ГОСТ 31251-2003 => 10 оценка результатов испытания. Таблица 2. 11 протокол испытаний. Приложение а. Метод идентификационного контроля...

10 Оценка результатов испытания

 

10.1 Пожарная опасность конструкций определяется:

а) наличие теплового эффекта от горения или термического разложения материалов образца, который выражается в превышении контрольных показаний хотя бы одной из факельных термопар 3-6, установленных по 7.7 при калибровке установки. При этом учитывают только превышения с непрерывной продолжительностью более 2 мин и в интервале времени от 7 до 35 мин. Определяют интервалы времени, в пределах которых при испытании зафиксированы такие превышения, и рассчитывают значение теплового эффекта P_i, %, по формуле

, (3)

где индекс i - порядковый номер тепломера;

индекс j = 1...n, где n - количество интервалов времени "t_1j¸t_2j", в пределах которых наблюдается наличие теплового эффекта, зафиксированное факельными термопарами;

Q_ik - значение удельного поглощенного количества тепла при калибровке установки, кДж/м², определяемое согласно 7.8 по формуле (2);

q_t и q_ik - значения плотности поглощенного теплового потока, кВт/м², зафиксированные соответствующим тепломером при испытании и калибровке установки соответственно;

Dt - интервал времени регистрации плотности поглощенного теплового потока, мин;

б) возникновением вторичных источников зажигания, которые устанавливаются по реализации события 9.4г непрерывно в течение не менее 5 с;

в) обрушением хотя бы одного элемента конструкции или его части массой 1,0 кг и более, определяемой как произведение плотности материала, площади его обрушения и толщины;

г) размером повреждения материалов образца по 9.7-9.10.

10.2 Системы утепления, отделка и стены, в том числе с системой утепления или отделкой, подразделяются на классы пожарной опасности в соответствии с таблицей 2 по наименее благоприятному показателю.

 

Таблица 2

 

 

 

Класс пожарной опасности	Наличие			Повреждения материалов образца (по 10.1г) допускаются не выше уровня, указанного на рисунке 2а
	теплового эффекта Рj, % (по 10.1а)	вторичного источника зажигания (по 10.1б)	обрушения элементов (по 10.1в)
К0	£ 5	Не допускается	Не допускается	1
К1	£ 20	То же	Не допускается	2
К2	£ 20	"	Не регламентируется	3; при этом на уровне 3 ширина размера повреждения - не более 100 мм
К3	Не регламентируется

 

10.3 Для стен, соответствующих 4.4 и 5.3, не имеющих систем утепления и отделки, указанных в области применения, или с отделкой из традиционных негорючих материалов и изделий (фасадной керамической плитки с массой менее 1 кг, кирпича, штукатурных, шпатлевочных и клеевых растворов) без воздушного зазора между отделкой и стеной допускается без испытаний устанавливать класс пожарной опасности КО.

10.4 Для стен, не соответствующих 10.3, для систем утепления и для отделки допускается без испытаний устанавливать класс пожарной опасности К3.

 

11 Протокол испытаний

 

11.1 Протокол испытаний оформляется по разделу 11 ГОСТ 30403. При этом допускается не включать в протокол данные о воспламеняемости и дымообразующей способности материалов.

11.2 К протоколу испытаний должны быть приложены протоколы идентификационного контроля (по приложению А) материалов, применяемых при изготовлении образцов.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

 

Метод идентификационного контроля материалов

 

А.1 Общие положения

 

А.1.1 Идентификационный контроль проводится с целью установления значений характеристик реакции на тепловое воздействие материалов, используемых в наружных стенах, в системах их утепления и отделке:

- потери массы;

- скорости потери массы;

- экзо- и эндотермических эффектов;

- температур возможного воспламенения и самовоспламенения.

А.1.2 Указанные в А.1.1 данного приложения значения характеристик в последующем могут быть использованы для идентификации и контроля качества материалов при их применении на конкретных объектах, а также для определения возможности замены материалов в конструкции стены или в системе утепления и отделке, класс пожарной опасности которых был установлен ранее. Разрешение на такую замену должно быть основано на заключении лаборатории, установившей класс пожарной опасности стены или системы утепления и отделки.

А.1.3 Идентификационный контроль материалов осуществляют путем термического анализа образцов, изготовленных из отобранных проб материалов (6.7), с использованием представленных сопроводительных документов по 6.9.

А.1.4 Протоколы термического анализа материалов прилагают к протоколу испытаний конструкций.

 

А.2 Метод испытаний

 

А.2.1 Отбор проб и изготовление образцов

Для анализа отбирается не менее 5 проб материала размером не менее 1 см³ каждый: 3 пробы, из которых изготавливают образцы для термического анализа, 2 пробы - для контрольного хранения.

А.2.2 Визуальный осмотр

Поступившие на испытания пробы подвергаются визуальному осмотру с фиксацией особенностей внешнего вида материала:

- агрегатное состояние;

- цвет;

- макроструктура: однородность, слоистость (с указанием количества слоев), наличие включений, в том числе волокнистых компонентов.

А.2.3 Термический анализ

А.2.3.1 Аппаратура

Для проведения испытаний должна использоваться аппаратура термического анализа (далее - ТА), обеспечивающая возможность получения вышеуказанных значений характеристик (А.1.1) по термогравиметрическим (далее - ТГ) и дифференциальным термогравиметрическим (далее - ДТГ) зависимостям, а также по зависимостям дифференциально-термического анализа (далее - ДТА) исследуемого материала в динамическом режиме.

Рекомендуется использовать приборы термического анализа модульного (например, термоаналитический комплекс "Du Pont") или совмещенного (например, Дериватограф С, Q) типа, а также другие подобные приборы, отвечающие следующим требованиям:

- температурный интервал нагрева образцов - не менее чем от 25 до 1000 °С;

- интервал скорости нагревания - от 5 до 20 °С/мин;

- точность измерения температур в диапазоне температур от 50 до 1000 °С - не ниже ± 3%;

- точность измерения разности температур образца и эталона - ± 0,2 °С;

- возможность подачи в реакционную зону (тигельное пространство) воздуха - с расходом, рекомендуемым инструкцией для данного типа прибора и тиглей;

- погрешность измерения массы образца - не более 1,5%.

А.2.3.2 Подготовка образцов для испытаний

Образцы однородных материалов вырезаются из проб и анализируются монолитным фрагментом.

В случае неоднородности материала из серии образцов готовят усредненный образец путем их измельчения до порошкообразного вида и тщательным их перемешиванием.

Масса и размеры образцов определяются типом используемого прибора.

Для материалов с малой потерей массы с процессе термодеструкции (менее 10% исходной) рекомендуется массу образца принимать близкой к максимально возможной для используемого прибора.

А.2.3.3 Рекомендуемые условия проведения испытания:

начальная температура в реакционной камере - 25 °С;

конечная температура - 750 °С или температура, соответствующая окончанию всех контролируемых при испытании явлений;

газовая среда - проточный воздух;

скорость нагревания - 20 °С/мин; для уточнения ТА параметров допускается применение специально подобранных скоростей.

А.2.3.4 Проведение испытаний

При предварительных испытаниях для выбора оптимальных условий ТА добиваются того, чтобы изменение массы испытуемого образца на 10% приводило к изменению значений ТА параметров не более чем на 5%.

А.2.3.5 Для получения термоаналитических параметров проводят не менее двух испытаний с результатами, отличающимися не более чем на 5% от среднего значения. При получении больших различий проводят дополнительное третье испытание и вычисляют среднее квадратичное отклонение.

 

А.3 Обработка результатов испытаний

 

А.3.1 По ТА-зависимостям с применением соответствующих используемому прибору прикладных программ обработки результатов испытаний или графическими методами определяют значения термоаналитических идентификационных характеристик материала.

А.3.1.1 Потерю массы характеризуют следующими значениями, определяемыми по ТГ-зависимостям:

- температурой (Т_т, °С) фиксированных значений потери материалом относительной массы (Dm_ф, %); при этом полученный диапазон потери массы материала разбивают не менее чем на пять интервалов, из которых первый интервал составляет 0,5%, а соответствующую температуру обозначают Т_нтр - температурой начала термического разложения материала;

последующие интервалы определяют по достаточно характерным точкам на ТГ-зависимости, например 5, 10, 50, 85% потери относительной массы;

- потерей относительной массы (Dm_т, %) при фиксированных значениях температуры (Т_ф, °С); при этом диапазон характерных изменений ТГ-зависимости также разбивают не менее чем на пять интервалов, например 100, 300, 400, 500, 600 °С;

- величиной конечной относительной массы образца при температуре окончания испытаний (m_к = 100 - Dm_к).

А.3.1.2 Скорость потери относительной массы характеризуют величиной А = dm/dt, %/мин, где dt - VdT, V - скорость нагрева образца, °С/мин, и значениями, определяемыми по ДТГ-зависимости:

- величиной максимумов скорости потери относительной массы (A_mi, %/мин);

- температурами максимумов скорости потери относительной массы (T_Ami, °C).

А.3.1.3 Экзо- и эндотермические эффекты характеризуют величиной J = (Т_обр - Т_э)/т, °С/мг, где Т_обр - температура образца, °С; Т_э - температура эталона, °С; m - исходная масса образца, мг, и следующими значениями, определяемыми по ДТА-зависимости:

- максимумами экзо- и эндотермических эффектов (J_mi, °С/мг);

- температурами, соответствующими максимумам экзо- и эндотермических эффектов (T_jmi, °C);

- относительным тепловыделением и поглощением тепла (DH_i, °С×мин/мг) в области температур, прилегающих к температуре T_jmj. Эта величина определяется как площадь под ДТА-кривой между двумя соседними точками ее пересечения с осью абсцисс.

А.3.1.4 Температуры возможного воспламенения и самовоспламенения характеризуются следующими значениями, определяемыми по ДТА-зависимости:

- температура возможного воспламенения соответствует температуре первого экзотермического максимума (T_jm1, °C);

- температура возможного самовоспламенения соответствует температуре второго экзотермического максимума (Т_jm2, °С).

А.3.2 Примеры определения значений идентификационных характеристик представлены на рисунках А.1-A/3; рекомендуемая форма представления ТА-зависимостей в протоколе испытания - на рисунке А.4.

А.3.3. Рассчитываются средние величины значений характеристик, их отклонение от среднего (при двух испытаниях) или среднее квадратичное отклонение (в случае большего числа испытаний).

А.3.4 Результаты идентификационного контроля оформляют протоколом с ТА-зависимостями и таблицей идентификационных характеристик (см. образец оформления протокола).

 

А.4 Требования безопасности

 

А.4.1 Рабочее место оператора должно удовлетворять требованиям электробезопасности по ГОСТ 12.1.019, ГОСТ Р 50571.1 и санитарно-гигиеническим требованиям по ГОСТ 12.1.005.

А.4.2 Помещение, в котором эксплуатируется установка, должно соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям по ГОСТ 12.1.005.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Образец оформления протокола термического анализа материала

 

________________________________________________________________________________

(Наименование организации, выполняющей испытания)

 

ПРОТОКОЛ №_____________

идентификационного контроля материала

________________________________________________________________________________

(Наименование материала)

 

от "____"__________________ 200 ___ г.

 

1. Заказчик:

2. Полное наименование материала: ___ (ГОСТ, ТУ, № экспериментальной партии, паспорт и т.д.)

3. Дата поступления образцов на испытания:

4. Дата проведения испытаний:

5. Тип аппаратуры для ТА:

6. Наименование методики испытаний: приложение А к ГОСТ 31251-2003

7. Условия проведения испытаний:

 

Таблица 1

(пример заполнения)

 

Термопара	Pt/Pt-Rh13%
Тигель	Корунд
Масса образцов, мг	23,2; 22,6; 24,8
Атмосфера	Воздух
Расход газа, мл/мин	120
Скорость нагрева, °С/мин	20
Конечная температура нагрева, °С	800
Число испытанных образцов	3

 

8. Результаты контроля:

 

Таблица 2

(пример заполнения)

 

Потеря массы
Фиксированные значения потери массы Dmф, %	0,5	5	10	50	85
при температурах Тнтр и Тт, °С
Фиксированные значения температуры Тф, °С	100	200	300	400	500
с потерей массы Dmт, %
Конечная относительная масса образца mк, %
При температуре окончания испытаний Тк, °С					800

 

Скорость потери массы
Максимумы скорости потери относительной массы Аmi, %/мин		Am1		Am2
				-
Температуры максимумов скорости потери относительной массы ТAmi, °С		ТAmi		TAmi
				-
Экзо- и эндотермические эффекты
Максимумы экзо- и эндотермических эффектов Jmi, °С/мг	Jmi1		Jmi2		Jmi3
Температуры Tjmi, °С, соответствующие максимумам экзо- и эндотермических эффектов	Tjmi1		Tjmi2		Tjmi3
Относительное тепловыделение или поглощение тепла DHi, (°С×мин)/мг, в области температур, прилегающих к температуре
Температура возможного воспламенения Tjm1
Температура возможного самовоспламенения Tjm3, °С
* В числителе приведены средние значения параметра, в знаменателе -характеристика рассеяния значений по 2.3.

 

к протоколу №____от________________200__г.

Рисунок А.1 - Пример определения значений потери относительной

массы образца по ТГ-зависимости

к протоколу №____от________________200__г.

Рисунок А.2 - Пример определения значений скорости потери

относительной массы образца по ДТГ - зависимости

 

к протоколу №____от________________200__г.

Рисунок А.3 - Пример определения значений относительного теплового

эффекта по ДТА-зависимости

 

к протоколу №____от________________200__г.

1 - ТГ-зависимость; 2 - ДТГ-зависимость; 3 - ДТА-зависимость

Рисунок А.4 - Пример формы представления результатов испытаний

образцов материалов в протоколе идентификационного контроля

 

 

Ключевые слова: конструкции строительные, наружные стены, системы наружного утепления, отделка, пожарная опасность, испытание, классификация, идентификационный контроль