变色等导常情况。合格与否按产品标准或通用技术条件确定。以两块试件的结果一致为准，试验进行到出现不合格现象或达到规定的试验时间为止。5.19对钢质基材的腐蚀性
5.19.1试验仪器设备
恒温恒湿箱同5.18.1；
平同5.4.1。
5.19.2试件制备及试验步骤
5.19.2.1取6块尺寸为150mm×70mm×6～10mm的A3钢板，按本标准4.3.1处理后，在4.1规定的条件下放置1h。
5.19.2.2将处理后的6块钢板随机分为两组，分别记为I2和Ⅱ（i=1、2、3)。再分别称量每一块钢板的质量,精确到0.1g,并记为Iia和Ⅱ ia。5.19.2.3按4.4将防火喷涂材料分别涂覆于两组钢板上，放置24h后用1:1的石蜡、松香溶液或类似常温固化的密封材料封闭其背面及周边，在试验条件下状态调节至质量恒定为止，即为Ii、Ⅱi即两组试件。
5.19.2.4从1.i组试件上刮去防火喷涂材料和封闭物，按4.3.1处理后，分别称量每一块钢板的质量，精确到0.1g，记为Iib。5.19.2.5将Ⅱi组试件涂层面向上放人温度为（32±2)℃、相对湿度为（70.±3)%的恒温恒湿箱中，放置时间由产品标准或通用技术条件确定，但至少不得少于30d。5.19.2.6待达到规定的时间后取出试件，刮去防火喷涂材料和封闭物，按4.3.1处理后，分别称量每一块钢板的质量，精确到0:1g,记为Ⅱib。5.19.3试验结果计算和表示方法两组试件试验前后单位面积的质量损失（g/mrm2)按式(7）、（8)计算：LI
Iia_ Iib
I ia- Iib
式中Iia——钢板Ii试验前的质量(g);Ib—试件Ii恒重刮去洗净后钢板的质量(g)；AIi—钢板Ii的面积(mm2)；
I ia——钢板 Ⅱ i试验前的质量(g);Ⅱib
试件Ⅱi试验结束后刮去洗净后钢板的质量(g)；(7)
第一部分主要建筑材料的检测方法标准1112
A——钢板Ii的面积(mm2)。
防火喷涂材料对钢质基材的腐蚀性用两组试件试验前后，钢板单位面积平均质量损失之差D(g/mm2)表示,按式(9)计算：D-LI:-Lli
5.20耐火性能
喷涂防火喷涂材料后的建筑构件系统涂覆构件。防火喷涂材料的耐火性能通过涂覆构件的耐火限来反映。
5.20.1试件制备
5.20.1.1基材选取
涂覆试件的基材应与实际使用情况一致；若无特殊规定，用于钢结构的防火喷涂材料采用I36b标工字钢梁，用于混凝土预应力楼板的防火喷涂材料采用预应力混凝土楼板，用于钢筋混凝土构件的防火喷涂材料采钢筋混凝土梁，其规格型号由产品标准或通用技术条件规定，其他类型的防火喷涂材料耐火试验时的基材用可参照执行。5.20.1.2试件尺寸
试件尺寸应尽可能与实际使用情况一致，若试验装置不能满足实际使用要求时，则应取装置所能纳的最大尺寸，且至少达到：梁：净跨5.1m；
楼板：净跨3.3m；
吊顶：受火面积4m×3m；
柱：高度3m；
墙：受火面积3m×3m。
5.20.1.3试件的涂覆与养护
喷涂前应对基材待喷表面进行处理，如钢质基材则需对待喷表面进行：铲平、除锈、清洗、防锈等序；混凝土基材则需进行：铲平、去灰、冲洗、抄平、防腐等工序。其他基材表面处理参照进行。
涂覆构件的喷涂工艺应按产品规定进行。试件应在充分干燥条件下进行试验；因此，喷涂施工完成后的试件应有足够的养护时间，一般涂层厚度小于或等于10mm，气温在10℃以上时，养护期应不少于15d；涂层厚度大于10mm，气温在10℃以上时，养护期应为20～30d。气温低于10℃时，应采取升温措施，并延长养护时间，直到涂层充分干燥为止。耐火试验前应按CECS24:90附录四的规定测量涂覆构件的涂层厚度，并根据产品标准或通用技术条件确定该涂层厚度对应的耐火极限，以此为判定依据。5.20.2试验装置
耐火试验装置应符合GB9978第2章的规定。5.20.3试验条件
试验条件应符合GB9978第3章的规定，承重构件的试验荷载应按GB99783.3.1b的规定加载并均布于构件受力表面。为判定涂料的隔热性，必要时增设试件内部热电偶以测定试件规定部位的温度，并作为判定条件热电偶布设按如下要求进行：十三、防火材料
涂覆钢梁：下翼缘两边各1/4宽度位置，腹板中间高度，钢板厚度中央；每个断面3个点，断面分布：跨中截面、梁两端各L/4截面，共9点，见图3（a）；涂覆混凝土板：受力筋平面内，共5个点，见图3(6)；涂覆钢筋混凝土梁：受力筋平面内共6个点，分三个断面，跨中截面、梁两端各L/4截面，每个断面两个点，见图3（c)；热电偶位置
热电偶位置
架立筋
受力筋
热电偶位置
图3试件内部热电偶布置图（一）（a)工字钢粱;(b)混凝土楼板
第部分主要建筑材料的检测方法标准架立筋
受力筋
热电偶位置
热电偶位置
受力筋
热电偶位置
图3试件内部热电偶布置图(二)
(c)钢筋混凝土梁；(d)钢筋混凝土柱：(e)工字钢柱涂覆钢筋混凝土柱：沿四角受压钢筋位置螺旋布置，垂直间距为500mm，共五点，见图3(d);
涂覆钢柱：沿四角螺旋布置，垂直间距为500mm，共五点，见图3（e）。5.20.4试验程序
十三、防火材料
试验程序按GB9978第5章进行,对于不常用或有特殊要求的试件应做裸露构件同涂覆构件的对比试验。首先进行裸露构件的耐火试验，然后进行涂覆构件的耐火试验，若选作试件的基材的耐火极限为已知，则可省略裸露构件的耐火试验。5.20.5·耐火极限的判定
试验过程中，当以下任一项指标达到时，表明试件达到耐火极限。5.20.5.1非承重构件
非承重构件的耐火极限按GB9978中6.1判定。5.20.5.2承重构件
承重构件应考虑其承载能力和抗变形能力作为判定条件：梁
一试验过程中试件发生跨塌则表明失去承载能力；试件的跨中挠度达到L/20或试件跨中挠度变化速率达到L2/9000d（mm/min）,则表明试件失去抗变形能力。其中：L是计算跨度，mm；d是截面高度（mm）。其余构件的承载能力和抗变形能力判定按 GB 9978 中 6.2 的相应规定进行。当承重构件同时起分隔作用时，还应结合GB9978中6.1的规定进行判定。5.20.5.3对于有特殊要求的承重构件，应增加试件内部温度作为防火喷涂材料的隔热性判定。
a．钢筋混凝土结构：若单点温度超过550℃或平均温度超过500℃，则表示该防火喷涂材料失去隔热性。
b.钢结构：若单点温度超过649℃或平均温度超过538℃，则表示该防火喷涂材料失去隔热性。
C.预应力混凝土结构：若单点温度超过450℃或平均温度超过400℃，则表示该防火喷涂材料失去隔热性。
d。对于钢-混凝土组合结构，则应同时考α、6两项，即无论哪一项先达到，则表示该防火喷涂材料失去隔热性。
5.20.6试验结果的表示
防火喷涂材料的耐火性能以涂层厚度(mm）及涂覆构件的耐火极限(h)来表示。涂层厚度精确到1mm，耐火极限精确到0.01h。注：以上二十项性能并不要求全部进行试验，具体到某一种防火喷涂材料究竟需要测试哪些项目，应由产品标准或通用技术条件确定。试验报告
试验报告一般应包括下列内容：α．产品名称、规格型号、生产厂家、批号、出厂日期；b．抽检单位或委托试验单位；
C.检验性质；
d，检测项目；
e．试验采用的标准及章、条编号；f.试验现象观察；
g，试验结论；
h、检验单位、操作人员、试验日期。
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