高温環境下でのガラス繊維強化の機械的性能の変化と防火設計要件
1は、高温環境下でのガラス繊維補強の機械的特性の変化
高温環境下でのガラス繊維補強の機械的性能の変化は、特に次のように現れた明白な段階特性を示します。
低温範囲（100-200℃）
パフォーマンスの変化：強度と弾性弾性率は、ゆっくりと約10％〜15％減少します。
メカニズム：高温はガラス繊維分子の熱運動を強化し、繊維間の分子間力の弱体化につながりますが、化学結合はまだ破壊されていません。
データサポート：実験により、ガラス繊維補強の引張強度の保持速度が200℃で約85％〜90％であることが示されています。
中程度の温度範囲（200-300℃）
パフォーマンスの変化：パフォーマンスは大幅に減少し、引張強度が30％〜50％減少し、弾性弾性率がより大幅に減少します。
メカニズム：化学結合（SI-O結合など）が壊れ始め、繊維分子構造が脱重度化し、界面結合強度が弱まります。
データサポート：300℃では、引張強度は通常の温度値の50％未満に減少する可能性がありますが、伸長は増加しますが、ベアリング容量は減少します。
高温範囲（> 300℃）
パフォーマンスの変化：軟化、融解、さらには燃焼さえ、機械的特性を完全に失います。
メカニズム：樹脂マトリックスは熱分解を受け、繊維構造が崩壊し、材料が炭化または燃焼反応を受けます。
データサポート：温度が400℃を超えると、ガラス繊維の補強材は樹脂分解のために完全性を失う可能性があります。
スチールバーとの比較利点
高温抵抗：ガラス繊維の補強材は、300℃未満の開いた火炎で燃焼しませんが、鉄の補強は、酸化物層の剥離により600°を超える強度が突然低下する可能性があります。
火炎遅延：ガラス繊維補強の究極の酸素指数（LOI）は約26％〜35％であり、通常のポリマー材料よりも優れています。
2、高温環境でのグラスファイバー補強のための防火設計要件
高温環境でのグラスファイバー補強の安全性を確保するために、防火設計は次のコア原則に従う必要があります。
建物の火災防止規制の遵守
火災コンパートメント：「建物の防火設計コード」（GB 50016）によれば、火災区画は、3000平方メートル以下の面積と2000平方メートル以下のマルチストーリーの建物を持つ単一ストーリーの工場建物に分割されています。
火災抵抗定格：合同工場の建物の耐火性定格はレベル2より低くないはずであり、2.0時間以上の耐火性制限のある耐火性パーティションは、主要エリア（融解セクションなど）で使用されます。
材料と建設の要件
火災の分離：高温エリア（ki kiのワークショップなど）および他のエリアは、耐火性制限が2.0時間以上の耐火性のパーティションを使用する必要があり、ドアと窓はクラスBの耐火性ドアと窓を使用する必要があります。
構造保護：高温にさらされたガラス繊維補強、ケイ酸カルシウムボード（4時間耐火性）またはセラミック繊維毛布を包装および保護に使用できます。
安全な避難設計
出口設定：各フロアには少なくとも2つの安全出口が必要で、避難距離は60m以下（1階の場合）または40m以下（複数階）でなければなりません。
避難兆候：蛍光避難指標を設置して、停電後10m以上の可視性を確保します。
防火施設の構成
消火システム：高温ワークショップには、自動スプリンクラー消火システムまたはガス火災消滅システムが装備されており、設計された水消費量は10L/S・S・㎡です。
アラームデバイス：アラーム温度が58℃に設定された線形温度検出器を取り付けます（動作温度72℃）。
3、高温性能の最適化と防火設計に関するケーススタディ
パフォーマンス最適化手法
表面処理：高温耐性コーティング（シリコン樹脂など）を噴霧すると、強度保持速度が300℃で60％以上に増加する可能性があります。
複合修飾：アルミナまたはシリコン炭化物粒子を追加して、柔らかい温度を500を超えて増加させます。
エンジニアリングアプリケーションの例
オーシャンプラットフォーム：ラップされたGFRP補強とUHPCの組み合わせ構造を採用すると、サンドブラスト処理により結合強度が改善され、残留強度は1200年の火災ベーキングテスト後40％以上です。
トンネルのサポート：埋め込み位相変化材料（PCM）は、防火層に熱を吸収して温度伝導を遅らせ、補強の表面温度を50％〜70％低下させます。
4はフロンティアと標準的な提案を研究します
パフォーマンス評価方法
熱機械カップリングモデル：熱伝導方程式と構成的関係を組み合わせて、高温での補強材の応力 - ひずみの挙動を予測します。
残留強度テスト：ISO 834標準に従って火災曲線を加熱した後、補強材の残留引張強度をテストします。
標準的な改善方向
追加の高温性能指標：300℃と60分の残留強度要件を、土木工学用のガラス繊維強化バー」（JG/T 406）に追加します。
防火設計に関する特別なセクション：ガラス繊維強化構造のための特殊な防火設計ガイドラインを開発し、保護層の厚さと火災抵抗限界の対応を明確にします。
材料の変更、構造的最適化、標準的な改善により、高温環境でのガラス繊維補強の適用性を大幅に改善し、化学工学、輸送、海洋工学などの分野に安全なソリューションを提供します。
