ISO17162002建筑产品对火焰试验的反应燃烧热的测定中文翻译版

建筑制品对火反应试验－燃烧热值的测定简介在本测试中，指定质量的测试样品在标准规定的环境、恒容条件、氧气气氛、由标准的苯甲酸燃烧标定的量热弹中燃烧。在此基础上基于观察到的温升、考虑热量的损失和水潜在的蒸发热的情况下来计算在指定条件下的燃烧热值。值得注意的是这个测试方法是测定产品燃烧热值的绝对值，同时没有考虑制品任何内在的可变性。安全警告在火灾测试中所有相关人员，应该注意制品燃烧过程中可能释放出的毒气和有害气体，采取合适的保护措施来保障健康。在本测试过程中，采取合适的装置来防止发生爆炸的危害。ISO1716:2002第1页共22页1适用范围本国际标准规定了建筑制品在恒容的弹式热量计中燃烧热值的测定方法。本国际标准描述了一个测定总的燃烧热（PCS）的测定方法，附录A描述了在必要的条件下净燃烧热的计算方法。附录B中给出了测试精度的信息。2标准化参考本标准合并了指定日期和未指定日期的其他出版物的参考条文。在文中的合适位置引用了这些标准化参考，并且这些参考出版物在下面都列出。对于注明日期的参考条文，其后的任何修改单或者修订版本仅当通过本标准的修改单或者修订版本纳入其中时才适用于本标准。没有注明日期的参考条文，其最新版本适用于本标准。EN13238，建筑材料对火反应－试样调节程序和基材选择的一般规则ENISO13943：2000，火灾安全——词汇（ISO13943:2000）3术语与定义ENISO13943：2000确立的定义和以下术语和定义适用于本标准。3.1建筑制品要求给出相关信息的材料、构件或组件。3.2建筑材料单一物质或者若干物质均匀散布的混合物，例如：金属、石材、木材、混凝土、含均匀散布胶合剂或聚合物的矿物棉等。3.3均匀制品由单一材料组成，在整个制品内部都有均一的密度和成分。3.4非均匀制品不满足均匀制品定义的制品，由一种或多种主要和/或次要组分组成。3.5主要组分构成非匀质制品的一个显著部分的材料，单层面密度/单位面积≥1.0kg/m2或厚度≥1.0mm的一层材料可视为主要组分。3.6次要组分未构成非匀质制品的一个显著部分，单层面密度/单位面积≤1.0kg/m2或厚度≤1.0mmISO1716:2002第2页共22页的一层材料可视为主要组分。两层或多层次要组分直接相邻（即：它们之间没有主要组分）时，可视为一个次要组分，只要它们集合在一起满足次要组分的要求。3.7内部次要组分其两面分别至少覆盖一种主要组分的次要组分3.8外部次要组分有一面未覆盖主要组分的次要组分3.9燃烧热值单位质量的给定物质燃烧产生的热能。注：以J/kg表示[ENISO13943:2002]3.10总燃烧热值，PCS（MJ/kg）材料完全燃烧，并且在规定条件下产生的水全部凝结成液态时放出的热量。[ENISO13943:2002]3.11净燃烧热，PCI（MJ/kg）材料完全燃烧，并且在规定条件下产生的水全部为气态时放出的热量。注：净燃烧热值可以由总燃烧值计算得到。[ENISO13943:2002]3.12水的气化潜热（MJ/kg）水由液态变为气态所需要的热值。4测试设备4.1概述测试设备如图1所示，在4.2到4.12进行了详细的描述。除了指定的公差外，下面描述中的所有尺寸都是公称尺寸。4.2量热弹量热弹构造如下：a)体积：（300±50）ml；b)质量不要超过3.25kg；c)弹筒壁厚至少为弹体内径的1/10。ISO1716:2002第3页共22页量热弹的盖子设置有放坩锅和电子点火装置。盖子，包括任何的密封装置，应该能够承受21MPa的内部压力。注：1g的煤在初始氧压不超过3Mpa（表压）的情况下，氧弹要能够承受煤燃烧产生的最大压力（在保证足够的安全系数情况下），不需要过大质量的量热弹。弹的内表面要能够抵抗燃烧产物的攻击，即使是使用含有大量硫磺的燃料。也要能抵挡住在燃烧过程中产生的酸的腐蚀。4.3热量计4.3.1套子量热容器的套应该是一个双薄壁的容器，与隔热的盖子一起起到隔热的作用。在这个套子中充满水，套子的尺寸要满足在量热容器周围至少10mm的空隙。量热容器应该尽可能由非金属材料采用三点式支撑。对于一个绝热量热体系来说，发热器和测温体系应该被纳入到容器体系中以至在套中的水的温度和在量热容器中水的温度保持相同的温度。对于一个等温量热体系来说，在套中的水的温度应该保持一个常量。对等温量热体系，应该做必要的修正（见8.2）4.3.2量热容器量热容器应该是抛光的金属容器，设计来安放氧弹。其尺寸应使氧弹能够沉浸在水中（见7.3d）4.3.3搅拌器搅拌器由恒速电动机提供动力，为了阻止热量由量热计传入和传出，搅拌器的搅拌杆在套子盖和套子之间的垫圈上应该有一个热绝缘的部分。一个有类似性能的磁力搅拌装置也是可以接受的。4.4温度测量装置温度测量装置应该能够测量到0.005K温度的变化。当使用水银温度计时，最小刻度至少为0.01K，刻度上可带一个放大镜，可以读数到0.005K之内。也可以使用一个机械的震动器来轻轻的震动温度计，确保温度计上的水银不被粘住。4.5坩锅坩锅可以是由金属制成，如：铂、镍、不锈钢，或者是硅。坩锅上有一个平底，直径ISO1716:2002第4页共22页25mm（最大尺寸，如果被截短），高14～19mm，推荐壁厚如下：对于金属：1.0mm对于硅：1.5mm注：若干种形状的坩锅都被证明是满足要求的。4.6定时装置计时装置要能够记录总的时间，精确到s。量程应该在1s～1h之间。4.7电源点火启动电路的电压不要超过20V，在电路中应该安装一个电压表来指出点火丝的断裂，对于供电电路来说，电路断路器是一个有用的附加装置。4.8压力表和针型阀这些设备是用来显示氧弹充氧时供氧线路上的压力，压力表要能够显示到0.1MPa。4.9天平要求两个天平一个分析天平，精确度为0.1mg一个精确度为0.1g的天平4.10“卷烟”装置“卷烟”装置和“卷烟”办法如图2所示。“卷烟”装置由一个模具和一个心轴组成。4.11制作小丸（片）的装置如果不提供预制的小丸，应该有一个合适的装置来制作小丸。4.12试剂4.12.1蒸馏水或者去离子水。4.12.2高压氧气，不含任何的可燃成分（纯度≥99.5%）。注：电解氧中含有少量的氢气，不适合这个用途。4.12.3苯甲酸标准物的粉或小丸，其燃烧总热值经过计量并标明。4.12.4已知燃烧热值的助燃剂，如：石蜡油。4.12.5已上胶的卷烟纸，最小尺寸为55mm×50mm，已知燃烧热值。注：商用的卷烟纸尺寸为55mm×100mm，将其裁成等量的两半也可用。4.12.6纯铁制成的点火丝直径为0.1mm，如：钢琴丝。其他类型的金属丝（如：铂、镍或铬）也可以用，提供他们自己的当在点火电路合上时的断路电压，同时精确的燃烧热值也ISO1716:2002第5页共22页要知道。当使用一个金属坩锅时，点火丝和坩锅之间不要有接触。因此，采用棉线来缠绕金属丝是可取的。4.12.7白色纤维素棉制的线5测试试样5.1概述通过对产品每一个的组分的评价，同时考虑对非实质性的组成部分的规则，来评价一个产品。如果一个非匀质制品不能被分层，则需要分开地提供其各个组分。当可能从其他组分分离出一个组分，而不含任何其他地组分黏附在被测组分上时，这个产品就可以被测定。5.2样品5.2.1概述由匀质制品或者非匀质制品的一个组分中选取具有代表性的数量的样品，组成的这个样品至少取自贯穿整个厚度方向的随机五个部分。从一个匀质制品或者非匀质制品的主要组分至少取样50g，从一个非匀质制品次要组分（非实质性组分）中至少取样10g。5.2.2松散填充材料从产品中随机取样至少50g。5.2.3流体制品样品至少准备10g的烘干物质。5.3面密度的测定在要求的情况下，产品的每一个组分的面密度都应该被测定，精确度为±0.5％，从一块最小为250mm×250mm的样品中测定。对于流体制品，测定烘干质量。5.4碾磨在5.2中定义的样品应该被逐渐地粉碎成最终测试用的样品。在碾磨不会发生热分解的情况下应该碾磨样品。碾磨试样，采用交叉粉碎的办法来粉碎试样，最后碾磨成一种细粉末。如果试样不能碾磨，采用任何合适的方法粉碎成小颗粒或者合适的小片，处理得到的样品成粉末。5.5试样的类型通过碾磨（见5.4）测试试样可以得到细粉末，每次采用坩锅法（见5.8）试样时都应ISO1716:2002第6页共22页准备这样的细粉末。如果通过碾磨不能得到细粉末和/或使用坩锅法不能完全燃烧时，测试试样应该使用“卷烟”法（见5.9）。5.6测试样品数量根据在7.3中的程序测试3个样品。如果测试结果要求的有效性不能满足（见第10条）时，应该再做两个额外的测试。当任何一个分级体系有具体要求时，就按这个分级体系做相应的样品个数。5.7质量的测定各种成分质量精确到0.1mg——0.5g原材料——0.5g苯甲酸——如果使用了，点火丝，棉线和烟纸的质量注1：对于大多数的制品，其燃烧热都很高，燃烧辅助剂可以减少或者不要。注2：对于一些低燃烧热值的材料，为了得到样品的完全燃烧，有必要增加样品总的燃烧热，我们可以通过改变材料和苯甲酸的质量比从1：1到1：2，或者添加燃烧助剂。5.8坩锅法应该按如下办法来操作（见图3）：a）加入预先称好质量的样品和苯甲酸的混合物到坩锅中；b）连接预先称好质量的点火丝到两级；c）把点火丝中部往下压接触到坩锅中的样品粉末。5.9“卷烟”方法按如下操作（见图2）：a）把一根预先称好质量的点火丝放下心轴的中心；b）把预先称好质量的烟纸绕着心轴缠绕，把边缘交迭处粘到一起，不要使用外加的胶粘剂，因为这个烟纸已经预先施胶了。在两端都要留下足够的烟纸，使得烟纸与点火丝能够搓（捻）到一起；c）在心轴的下端把烟纸绕着点火丝捻紧，再把整个装配（烟纸、心轴和点火丝）放进模具中，点火丝应该穿过模具的低端；注：在心轴和模具之间存在0.5mm的间隙以使得整个装配能够很容易的安放。d）取出心轴；ISO1716:2002第7页共22页e）把预先称好质量的试样和苯甲酸的混合物加入到烟纸中；f）从模具中移出装填好样品的烟纸，同时捻好烟纸的另一端来密封这个烟纸；g）称“卷烟”的质量，确保总质量不会偏离规定质量的10mg以外；h）把“卷烟”放到坩锅中；i）连上点火丝到两级。6试样调节粉末样品，苯甲酸和烟纸在测试之前都要根据EN13238调节。7测试程序7.1概述在正常的实验室条件下的一个房间中进行测试。推荐房间的温度保持稳定，对于非自动化（手工）设备，房间温度和容器中水温之差不要超过±2K。7.2量热程序7.2.1水当量的测定通过至少测定五次苯甲酸标准物的总燃烧热，苯甲酸的质量从0.4g到1.0g之间，来测定量热计、氧弹和附属设备的水当量热容E（MJ/K）。办法如下：a）利用压片机来压预先称好质量的苯甲酸粉末，制造苯甲酸的小片，或者使用预先准备的小片。预制的标准苯甲酸小片在标定的小片的总的燃烧热和用于测试的苯甲酸粉末标注物的总的燃烧热一样的情况下可以使用；b）称小片的质量，精确到0.1mg；c）把小片放到坩锅中；d）连接点火丝到两级；e）把预先称好质量的点火丝中部压下直到接触下片。注：测定应该按7.3规定的进行。水当量热容E采用五次测定的平均值，单位为MJ/K。每一个结果都不能偏离水当量热容E超过0.2%。7.2.2校准的条件校准应该按照7.2.1规定的办法定期执行，不要超过两个月，或者是更换系统任何重要的部件。7.3标准测试程序ISO1716:2002第8页共22页a）检查点火丝和两级之间良好接触；注1：可以添加1ml的去离子水来吸收产生的任何酸性气体。b）调整盖子并且将其拧紧在弹体上，连接弹体和氧气瓶，小心的打开瓶阀充气，直到在没有预先移走氧弹中的空气的情况下压力达到3.0~3.5Mpa，充气完成。c）把氧弹放到量热机的容器中；d）加一定量的蒸馏水或者去离子水到量热计的容器中直到覆盖了氧弹盖子的上表面为止，并称重。水的量应该和校核中使用的水（见7.2.1）的量一样，精确到1g；e）确定氧弹不漏（肥皂泡法）；f）把量热容器放在水套中；g）按如下进行：ⅰ）设定温度测量装置