Перегляди: 0 Автор: Редактор сайтів Час публікації: 2025-06-12 Походження: Ділянка
Зміни механічних продуктивності та вимоги до проектування пожежного захисту від арматури скляного волокна в середовищі високої температури
1 、 Зміни механічних властивостей армування скляного волокна при високому температурному середовищі
Механічні зміни армування скловолокна в середовищі з високою температурою демонструють очевидні характеристики стадії, зокрема, проявляються як:
Діапазон низької температури (100-200 ℃)
Зміни продуктивності: Сила та модуль пружності повільно знижуються приблизно на 10% -15%.
Механізм: високотемпературна посилює тепловий рух молекул скловолокна, що призводить до ослаблення міжмолекулярних сил між волокнами, але хімічні зв’язки ще не були знищені.
Підтримка даних: Експерименти показали, що швидкість утримання міцності на розрив арматури скловолокна становить близько 85% -90% при 200 ℃.
Середній діапазон температури (200-300 ℃)
Зміни продуктивності: Продуктивність значно знижується зі зниженням на 30% -50% міцності на розрив та більш значне зниження модуля пружності.
Механізм: Хімічні зв’язки (такі як Сі-О зв’язки) починають руйнуватися, молекулярна структура волокна деполімеризується, а міжфазна міцність зв’язку слабшає.
Підтримка даних: При 300 ℃ міцність на розрив може знизитися до 50% від нормального значення температури, тоді як подовження збільшується, але підшипник зменшується.
Діапазон високої температури (> 300 ℃)
Зміни продуктивності: пом'якшення, плавлення і навіть згоряння, повністю втрачаючи механічні властивості.
Механізм: Матриця смоли зазнає теплового розкладання, структура волокна розпадається, а матеріал зазнає реакцій карбонізації або спалювання.
Підтримка даних: Коли температура перевищує 400 ℃, арматура скловолокна може втратити свою цілісність через розкладання смоли.
Порівняльні переваги зі сталевими брусками
Висока температура: арматура скляного волокна не горить відкритим полум'ям нижче 300 ℃, тоді як арматура сталі може зазнати раптового падіння міцності вище 600 ℃ через лущення шару оксиду.
Полум'яна затримка: кінцевий індекс кисню (LOI) арматури скловолокна становить приблизно 26% -35%, що краще, ніж звичайні полімерні матеріали.
2.
Щоб забезпечити безпеку арм -склопластику в умовах високої температури, конструкція захисту від пожеж повинна відповідати наступним основним принципам:
Відповідність правилах запобігання пожежі
Пожежне відсік: Відповідно до 'Кодекс для пожежної захисту будівель ' (GB 50016), пожежні відсіки поділяються на одноповерхові фабричні будівлі з площею ≤ 3000 квадратних метрів та багатоповерховими будівлями з площею ≤ 2000 квадратних метрів.
Рейтинг пожежної стійкості: Рейтинг пожежної стійкості спільної фабричної будівлі не повинен бути нижчим за рівень другого, а стійкі до пожежних перегородків з межею пожежної стійкості ≥ 2,0 години повинні використовуватися в ключових областях (наприклад, секція плавлення).
Вимоги до матеріалів та будівництва
Пожежна ізоляція: високотемпературні ділянки (наприклад, майстерні печі) та інші ділянки повинні використовувати вогнестійкі перегородки з межею пожежної стійкості ≥ 2,0 години, а двері та вікна повинні використовувати стійкі до вогню та вікна.
Структурний захист: для арматури скляного волокна, що піддається високій температурі, дошка силікатної дошки кальцію (стійкий до вогню протягом 4 годин) або ковдра керамічної волокна може використовуватися для обгортання та захисту.
Безпечний евакуюючий дизайн
Налаштування виходу: кожен поверх повинен мати щонайменше 2 виходи з безпеки, а відстань евакуації повинна бути ≤ 60 м (для одиночних поверхів) або ≤ 40 м (для декількох поверхів).
Ознаки евакуації: Встановіть флуоресцентні показники евакуації, щоб забезпечити видимість ≥ 10 м після відключення електроенергії.
Конфігурація об'єкта пожежі
Система пожежогасіння: Майстерня з високою температурою оснащена автоматичною системою пожежогасіння спринклера або системою гасіння газового вогню, із розробленим споживанням води ≥ 10 л/с · ㎡.
Пристрій тривоги: Встановіть лінійний детектор температури з температурою тривоги, встановленою на 58 ℃ (робоча температура 72 ℃).
3 、 Тематичне дослідження щодо оптимізації високої температури та конструкції пожежного захисту
Методи оптимізації продуктивності
Поверхнева обробка: розпилення високотемпературних стійких покриттів (таких як силіконова смола) може збільшити швидкість утримання міцності до понад 60% при 300 ℃.
Композитна модифікація: додавання частинок карбіду глинозему або кремнію для підвищення температури пом'якшення до вище 500 ℃.
Приклади інженерної програми
Океанська платформа: Прийняття комбінованої структури загорнутого арматури GFRP та UHPC, міцність на зв’язок покращується за допомогою обробки піскоструминної обробки, а залишкова міцність становить ≥ 40% після 1200 ℃ випробування на випічку пожежі.
Тунельна підтримка: вбудовування матеріалів зміни фази (PCM) у пожежному захисті для поглинання тепла та затримки температурної провідності, зниження температури поверхні арматури на 50% -70%.
4 、 Дослідницькі кордони та стандартні пропозиції
Метод оцінки ефективності
Модель теплової механічної зв'язку: поєднання рівняння теплопровідності та конститутивного співвідношення прогнозуйте поведінку напруженості підсилювачів матеріалів при високих температурах.
Тест на залишкову міцність: Після нагрівання кривої пожежі відповідно до стандарту ISO 834, перевіряйте залишкову міцність на розрив арматури.
Стандартний напрямок вдосконалення
Додаткові високотемпературні показники продуктивності: Додайте вимоги до залишкової міцності 300 ℃ та 60 хвилин до 'скляних волоконних барів для цивільного будівництва ' (jg/t 406).
Спеціальний розділ щодо дизайну пожежної охорони: Розробка спеціалізованих настанов дизайну пожежного захисту для армованих скловолокна конструкцій, уточнення відповідності між товщиною захисного шару та межею вогневої опори.
За допомогою модифікації матеріалу, структурної оптимізації та стандартного вдосконалення застосовність посилення скловолокна у високотемпературних середовищах може бути значно вдосконалена, забезпечуючи безпечніші рішення для таких полів, як хімічна інженерія, транспортування та морська інженерія.
