耐火性

耐火性(fire resistance)是指建筑構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu)，在一定時間內(nèi)滿足標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗中規(guī)定的穩(wěn)定性、完事性、隔熱性和其他預(yù)期功能的能力。但任何耐火性的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法都和實際的火災(zāi)條件不同，所以，任何試驗方法所獲結(jié)果都不提供實際火災(zāi)條件下耐火性的依據(jù)。
　　對所有的建筑來說，無論是混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)還是木結(jié)構(gòu)，火災(zāi)都是一種威脅。通常建筑物里的東西如地毯，窗簾和家具最先燃燒，這也就是說，和建筑結(jié)構(gòu)組成相比，火災(zāi)安全隱患更多地取決于住戶的生活習(xí)慣。 多數(shù)國家的建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，居民建筑群要使用阻燃的建材，在一段時間內(nèi)，以防火，煙和熱量從墻和地面一個單元竄到另一個單元，同時也要求確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性得到維護(hù)。
　　木結(jié)構(gòu)墻體，地板和屋面都采用傳統(tǒng)的木框架，木桁架和I型木龍骨，設(shè)計時，其耐火阻燃高達(dá)2個小時。符合非易燃建材防火安全的等級。
　　鋼筋在大火中強(qiáng)度減弱迅速坍塌，而重木的耐火能力要比鋼筋強(qiáng)得多。在許多方面，大型木材耐火能力相當(dāng)于鋼筋混凝土。木頭的傳熱能力比鋼筋小400倍，比混凝土小8.5倍。
　　材料
　　鋼筋
　　突發(fā)火災(zāi)對建筑具有災(zāi)難性，要求鋼材的耐火性比普通鋼材勝一籌。鋼材在熱循環(huán)下會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：屈服強(qiáng)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(qiáng)度的問題。一般認(rèn)為，200℃以上鋼的彈性模量明顯下降，300℃以上鋼的屈服強(qiáng)度開始下降。為了防止火災(zāi)給鋼結(jié)構(gòu)造成破壞，提高鋼材自身耐火性，遠(yuǎn)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(huán)境污染。
　　對耐火鋼的制定標(biāo)準(zhǔn)σs600℃，1～3h>2/3σsRT。鋼結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件承受兩種高溫作用：一種是經(jīng)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(zāi)一類的事故性高溫沖擊，結(jié)構(gòu)表面溫度可在短時間內(nèi)達(dá)到900℃。結(jié)構(gòu)都是在載荷和高溫雙重作用之下，尤其是對于超靜定結(jié)構(gòu)，高溫下變形受到約束會產(chǎn)生溫度內(nèi)力，進(jìn)而會影響隨后的溫度變形和應(yīng)力分布。
　　日本京都大學(xué)提出了結(jié)構(gòu)耐火能力的評估流程，并提供了簡易的計算方法，由此可以估量鋼筋的耐火度。自20世紀(jì)80年代以來，耐火設(shè)計有了長足的進(jìn)步，為了持續(xù)這種發(fā)展，建筑標(biāo)準(zhǔn)和工程設(shè)計兩方面的合作是十分重要的，由建筑標(biāo)準(zhǔn)可推動開發(fā)高耐火性的鋼筋。
　　陶瓷纖維
　　在陶瓷工業(yè)窯爐經(jīng)受高溫氣氛的區(qū)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(jié)劑而成的耐火性涂劑，以防止耐火物表面與窯爐內(nèi)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(jié)劑會玻璃化，與耐火物基體產(chǎn)生熱膨脹差，形成裂紋而導(dǎo)致涂層剝落，不能充分發(fā)揮保護(hù)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(hù)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(hù)耐火物的耐火性防護(hù)涂劑研制成功。
　　實驗
　　對建筑構(gòu)件進(jìn)行試驗，根據(jù)其對保持穩(wěn)定性，對抵抗火焰和高溫氣體穿透和對熱傳遞提供必需的抵抗能力來進(jìn)行評價。建筑物構(gòu)件的耐火試驗由專門標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。試件在一個精確控制溫度的爐內(nèi)逐漸被加熱。爐的溫度隨時間而變化，盡可能符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的時間-溫度曲線。構(gòu)件的耐火性以時間(min)來計算，從試驗開始，一直到三項標(biāo)準(zhǔn)(穩(wěn)定性、完整性、隔熱性)之一失敗為止。如未發(fā)生失敗，則試驗在3 h后結(jié)束。按照試驗的構(gòu)件，爐子有三種。第一種是用于試驗墻壁、防火門等的垂直嵌板爐；第二種是用于試驗樓板和梁(只在一面受熱)的水平爐；第三種是專用于測試柱的從各方向加熱的圓筒形爐。所有承重的構(gòu)件都要加上荷載，以模仿實物結(jié)構(gòu)所承受的應(yīng)力。