Измерения и наблюдения в процессе испытаний
Измерение температуры
Необходимо измерять и регистрировать температуру в печи, на необогреваемой поверхности образца или внутри образца с интервалом не более 1 мин.
Измерение избыточного давления в печи Необходимо измерять, регистрировать и контролировать избыточное давление в печи с интервалом не более 1мин.
Измерение деформаций образца
Необходимо измерять и регистрировать деформации образца с интервалом не более 1 мин. При испытаниях образцов несущих конструкций измерение деформаций следует начинать с момента приложения нагрузок.
Для горизонтально нагруженных образцов измерения необходимо проводить в местах, где можно ожидать появление максимальных деформаций. Как правило, эти места находятся вблизи геометрического центра необогреваемой поверхности образца.
Для вертикально нагруженных образцов удлинение, которое представляет собой увеличение высоты образца, считается положительной величиной; сжатие, следствием которого является уменьшение высоты образца, считается величиной отрицательной.
Наблюдение за целостностью образца
Целостность образца ограждающей конструкции необходимо оценивать в процессе испытания приспособлениями, которые приведены в Б.5. Необходимо фиксировать моменты времени, в которые проводится проверка целостности образца, и отмечать:
время (отсчитываемое от начала испытания) загорания или возникновения тления со свечением ватного тампона, который поднесен к необогреваемой поверхности образца в места трещин на расстояние от 20 до 30 мм в течение промежутка времени от 10 до 30 с. При этом необходимо зафиксировать место на образце, где это произошло. Обугливание тампона, происходящее без загорания или тления со свечением, во внимание не принимать;время, когда щуп диаметром 6 мм можно свободно ввести (без дополнительных усилий) через трещину в образце в печь и переместить его вдоль этой трещины на расстояние не менее 150 мм. Необходимо зафиксировать место расположения этой трещины;
время, когда щуп диаметром 25 мм можно свободно ввести через трещину или отверстие в образце в печь. Необходимо зафиксировать место расположения этой трещины или отверстия;
время, когда на необогреваемой поверхности образца появилось пламя, с описанием места, где оно появилось, и с указанием продолжительности его существования.
Наблюдение за поведением образца
В процессе испытания следует наблюдать за образцом и составлять хронологическое описание изменений в образце, то есть: деформаций, нарушения целостности, появления трещин, дыма, размягчения, плавления и обугливания материалов и т. д.
Если это возможно, то в процессе испытания следует проводить фото-и видеосъемку.
Прекращение испытаний
Испытания должны продолжаться до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости.
Испытания прекращаются досрочно, если дальнейшее их продолжение угрожает безопасности персонала лаборатории или приведет к повреждению испытательной печи.
С целью получения дополнительной информации испытания могут продолжаться после достижения образцом предельного состояния по огнестойкости.
Предельные состояния строительных конструкций по огнестойкости
Различают такие основные виды предельных состояний строительных конструкций по огнестойкости:
предельное состояние по признаку потери несущей способности;
предельное состояние по признаку потери целостности;
предельное состояние по признаку потери теплоизолирующей способности.
Дополнительные виды предельных состояний по огнестойкости устанавливаются в стандартах на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
Предельное состояние по признаку потери несущей способности
Предельным состоянием по признаку потери несущей способности является обрушение образца или возникновение предельных деформаций, составляющих:для образцов горизонтальных конструкций: предельное значение прогиба
L2
ММ'
400
(3)
предельное значение скорости нарастания деформации
2
(4)
D ІЗ -і= мм ■ мин , 9000
где L - пролет, мм;
р - расчетная высота сечения конструкции, мм.
Если значение прогиба не более L/30, то предельной деформацией является только предельное значение прогиба.
для образцов вертикальных конструкций:
предельное значение продольного смещения нагруженного конца образца
С =—— мм', (5)
100
предельное значение скорости нарастания вертикальных деформаций
3
(6)
С 3h -1= мм ■ мин , 1000
где - - начальная высота образца, мм.
Для образцов металлических конструкций с огнезащитными покрытиями, испытываемых без нагрузки, предельным состоянием по признаку потери несущей способности является превышение средней температуры металлического элемента образца над его начальной температурой на 480 °С - для стальных конструкций и на 230 °С - для конструкций из алюминиевых сплавов.
Предельное состояние по признаку потери целостности
Предельным состоянием по признаку потери целостности является состояние, при котором выполняется одно из следующих условий:
загорание или тление со свечением ватного тампона, который поднесен к необогреваемой поверхности образца в места трещин на расстояние от 20 до 30 мм в течение промежутка времени от 10 до 20с;
возникновение трещины, через которую можно свободно (без дополнительных усилий) ввести в печь щуп диаметром 6 мм и переместить его вдоль этой трещины на расстояние не менее 150 мм;
возникновение трещины (или отверстия), через которую можно свободно ввести в печь щуп диаметром 25 мм;
пламя на необогреваемой поверхности образца наблюдается в течение промежутка времени не менее чем 10 с.
Предельное состояние по признаку потери теплоизолирующей способности
Предельным состоянием по признаку потери теплоизолирующей способности является превышение средней температуры на необогреваемой поверхности образца над начальной средней температурой этой поверхности на 140 °С или превышение температуры в любой точке необогреваемой поверхности образца над начальной температурой в этой точке на 180 °С.
Оценка результатов испытаний
За результат испытаний принимают предел огнестойкости конструкции, определенный по формуле
t
(7)
f=t -At,
где уг- предел огнестойкости конструкции, мин;
Hnes - наименьшее значение времени от начала испытания до достижения предельного состояния по огнестойкости, определенное по результатам испытаний одинаковых образцов, мин;
Л - погрешность испытания, мин.
Значения погрешности Л приводятся в стандартах на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов. Если значение погрешности Л в стандарте не приведено, то его определяют по формуле
Л
(8)
= 0,015 +3.Результаты испытаний не могут переноситься на конструкции, в которых в качестве замены были использованы другие материалы, а также на конструкции, в которые были внесены конструктивные изменения или была изменена технология их изготовления.
Правила оформления результатов испытаний
Результаты испытаний оформляются протоколом или отчетом.
Протокол испытаний (отчет об испытаниях) должен содержать сведения об образцах, которые были испытаны, условия и результаты испытаний, а именно:
название и адрес лаборатории, проводившей испытания;
дату испытаний;
наименование строительной конструкции, образцы которой были испытаны;
название и адрес заказчика, а также название изготовителя образцов;
перечень материалов и изделий, использованных для изготовления образцов, с названиями их производителей; если изготовитель материала или изделия неизвестен, то это следует указать;
эскизы, фотографии и описание образцов;
обозначение стандарта, по которому проводились испытания на огнестойкость;
описание расположения термопар на (в) образцах;
для образцов, испытанных под нагрузкой, - схемы нагружения и данные о нагрузках при испытаниях;
способ опирания и крепления образцов в печи;
результаты измерений температуры в помещении, где находится печь;
результаты измерений температуры в печи;
сведения о том, проводилось ли при испытаниях измерение избыточного давления в печи;
результаты измерения температуры на (в) образцах;
описание процесса определения целостности образцов с фиксацией во времени результатов определения целостности;
результаты измерения деформаций образцов;
описание поведения образцов в процессе испытаний;
время начала и окончания испытаний и причину прекращения испытаний;
оценку результатов испытаний;
указание вида предельного состояния образцов по огнестойкости и предела огнестойкости конструкции;
фотографии образцов после испытаний.
12 Техника безопасности при проведении испытаний
Среди персонала, обслуживающего испытательное оборудование, должно быть лицо, ответственное за технику безопасности.
При проведении испытаний необходимо обеспечить наличие не менее двух переносных порошковых огнетушителей с зарядом порошка не менее 9 кг.
Запрещается обливать водой футеровку печи.
При испытаниях необходимо:
определить опасную зону с расстоянием не менее 1,5 м от стенок печи, в которую во время проведения испытаний посторонним входить запрещено;
принять меры с целью охраны здоровья лиц, проводящих испытания, если в результате испытания ожидается разрушение, опрокидывание или растрескивание образца конструкции (например, установка опор, защитных сеток). Необходимо принять меры для защиты конструкций самой печи.
В помещении лаборатории должна быть естественная или принудительная вентиляция, обеспечивающая в рабочей зоне для лиц, проводящих испытания, достаточную видимость и условия работы без дыхательного аппарата и теплозащитной одежды в течение всего времени испытания.
При необходимости зону расположения измерительных систем в помещении лаборатории необходимо защитить от проникновения дымовых газов путем создания избыточного давления воздуха
.В системе подачи топлива должны быть предусмотрены средства световой и/или звуковой аварийной сигнализации.
Для защиты окружающей среды от возможного вредного воздействия последствий испытаний необходимо, чтобы помещения, где проводятся испытания, были оснащены системой вывода газообразных продуктов, которая обеспечивает очистку этих продуктов до допустимых уровней.Приложение А
(обязательное)
Требования к конструкции и аттестации
испытательных печей
А.І Конструкция печей
A.1.1 Конструкция печей должна обеспечивать возможность нагрева стен, перегородок, покрытий, перекрытий, окон, дверей с одной стороны и балок, колонн, столбов и других стержневых конструкций с трех или с четырех сторон.
А.1.2 Размеры печей должны быть такими, чтобы обеспечить возможность проведения испытаний образцов, размеры которых соответствуют проектным размерам строительных конструкций. В случае, если это реализовать невозможно, то размеры печей должны быть такими, чтобы обеспечить условия испытаний, регламентируемые этим стандартом и стандартами на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
А.1.3 Глубина огневого пространства печи должна быть не менее 0,8 м.
А.1.4 Температурный режим в печи должен обеспечиваться сжиганием жидкого топлива.
А.1.5 Система подачи топлива должна быть автоматической.
А.1.6 Система сжигания топлива должна обеспечивать зажигание всех горелок в течение
60 с.
А.1.7 Пламя горелок в процессе испытаний не должно касаться образца.
А.1.8 Футеровка печи должна выполняться из материала, тепловая инерция которого при температуре 500°С соответствует следующему условию:
4рх: < 5005т- с1/2 • м - ° С~х, (A.1)
где X -коэффициент теплопроводности, Вт • м-1 • °С-1;
р - плотность, кг • м -3;
с - удельная теплоемкость, Дж • кг -1 • °С -1 .
Толщина футеровки должна быть не менее 50 мм.
А.2 Аттестация печей
А.2.1 Аттестацию печи необходимо проводить в соответствии с ГОСТ 24555-81, который определяет порядок аттестации испытательного оборудования.
А.2.2 В процессе аттестации необходимо контролировать нормированные характеристики: температуру и избыточное давление в печи на соответствие 6.1 и 6.2.A.2.3 Аттестацию печи необходимо проводить с применением образца для аттестации, который устанавливается в печи вместо образца для испытаний.
А.2.4 Предел огнестойкости образца для аттестации печи должен быть не менее 90 мин.
А.2.5 Размеры образца для аттестации печи должны быть не менее минимальных размеров образца для испытаний на огнестойкость, которые регламентируются стандартами на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
