建材检测

厚型防火涂料作为建筑钢结构防火保护的核心材料，其耐火性能直接决定构件在火灾中的存活时间。第三方检测凭借独立、公正的属性，成为验证涂料耐火性能的关键环节。本文将从样品准备、试件制备、试验装置、测试流程等维度，详细解析厚型防火涂料耐火性能的第三方检测方法，还原测试的核心逻辑与操作要点。

测试前的样品准备

第三方检测的样品采集需遵循“随机代表性”原则。依据GB/T 3186-2006《色漆、清漆和色漆与清漆用原材料 取样》，需从同一生产批次的厚型防火涂料中，随机选取3-5桶未开封产品（每桶20kg左右），覆盖堆垛的上、中、下层，确保样品能反映整批产品的质量。

若涂料为现场调配的粉状产品，需在施工场地取样：取搅拌均匀的湿料5kg（装入密封塑料桶），同时采集2kg干粉料，用于验证配合比准确性。样品需避免阳光直射、雨淋，存放在20-25℃、湿度40%-60%的环境中，防止结块或受潮。

委托方需提供完整技术资料：包括产品执行标准（如GB 14907-2018《钢结构防火涂料》）、施工工艺（如每层抹涂厚度≤10mm、养护7天）、出厂报告（粘结强度、干密度）等。这些资料是检测机构设定试验条件的基础。

此外，样品需在采集后7天内送样，避免因存放时间过长导致性能变化。送样时需标注样品编号、生产批次、采集日期等信息，确保可追溯。

试件基材与涂装要求

试件基材需与实际工程一致。钢结构防火涂料的基材为Q235B或Q355B碳素钢，尺寸符合GB/T 9978.1规定：钢柱用100mm×100mm×1000mm工字钢（壁厚6mm），钢梁用150mm×75mm×6mm H型钢（跨度1800mm）。

基材表面处理需达标：先用钢丝刷除浮锈油污，再用砂纸打磨至Sa2.5级（无可见氧化皮、铁锈，表面呈金属光泽）；手工除锈需达到St3级（附着物基本清除，有金属光泽）。处理后24小时内完成涂装，避免再次生锈。

涂装过程模拟实际施工：按委托方配合比调配涂料（如粉料:水=5:1），用电动搅拌器（200-300r/min）搅拌5分钟，确保无结块。采用抹涂法施工，每道厚度5-8mm，待前一道干燥（手指按压无凹陷）后再涂下一道。

涂装后需标准养护：试件放在23±2℃、湿度50±5%的环境中养护28天，确保涂料完全固化。养护期间避免碰撞、雨淋，防止涂层开裂。

厚度检测需精准：用超声波测厚仪在试件表面选10个点（每面2个），平均厚度需符合设计要求（如25mm），单个点偏差≤±5%（23.75-26.25mm）。若不达标，需补涂或刮除后重新养护。

标准试验装置的组成

耐火试验炉是核心设备，采用双层结构：内层为耐火砖（耐火度≥1580℃，厚度200mm），外层为岩棉保温层（厚度100mm），确保炉表温度≤50℃。炉体尺寸需容纳试件，钢柱炉内空间通常为1200mm×1200mm×1500mm。

升温系统由天然气燃烧器和PLC控制系统组成。燃烧器通过比例阀调节流量，PLC实时采集炉内温度，与标准曲线对比后自动调整火力，确保升温速率符合要求。

温度测量系统分两部分：炉内温度用4支K型铠装热电偶（直径2mm），布置在炉内四角（距试件100mm），取平均值；基材温度用1.5mm K型热电偶，焊接在钢柱中心（距两端200mm）或钢梁下翼缘中点，用陶瓷管保护引出线。

试件支撑系统模拟实际受力：钢柱底部螺栓固定，顶部自由（悬臂状态）；钢梁两端放在混凝土支座上，中间加砝码（荷载为自重1.2倍），模拟简支受荷。支撑结构需保证试件在试验中稳定，无倾斜或位移。

压力控制系统通过引风机和静压传感器调节炉内压力，保持0-20Pa微正压，防止炉外冷空气进入影响升温。传感器安装在炉体侧面（距底部300mm），实时反馈压力数据。

升温曲线的控制要求

厚型防火涂料测试采用GB/T 9978-2008规定的升温曲线：T=345lg(8t+1)+20（T为炉内温度℃，t为时间min）。该曲线模拟建筑火灾发展：前10分钟升温至约400℃，30分钟约750℃，60分钟约925℃，120分钟约1093℃。

升温速率需严格控制：试验前需校准燃烧器和热电偶，确保前30分钟升温偏差≤±50℃，之后偏差≤±100℃。若升温过慢（如30分钟仅650℃），需增大天然气流量；若过快（30分钟达800℃），需减小流量或降低风机转速。

计算机系统实时绘制升温曲线，若连续10分钟偏离标准曲线超过允许范围，试验需终止并重新进行。例如，某试验30分钟炉内温度仅700℃（低于标准值50℃），则此次测试无效。

耐火性能的判定指标

厚型防火涂料的耐火性能通过“耐火极限”判定，依据GB 14907-2018，判定条件有三：

一是基材温度：碳素钢构件的平均温度达到380℃，或任意点温度达到420℃（Q235B钢的临界温度）。例如，钢柱中心热电偶显示420℃时，对应的试验时间即为耐火极限。

二是完整性：涂料出现大面积脱落（面积＞试件表面积10%）、开裂（裂缝宽＞2mm）或火焰穿透，导致基材直接暴露。即使基材温度未达标，也判定耐火极限终止。

三是承载能力：构件失去支撑能力，如钢柱轴向变形＞高度1/100（10mm），钢梁挠度＞跨度1/200（9mm）。此条件多针对受荷构件，厚型涂料测试中较少用到，但需监测。

实际测试中，基材温度是最常用判据，完整性是辅助判据。例如，某涂料涂覆的钢柱，110分钟时基材温度达420℃，但涂料无脱落开裂，其耐火极限即为110分钟。

测试过程中的关键观测

试验过程需全程监控四大内容：炉内温度（每1分钟记录4个热电偶平均值，对比标准曲线）、基材温度（每2分钟记录关键部位温度）、涂料外观（每5分钟观察开裂、脱落、膨胀情况）、构件变形（用位移传感器测钢柱轴向变形、钢梁挠度）。

外观观测需细致：记录涂料膨胀倍数（厚型涂料通常1-3倍）、裂缝位置/宽度、脱落面积/位置。若涂料突然脱落（如45分钟时面积达15%），需立即记录时间，判定完整性丧失。

异常情况需及时处理：若炉内温度骤降（如开门导致），需记录时间并调整燃烧器；若热电偶损坏，需更换并补录数据。所有异常均需在报告中说明，避免结果偏差。

观测需通过炉门观察窗进行，禁止随意开门。如需近距离检查，需待炉温降至200℃以下，防止烫伤或影响试验结果。

试验后的结果处理

试验结束后，需整理四大类数据：基本信息（样品编号、生产厂家、试件尺寸、涂装厚度）、温度数据（炉内与基材温度曲线）、外观与变形数据（涂料开裂脱落时间、构件变形量）、判据达成时间（各判定条件对应的试验时间）。

耐火极限计算取“最早达成的判据时间”：例如，基材温度达420℃需110分钟，完整性丧失需120分钟，承载能力丧失需130分钟，则耐火极限为110分钟。

检测报告需包含：样品信息、试验条件（养护时间、升温曲线）、测试结果（耐火极限、温度曲线、外观描述）、判定依据（执行标准、判据条款）。报告需加盖CMA（计量认证）和CNAS（实验室认可）章，确保有效性。

若试验中出现升温偏差、试件制备不符合要求等情况，报告需注明“测试结果无效”，并说明原因（如升温曲线30分钟偏差60℃）。委托方需重新送样，按规范流程再次测试。