防火封堵材料的性能要求和試驗(yàn)方法GA161-1997

1、防火封堵材料的性能要求和試驗(yàn)方法GA 1611997中華人民共和國(guó)公安部19970325批準(zhǔn) 19971001實(shí)施  前言  本標(biāo)準(zhǔn)非等效采用美國(guó)ASTM E81483貫穿型防火封堵材料耐火試驗(yàn)方法及依據(jù)GB 5004595高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制。在技術(shù)內(nèi)容上，其耐火性能檢(試)驗(yàn)方法、判定準(zhǔn)則與ASTME81483等效，理化性能及材料分級(jí)則主要參照GBT 20894水泥密度測(cè)定方法等標(biāo)準(zhǔn)。編寫規(guī)則符合GBT111993標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1單元：標(biāo)準(zhǔn)的起草與表述規(guī)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)編寫的基本規(guī)定的要求。 本標(biāo)準(zhǔn)的制定及實(shí)施，其目的在于使我國(guó)防火建材工

2、業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用盡快適應(yīng)國(guó)際貿(mào)易、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)交流的需要，便于國(guó)家宏觀控制產(chǎn)品質(zhì)量，統(tǒng)一檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，使防火封堵材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督法制化、規(guī)范化、技術(shù)化。 非等效采用ASTM E81483制定本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，其耐火性能的檢驗(yàn)方法及判定準(zhǔn)則基本源于ASTM E81483所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)條件，如貫穿物的設(shè)置、測(cè)溫點(diǎn)的布置、觀察與記錄及判定準(zhǔn)則等等，各項(xiàng)性能指標(biāo)、分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、試件規(guī)格等則主要依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范及國(guó)情，綜合生產(chǎn)廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)展水平制定。本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1997年3月25日，從1997年10月1日起實(shí)施。 本標(biāo)準(zhǔn)由公安部消防局提出。 本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第七分技術(shù)委員會(huì)歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)由公安部

3、四川消防科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：易秉模、陳茂萱、王良偉、聶濤。  1 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了防火封堵材料的定義，以及產(chǎn)品的分類、性能要求、試驗(yàn)方法和判定準(zhǔn)則。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物的各種開(kāi)口所使用的防火封堵材料，包括無(wú)機(jī)防火堵料、有機(jī)防火堵料以及阻火包等各類防火封堵材料。 2 引用標(biāo)準(zhǔn) 下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。 GBT 20894 水泥密度測(cè)定方法 GB 71091 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板和鋼帶 GBT 2611

4、92 試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求 GB 421884 化工用硬聚氯乙烯管材的腐蝕度試驗(yàn)方法 GB 927888 涂料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的溫濕度 GB 997888 建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 GBT13452492 色漆和清漆 鋼鐵表面上的絲狀腐蝕試驗(yàn) GB 1490794 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件 3 定義 本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。 防火封堵材料：用于封堵各種貫穿物如電纜、風(fēng)管、油管、氣管等穿過(guò)墻(倉(cāng))壁、樓(甲)板時(shí)形成的各種開(kāi)口以及電纜橋架的防火分隔，具有防火功能，便于更換的材料。 4 技術(shù)要求41 分類 防火封堵材料按其組成成分和性能特點(diǎn)可分為： 無(wú)機(jī)防火堵料：以無(wú)機(jī)材料為主要成分

5、的粉末狀固體，與某種外加劑調(diào)和使用，具有適當(dāng)和易性。 有機(jī)防火堵料：以有機(jī)材料為主要成分，具有一定可塑性和柔韌性。 阻火包：將阻火材料包裝制成的包狀物體。適用于較大的孔洞的防火封堵或電纜橋架防火分隔(阻火包亦稱耐火包或防火包)。42 技術(shù)指標(biāo)與分級(jí)421 防火封堵材料的耐火性能 按其耐火時(shí)間分為三級(jí)，即：一級(jí)180min；二級(jí)120min，三級(jí)60min。其缺陷類別為A類。422 防火封堵材料的理化性能技術(shù)指標(biāo)(見(jiàn)表1)。 表1 防火封堵材料的理化性能技術(shù)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng) 目技 術(shù) 指 標(biāo)缺陷類別無(wú)機(jī)防火堵料有機(jī)防火堵料阻火包1外觀均勻粉末固體，無(wú)結(jié)塊塑性固體，具有一定柔韌性包體完整，無(wú)破

6、損C2干密度，kgm3 25×103C3密度，kgm3 20×103C4松散密度，kgm3 12×103C5耐水性，d 3無(wú)溶脹3無(wú)溶脹3內(nèi)裝材料無(wú)明顯變化、包體完整、無(wú)破損B6耐油性，d C7腐蝕性，d 77B8抗壓強(qiáng)度，MPa08R65-005B9抗跌落性5 m高處自由落在混凝土水平地面上，包體無(wú)破損B10初凝時(shí)間，min15t45B注：“”表示此項(xiàng)未作要求。 5 試驗(yàn)方法51 耐火性能511 試驗(yàn)裝置5111 耐火試驗(yàn)爐 符合GB 997888中21的要求。 耐火試驗(yàn)爐應(yīng)滿足試件安裝、升溫條件、壓力條件、溫度測(cè)試及試驗(yàn)觀察等要求。5112 測(cè)溫設(shè)備

7、 爐內(nèi)溫度測(cè)試 對(duì)防火封堵材料進(jìn)行耐火性能試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行明火升溫。爐內(nèi)溫度測(cè)量，采用絲徑為07510mm熱電偶，其熱端應(yīng)伸出套管25mm，熱電偶感溫端距試件安裝墻面100mm。爐內(nèi)熱電偶的數(shù)量不得少于5支。 試件背火面溫度測(cè)量 試件背火面堵料或阻火包包體表面、電纜表面或穿管表面溫度的測(cè)量，采用絲徑為05mm的熱電偶，級(jí)精度，數(shù)量不得少于4支。分布是：堵料或阻火包表面距貫穿物表面25mm處，選兩處，共2支，貫穿物(電纜或穿管鋼管、瓦斯管、瓷管或塑料管等)表面距堵料或阻火包表面25mm處2支，另設(shè)1支移動(dòng)測(cè)溫?zé)犭娕?，必要時(shí)用來(lái)監(jiān)測(cè)試件背火面可疑點(diǎn)的溫升，其數(shù)據(jù)應(yīng)作為判定依據(jù)。 測(cè)溫設(shè)備的精確度 測(cè)

8、溫儀器設(shè)備的精確度(系統(tǒng)誤差)應(yīng)達(dá)到： 爐 內(nèi) 土15 表面或其他 土5512 試驗(yàn)條件5121 升溫條件 符合GB 997888中31的要求。5122 爐內(nèi)壓力條件 對(duì)于垂直安裝的試件作耐火試驗(yàn)時(shí)，試件底面所在水平面應(yīng)保持正壓：對(duì)于安裝在樓板上的試件作耐火試驗(yàn)時(shí)，在離試件受火面100mm的平面上應(yīng)保持為正壓。513 試件制作 防火封堵材料耐火試驗(yàn)試件規(guī)格為：508mm×502mm×240mm試件應(yīng)是堵料或阻火包和電纜、穿管等材料的組合體。5131 堵料 無(wú)論是有機(jī)防火堵料、無(wú)機(jī)防火堵料、膨脹型防火堵料或是非膨脹型防火堵料，均應(yīng)制作成508mm×502mm

9、5;240mm的試件。對(duì)有機(jī)防火堵料，試件外形尺寸為508mm×502mm×240mm，并作成九孔模具(框架)，堵料填塞于100mm×100mm小孔中，如圖1所示。對(duì)無(wú)機(jī)防火堵料，試件外形尺寸為508mm×502mm×240mm，但中央孔洞為408mm×402mm×240mm，壁厚50mm，堵料可直接澆筑在孔洞內(nèi)，并保持堵料兩面平整，如圖2所示。若需針對(duì)實(shí)際工程作檢驗(yàn)，其耐火試驗(yàn)安裝情況應(yīng)參照?qǐng)D3進(jìn)行。試件包括框架、封堵材料、貫穿物及托架，可直接在預(yù)留的孔洞內(nèi)制作，電纜外徑30mm40mm，長(zhǎng)度1 500mm，數(shù)量8根，受火

10、端封頭(封頭長(zhǎng)度50mm，厚度25mm)，暴露于火場(chǎng)的電纜長(zhǎng)度300mm，穿管(鋼管)外徑40mm，長(zhǎng)度1 500mm，數(shù)量1根，受火端用供試堵料堵塞管內(nèi)徑，堵塞長(zhǎng)度100mm，鋼管伸出試件受火面300mm。5132 阻火包 耐火試驗(yàn)時(shí)，將阻火包直接堆砌在預(yù)制框架孔洞內(nèi)并保證阻火包兩面平整，框架外形尺寸508mm×502mm×240mm，壁厚50mm，孔洞尺寸為408mm×402mm×240mm，如圖2所示。試件亦應(yīng)包括阻火包、電纜、穿管等。電纜與穿管穿過(guò)阻火包，規(guī)格型號(hào)同堵料耐火試驗(yàn)一致；貫穿物受火端的處理，電纜用單個(gè)阻火包，頭扎牢，穿管內(nèi)填約100m

11、m的包體材料。5133 狀態(tài)調(diào)節(jié) 對(duì)有養(yǎng)護(hù)期要求的防火封堵材料，試件制成后應(yīng)按產(chǎn)品使用說(shuō)明進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待試件(樣)達(dá)到養(yǎng)護(hù)期后方能進(jìn)行耐火試驗(yàn)，對(duì)于無(wú)養(yǎng)護(hù)要求的阻火包、有機(jī)防火堵料、塑性防火堵料及其他防火封堵材料等可不受此限制。514 試驗(yàn)程序5141 條件準(zhǔn)備 當(dāng)試件制作需在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，封堵材料應(yīng)易于施工并按提供的材料配合比進(jìn)行配料制樣，其他防火封堵材料可按實(shí)際使用情況直接制成試件。貫穿物的懸臂端應(yīng)采用有效的支承(托架)。5142試件的安裝 試件安裝應(yīng)反映實(shí)際使用情況，通常情況下應(yīng)將試件安裝在垂直燃燒試驗(yàn)爐爐門的中央進(jìn)行耐火試驗(yàn)。在試件的背火面分別對(duì)其堵料或阻火包、電纜及其他貫穿物表面布置

12、熱電偶以測(cè)量背火面溫升情況。    圖1圖3中所示； A位于防火封堵材料或阻火包背火表面，離貫穿物距離為25mm處布置的熱電偶： B位于試件背火面各貫穿物件上，離防火封堵材料或阻火包表面25mm處布置的熱電偶。5143 測(cè)量與觀察 爐內(nèi)溫度測(cè)量用熱電偶應(yīng)符合5112中規(guī)定，熱電偶的設(shè)置應(yīng)不少于5支，溫度記錄周期不大于30 s。 試件背火面溫度的測(cè)量與觀察 試件背火面溫度包括背火面封堵材料表面的溫度、背火面電纜表面的溫度及背火面穿管表面的溫度。熱電偶的分布、規(guī)格、精度等應(yīng)符合5112條的規(guī)定。這些熱電偶的工作端直接與材料或貫穿物的表面接觸，試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意

13、觀察背火面溫度的變化。 完整性 確定完整性是否破壞、喪失依據(jù)三條：(1)試件出現(xiàn)裂縫或孔隙，有火焰或熱汽流穿出，點(diǎn)燃棉墊，(2)直接觀察裂隙、包體收縮沉降出現(xiàn)連續(xù)火焰達(dá)10s以上。(3)防火封堵材料體積收縮產(chǎn)生貫穿性裂縫達(dá)1mm以上。 棉墊的要求與使用應(yīng)符合GB 997888中536的要求。 隔熱性 防火封堵材料隔熱性的測(cè)定與觀察； a)封堵材料背火面，應(yīng)記錄表面任一測(cè)溫點(diǎn)溫升達(dá)到180的時(shí)間(min)， b)貫穿物電纜或穿管(鋼管)背火端表面(距封堵材料表面)25mm處，任何一支熱電偶溫升達(dá)到180的時(shí)間(min)； c)除以上固定測(cè)溫點(diǎn)測(cè)定的溫升外，對(duì)試件背火面有疑惑的任何相關(guān)部位(電纜及

14、穿管的端頭、纜芯除外)可用移動(dòng)熱電偶予以測(cè)定，其數(shù)據(jù)(時(shí)間一溫升)可用于隔熱性判定。515 耐火極限判定準(zhǔn)則 試驗(yàn)中出現(xiàn)5151、5152規(guī)定的任何一項(xiàng)時(shí)，即表明該防火封堵材料的耐火性能已達(dá)到極限狀態(tài)，所記錄的時(shí)間即為該防火封堵材料的耐火極限(min)。5151 完整性喪失 完整性喪失的特征是，在試件的背火面有如下現(xiàn)象出現(xiàn)； a)點(diǎn)燃棉墊； b)孔隙形成，有連續(xù)10s的火焰穿出； c)被檢材料產(chǎn)生體積收縮，形成1mm寬度以上的裂縫，且肉眼可見(jiàn)火光。5152 失去隔熱性 a)被檢材料背火面任何一點(diǎn)溫升達(dá)到180； b)任何貫穿物背火端距封堵材料25mm處表面溫升達(dá)到180。516 耐火性能的表示

15、 以試件的耐火極限(min)來(lái)表示的防火封堵材料的耐火性能，精確到1min。52 理化性能521 外觀 采用目測(cè)與手觸摸結(jié)合的方法進(jìn)行。522 干密度5221 試驗(yàn)條件 干密度測(cè)試應(yīng)在室溫(20土5)條件下進(jìn)行。5222 裝置 電子天平：感量為1g； 卡尺：精度01mm； 恒溫箱。5223 試樣的制備 將調(diào)和好的無(wú)機(jī)防火堵料倒入規(guī)格為625mm×40mm×40mm的試模內(nèi)，搗實(shí)抹平，待基本固化后脫模。試樣的調(diào)和與養(yǎng)護(hù)應(yīng)按產(chǎn)品使用說(shuō)明進(jìn)行。5224 試驗(yàn)程序 在試樣達(dá)到GB 927888中41及GB 1490794中591規(guī)定的養(yǎng)護(hù)條件后，用卡尺和天平分別測(cè)量每個(gè)試樣的邊長(zhǎng)(

16、精確至1mm)和質(zhì)量(精確至1g)。 按式(1)計(jì)算干密度：(1)式中：干密度，kgm3； G質(zhì)量，kg； V體積，m3。 干密度按GB 1490794中510規(guī)定以測(cè)量5個(gè)試樣，取其算術(shù)平均值確定。523 密度5231 試驗(yàn)條件 密度測(cè)試應(yīng)在室溫(20土5)條件下進(jìn)行。 測(cè)定介質(zhì)應(yīng)純凈并且不能使試樣溶解、溶脹及起反應(yīng)，視不同被測(cè)對(duì)象，測(cè)定介質(zhì)可用蒸餾水或選用其他介質(zhì)(如無(wú)水煤油等)。5232 裝置 電子天平：感量001g； 蒸餾水發(fā)生器； 比重瓶：200250mL； 溫度計(jì)：分度值為05； 燒杯等。5233對(duì)試樣的要求 塑性固體料，將試樣制成直徑約4mm的小圓球，稱取3040g，取樣準(zhǔn)確至0

17、01g。5234 試驗(yàn)程序 有機(jī)防火堵料(塑性固體)密度的測(cè)試按GBT 20894第二篇進(jìn)行。 密度以兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值確定。兩次試驗(yàn)結(jié)果的差不得超過(guò)005×103kgm3。524 松散密度5241 試驗(yàn)條件 松散密度測(cè)試應(yīng)在室溫(20土5)條件下進(jìn)行。5242 裝置 電子天平：感量1g， 量筒：1 000cm3； 電熱烘干箱：0200。524，3 試驗(yàn)程序 將試樣(阻火包內(nèi)裝材料)放入電熱烘干箱內(nèi)，在(65土2)條件下烘干至恒重。 用量筒量取烘干的試樣，輕微震蕩量筒，量筒盛裝1 000cm3試樣，稱其試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。 按式(2)計(jì)算松散密度(2)式中：松散密度，kgm3；

18、G質(zhì)量，kg； V體積，m3。 松散密度以兩次試驗(yàn)結(jié)果的平均值確定。 兩次試驗(yàn)結(jié)果的差不得超過(guò)005×103kgm3。525 耐水性5251 試樣的制備 無(wú)機(jī)防火堵料：將調(diào)和好的試樣注入200mm×20mm×20mm的標(biāo)準(zhǔn)試模內(nèi)，搗實(shí)抹平，待基本固化后脫模，養(yǎng)護(hù)期滿后將試樣鋸切成3個(gè)20mm×20mm×20mm的正方體試塊。試樣的調(diào)和與養(yǎng)護(hù)按產(chǎn)品使用說(shuō)明進(jìn)行。 有機(jī)防火堵料：取一定量的試樣，揉勻，制成3個(gè)直徑約為20mm的圓球。 阻火包：試樣為完整的3個(gè)包體。5252 試驗(yàn)程序 將制做養(yǎng)護(hù)好的試樣浸泡于自來(lái)水中，水溫保持在(20土5)，1天觀察

19、1次。5253 判定條件 無(wú)機(jī)防火堵料或有機(jī)防火堵料試樣浸泡3d不應(yīng)出現(xiàn)溶脹、開(kāi)裂等異常情況。 阻火包浸泡3d后取出擦干，包體拆包后內(nèi)裝材料無(wú)明顯變化，包體應(yīng)完整、無(wú)破損。526 耐油性5261 試樣的制備 按5251的要求。5262 試驗(yàn)程序 將制做養(yǎng)護(hù)好的試樣浸泡于o“柴油中，油溫保持在(20'C土5)，1天觀察1次。5263 判定條件 按5253的要求。527 腐蝕性5271 試驗(yàn)程序 分別取長(zhǎng)150mm×100mm×08mm的符合GB 71091規(guī)定的08鋼、Z級(jí)優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼板2塊和長(zhǎng)為25m、外徑為30mm40mm的電纜3根，將調(diào)和好的無(wú)機(jī)防火堵料或有機(jī)防火

20、堵料涂在鋼板和電纜外層膠皮表面，在GB 9278規(guī)定的條件下養(yǎng)護(hù)期滿后，非等效采用GBT 134524和GB 4218規(guī)定進(jìn)行定性試驗(yàn)。5272 判定條件 7d后觀察鋼板和電纜外層膠皮與堵料試樣接觸部位，不應(yīng)出現(xiàn)銹蝕、腐蝕現(xiàn)象。528 抗壓強(qiáng)度5281 符合GB 2611規(guī)定的壓力試驗(yàn)機(jī)，誤差不大于2。5282 試樣的制備 無(wú)機(jī)防火堵料試樣按5223進(jìn)行。 阻火包試樣為完整的包體5個(gè)。5283 試驗(yàn)程序 選擇試塊的某一側(cè)面作為受壓面，用卡尺測(cè)量其邊長(zhǎng)，精確到1 mm，用直尺測(cè)量阻火包受壓面長(zhǎng)和寬的尺寸，精確到1mm。 將選定試塊或包體的受壓面向上放在壓力試驗(yàn)機(jī)的加壓座上，使試件的中心線與壓力機(jī)壓頭的中心線重合，以400550Nmin的速度均勻加荷至試件破壞或規(guī)定值，記錄試件破壞時(shí)的壓力讀數(shù)或在規(guī)定值下是否被破壞。 抗壓強(qiáng)度按式(3)計(jì)算；(3)式中：R抗壓強(qiáng)度，MPa； P壓力讀數(shù)，N； A受壓面積，mm2。 抗壓強(qiáng)度結(jié)果以5個(gè)試驗(yàn)值中剔除最大、最小2個(gè)數(shù)值后，取剩下3個(gè)的算術(shù)平均值作為抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。529 抗跌落性 分別將3個(gè)完整的阻火包從5m高處自由落下于混凝土水平地面上，觀察包體，應(yīng)無(wú)破損。5210 初凝時(shí)間(t) 在常溫條件下，按產(chǎn)品使用說(shuō)明規(guī)定的混合比加配料，用秒表測(cè)定從配料到產(chǎn)生結(jié)塊時(shí)止的時(shí)間