Горючесть полимербетонов
В НИИЖБе совместно с ВНИИПО исследовалась возгораемость и горючесть полимербетонов на различных видах связующего, содержание которого колебалось в пределах 8—12% по массе [ПО].
Испытания на горючесть первоначально проводили в огневой трубе (рис. 58) по методике, которая представляет собой экспресс-метод, позволяющий получить предварительную оценку степени горючести материалов. Результаты испытаний (табл. 75) свидетельствовали, что принятая методика не учитывает специфические особенности полимербетонов.
По этому методу материал относится к группе сгораемых, если потеря массы образца после испытаний составляет более 20% и самостоятельное пламенное горение или тление продолжается более 60 с. Так как содержание полимерного связующего в полимербетоне ниже 20%, то по принятой методике все виды полимербетонов будут относиться к группе трудносгораемых. Кроме того, по методу огневой трубы можно испытывать образцы размером (10X35X150 мм). Наличие же в полимербетоне зерен щебня определяет минимальное сечение изготов-
|
Рис. 58. Схема прибора «Огневая труба» 1—стальная труба; 2— образец; 3 ~~ горелка; 4 — зеркало; 5 — штатив: 6 — крючок для крепления образца |
Рис. 60. Установка для испытания на возгораемость по методу калориметрии
|
Рис. 59. Схема прибора «Керамическая труба» 1 — керамический короб; 2 — газовая горелка: 3 — металлическая подставка; 4 — автоматический потенциометр; 5 — образец; 6 — держатель образца; 7 — термопара; 8 — зонт
|
/ — вакуум-насос; 2 — промывные бутылки для отходящих газов; 3 — реометры или ротаметры; 4 — фильтр; 5 — калориметр; 6 — электромотор; 7 — регулятор мощности нагревателя; S — ваттметр; 9 — манометр; 10 — воздуходувка
Таблица 75. Потеря массы образца после испытании в огневой трубе
Количество полимер - Потеря массы ного связующего, % образца, %
|
0,15 7,7 0,29 |
|
15 12 8 |
|
0,17 |
Цементный класса ВЗО
Полимербетон на смоле ЭД-20 То же, на карбамидной смоле (КФ-Ж)
То же;, на фурановой смоле ФАМ
Ляемых образцов не менее 40X40 мм. Таким образом, для огневой трубы образцы могут быть изготовлены или из полимеррастворов, что связано с увеличением содержания полимерного связующего, или выпиливаться из более крупных заготовок из полимербетона, что связано с определенными трудностями.
Поэтому в дальнейшем испытания на горючесть проводились в керамической трубе (рис. 59), в которой можно испытывать образцы размером 40X40X160 мм. При этом потерю массы после испытания относили не к общей массе образца, а к массе полимерного связующего. Совместно с ВНИИПО было установлено, что при потере массы более 9% полимербетоны относятся к группе сгораемых (горючих), менее 9% —к группе трудносгораемых материалов.
После огневого воздействия в керамической трубе призмы можно испытывать на изгиб и определять снижение прочности по сравнению с контрольными образцами.
Метод калориметрии был принят в Советском Союзе для определения группы горючести относительно однородных твердых материалов (рис. 60). Распределение материалов по группам возгораемости при испытании по методу калориметрии производится количественно на основании показателя возгораемости К, который представляет собой безразмерную величину отношения теплоты, выделенной образцом в процессе опыта <7тэо, к количеству теплоты от источника зажигания Qн :/С=<7тэо/<7н. Классификация материалов по возгораемости по методу калориметрии представлена в табл. 76.
Результаты испытания в керамической трубе и методом калориметрии достаточно объективно характеризуют группу возгораемости образцов из различных видов полимербетонов (табл. 77),
Из табл. 76 и 77 видно, что полимербетоны на основе эпоксидных смол относятся к сгораемым материалам, к которым, по литературным данным, можно отнести и полимербетоны на смолах ПН-1 и ММ А. Полимербетоны на полиэфирных смолах ПІ4С-609, ПН-62, ПН-63 относятся к группе трудновоспламеняемых, и только полимербетоны на карбамидной смоле КФ-Ж и фурановых ФАМ относятся к группе трудносгораемых.
В настоящее время в ряде зарубежных стран для испытания строительных материалов на горючесть принят метод ИСО (рекомендован Международной организацией по стандартизации).
Сущность этого метода заключается в следующем: образец цилиндрической формы диаметром 45 и высотой 50 мм помещают в испытательную печь, в которой поддерживается температура 750°С. Если в течение 20 мин тепловая характеристика печи или образца не изменится или изменится незначительно (до 50°С) и при этом отсутствует горение материала, то такой материал считается негорючим.
К положительным сторонам метода ИСО следует отнести то, что материал испытывается в условиях, наиболее близких к условиям пожара. Образцы после испытания в печи можно использовать для сравнительной характеристики по изменению прочности. Однако этот метод
|
Таблица 76. Группы возгораемости материалов (по методу калорн - метрнн)
|
Имеет и существенные недостатки, которые ставят под сомнение целесообразность его использования применительно к полимербетонам: при принятой массе образцов и очень высокой температуре практически все полимерные композиции независимо от вида полимера и степени наполнения будут относиться к горючим; метод ИСО дает два ответа—горит или не горит материал — и не
/
|
Таблица 77. Результаты испытаний полимербетонных образцов На горючесть
|
Позволяет классифицировать материалы по степени горючести, как это принято при использовании других методов; образец в печи подвергается резкому тепловому удару, отсутствующему при обычных пожарах. Результаты испытаний полимерных образцов по методу ИСО под - твердили вышеизложенные недостатки этого метода.
