聚苯板epsxps.docx
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聚苯板epsxps
文件编号:
YPJCZ/ZYZD.25.1-2005
第1版第1次修改
第1页共13页
主题:
聚苯板(EPS、XPS)
实施日期:
2006.4.20
拟稿
审核
批准
1.引用标准:
1.1《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003
1.2《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》GB/T10801.1-2002
1.3《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)》GB/T10801.2-2002
1.4《建筑材料可燃性试验方法》GB8626-1988
1.5《建筑材料燃烧性能分级方法》GB8624-1997
1.6《塑料燃烧性能试验方法氧指数法》GB/T2406-1993
1.7《泡沫塑料和橡胶表观(体积)密度的测定》GB/T6343-1995
1.8《泡沫塑料与橡胶线性尺寸的测定》GB/T6342-1996
1.9《硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法》GB8811-1988
1.10《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》
GB/T10294-1988
1.11《住宅建筑节能工程施工质量验收规程》DGJ08-113-2005
2.现场抽样数量:
每5000m2为一批,不足5000m2按一批抽样,抽取1%做外观质量检查。
在外观质量合格的板材中,任取一块做物理性能检验。
3.检测项目、被测参数及其范围:
检测项目
被测参数
范围
表观密度试验
表观密度
实测值
抗拉强度试验
抗拉强度
实测值
尺寸稳定性试验
尺寸变化率
实测值
燃烧性能(氧指数)试验
氧指数
针对EPS
燃烧性能试验
燃烧时间
针对XPS
导热系数试验
导热系数
0.01-1W/(mK)
吸水率试验
吸水率
实测值
压缩性能
压缩强度
实测值
允许偏差
试件长、宽、厚、对角线尺寸
实测值
4.检测仪器:
检测仪器
型号
量程
分辨率
微机控制电子万能(拉力)试验机
CMT6203
0~2000N
0.4N
导热系数测定仪
CD-DR3030
0.01-1W/(mK)
≤5%
直尺
—
0-500mm
1mm
游标卡尺
—
0-300mm
0.02mm
电子数显卡尺
—
0-150mm
0.01mm
氧指数测定仪
HC-3型
0~80%
±0.1%
燃烧试验箱
电子天平
MP1100B
0~1100g
0.01g
指针式电热鼓风恒温干燥箱
101-0
室温+10℃~250℃
—
其它
金属板(100100)mm,气源(O,N),点火器,排烟系统,双组分环氧树脂网笼,圆筒容器(直径250mm,高度250mm)。
切片器,载片,投影仪。
5.环境和状态调节:
试验前,样品在温度(23±2)℃,相对湿度45%~55%的条件下进行16h状态调节。
6.检测前准备工作:
6.1检测前先根据所检项目核对所需设备是否齐全,检查设备运作是否正常;
6.2检测前先根据所检项目核对环境(室内温度、相对湿度)是否符合规范要求;
6.3登记设备使用记录。
7.检测步骤:
7.1抗拉强度:
7.1.1在保温板上切割下试样,其基面应与受力方向垂直。
切割时需离膨胀聚苯板边缘15mm以上,试样的两个受检面的平行度的偏差不大于0.5mm。
7.1.2试样的尺寸为:
100mm×100mm×50mm,试样数量5个。
7.1.3将裁好的试样在试验环境下放置6h以上。
7.1.4将试样以合适的胶粘剂粘在两个刚性平板或金属板上;
----胶粘剂对产品表面既不增强也不损害;
----避免使用损害产品的强力粘胶;
----胶粘剂中如含有溶剂,必须与产品相容。
7.1.5将试样装入拉力机上,以(5±1)mm/min的恒定速度加荷,直至试样破坏。
最大拉力以kN表示。
7.2表观密度:
7.2.1试样尺寸为(100±1)mm×(100±1)mm×(50±1)mm,试样数量3个。
7.2.2材料制成后,应至少放置72h,才能进行测试。
试样应在温度:
(23±2)℃,相对湿度:
(50±5)%环境中至少进行16h的状态调节。
7.2.3试样的尺寸测量方法为:
测量每个试样5个不同位置的长度(L1,L2,L3,L4,L5),宽度(W1,W2,W3,W4,W5)及5个不同点的厚度(T1,T2,T3,T4,T5),精确至0.01mm。
7.2.4为了得到一个可靠的平均值,测量点尽可能分散些。
取每一点上三个读数的中值,并用5个中值计算平均值。
7.2.5采用最小刻度为0.01g的天平称量试件的质量。
7.3尺寸稳定性:
7.3.1用锯切或其它机械加工方法从样品上切取试样,并保证试样表面平整而无裂纹。
若无特殊规定,应除去泡沫塑料的表皮。
试件尺寸:
EPS为(100±1)mm×(100±1)mm×(25±1)mm;XPS为(100.0±1.0)mm×(100.0±1.0)mm×原厚。
试样数量3个。
7.3.2试样按GB2918规定的温度(23±2)℃、相对湿度45%~55%进行状态调节。
7.3.3测量每个试样3个不同位置的长度(L1,L2,L3),宽度(W1,W2,W3)及5个不同点的厚度(T1,T2,T3,T4,T5)。
7.3.4调节试验箱内温度为(70±2)℃,将试样水平置于箱内金属网或多孔板上,试样间隔至少25mm,鼓风以保持空气循环。
试样不能受加热元件的直接辐射。
7.3.5(20±1)h后,取出试样。
7.3.6置于温度(23±2)℃、相对湿度45%~55%条件下放置1h。
7.3.7按7.3.3规定测量试样尺寸,并目测检查试样。
7.3.8再将试样置于选定的试验条件下。
7.3.9总时间48±2h后,重复7.3.6和7.3.7的操作。
7.4导热系数:
7.4.1根据装置的形式从每个样品中选取两个试件,它们应该尽可能地一样,厚度差别应小于2%。
试件的尺寸应该完全覆盖加热单元的表面。
试件厚度应是实际使用的厚度或大于能给出被测材料热性质的最小厚度。
7.4.2试件的制备和状态调节应按照被测材料的产品标准进行。
对EPS试样厚度为(25±1)mm。
无标准时按下列方法:
7.4.2.1试件的表面应用适当方法加工平整,使试件与面板能紧密接触。
7.4.2.2测定试件质量后,必须把试件放在干燥器里,以对材料适宜的温度(或材料产品标准中规定的温度)将试件调节到恒定的质量。
7.4.3测定过程:
7.4.3.1测量质量:
测定试件质量准确到±0.5%,称量后立即将试件放入装置中测定。
7.4.3.2测量厚度和密度:
试件在测定状态的厚度由加热单元和冷却单元位置确定或在装置里、在实际的测定温度和压力下测量。
从这些数据和试件质量,可算出试件在
测定状态的密度。
有些材料(例如低密度纤维材料)测量以计量面积为界的那部分试件的密度可能更精确些,这样可得到较正确的热性质与密度之间的关系。
7.4.3.3温差选择:
7.4.3.3.1对EPS,温差为(15~20)℃,平均温度为(25±2)℃;
7.4.3.3.2对XPS,温差为(15~25)℃,平均温度为(10±2)℃和(25±2)℃;测量平均温度为(10±2)℃的导热系数时,将冷却介质换成冷冻液,一般冷板温度设为0℃、热板温度设为20℃。
7.4.3.4环境条件:
7.4.3.4.1空气中测定:
调节环绕防护热板组件的空气的相对湿度,使其露点温度至少比冷却单元温度低5K。
当把试件封入气密性封袋内避免试件吸湿时,封袋与试件冷面接触的部分不应出现凝结水。
7.4.3.5热流量的测定:
测量施加于计量面积的平均电功率,精确到±0.2%。
输入功率的随机波动、变动引起的热板表面温度波动或变动,应小于热板和冷板间温差的±0.3%。
调节并维持防护部分的输入功率(最好用自动控制),以得到合乎要求的计量单元与防护单元之间的温度不平衡程度。
7.4.3.6冷面控制:
当使用双试件装置时,调节冷却面板温度使两个试件的温差相同(差异小于±2%)。
7.4.3.7温差检测:
测量加热面板和冷却面板的温度或试件表面温度以及计量与防护部分的温度不平衡程度。
确定试件的温差。
7.4.3.8过渡时间和测量间隔:
为得到热性质的准确值,装置和试件必须有充分的热平衡时间。
热平衡时间与装置的构造、控制方式、几何尺寸以及试件的热性质和厚度有关。
在不可能较精确的估计过渡时间的场合,或者没有在同一装置里、在同样测定条件下测定类似试件的经验时,按仪器生产厂推荐的过渡时间(180min)和测量间隔(30min)设定。
当温度为自动控制时,记录温差和(或)施加在计量加热器上的电压或电流有助于检查是否达到稳态条件。
7.4.3.9最终质量和厚度测量:
所述的测温完成以后,测量试件的最终质量和厚度。
7.5吸水率:
7.5.1EPS试样尺寸为:
(100±1)mm×(100±1)mm×(50±1)mm;XPS
试样尺寸为:
(150.0±1.0)mm×(150.0±1.0)mm×原厚。
试样数量3个。
7.5.2调节试验环境为(23±2)℃,相对湿度为45%~55%。
7.5.3称量试样质量m1,精确至0.01g。
7.5.4按GB6342中规定的方法,测量每个试样5个不同位置的长度(L1,L2,L3,L4,L5),宽度(W1,W2,W3,W4,W5)及5个不同点的厚度(T1,T2,T3,T4,T5),精确至0.01mm。
为了得到一个可靠的平均值,测量点尽可能分散些。
取每一点上三个读数的中值,并用5个中值计算平均值。
7.5.5在试验环境下,将蒸馏水注入圆筒容器内。
7.5.6将网笼浸入水中,排除气泡,挂到天平上,称其表观质量m2,精确到0.01g。
7.5.7将试样装入网笼,重新浸入水中,并使试样顶面距水面约50mm,用软毛刷或搅拌赶除试样上的气泡。
7.5.8将低渗透性塑料薄膜盖在圆筒容器上。
7.5.9经96±1h后,移去塑料薄膜,称量浸在水中装有试样的网笼质量m3,精确到0.01g。
7.5.10目测试样溶胀现象,并对溶胀现象和切割面泡孔体积进行校正。
7.6压缩强度:
7.6.1EPS试样尺寸为:
(100±1)mm×(100±1)mm×(50±1)mm;XPS试样尺寸为:
(100.0±1.0)mm×(100.0±1.0)mm×原厚,对于厚度大于100mm的制品,试件的长度和宽度应不低于制品厚度。
试样数量5个。
7.6.2按GB6342中规定的方法,测量每个试样5个不同位置的厚度(T1,T2,T3,T4,T5),精确至0.01mm。
为了得到一个可靠的平均值,测量点尽可能分散些。
取每一点上三个读数的中值,并用5个中值计算平均值。
7.6.3将试样置于压缩试验机两平板的中央,活动板以恒定的速率压缩试样。
对EPS,试验速度为5mm/min;对XPS,试验速度为试件厚度的1/10(mm/min)。
7.6.4相对变形至少要达到10%。
7.7燃烧性能(氧指数)(针对EPS):
7.7.1制备长为80~150mm,宽为(10±0.5)mm,厚为(4±0.25)mm(用于模塑材料)、10±0.5mm(用于泡沫材料)的试样15条。
7.7.2在距点燃端50mm处划标线。
7.7.3试验环境温度为10~35℃,相对湿度为45%~75%。
如有特殊要求,在产品标准中规定。
7.7.4开始试验时氧浓度的确定
根据经验或试样在空气中点燃的情况,估计开始试验时的氧浓度。
如在空气中迅速燃烧,则开始试验时的氧浓度为18%左右;在空气中缓慢燃烧或时断时续,则为21%左右;在空气中离开点火源即灭,则至少为25%。
7.7.5调整仪器和点燃试样
7.7.5.1安装试样
将试样夹在夹具上,垂直地安装在燃烧筒的中心位置上,保证试样顶端低于燃烧筒顶端至少100mm,其暴露部分最低处应高于燃烧筒底部配气装置顶端至少100mm。
7.7.5.2调节气体控制装置
调节气体混合及流量控制装置,使混合气中的氧浓度为7.7.4所确定的氧浓度,以40±10mm/s的速度流经燃烧筒,洗涤燃烧筒至少30s。
7.7.5.3点燃试样
方法A顶端点燃法
使火焰的最低可见部分接触试样顶端并覆盖整个顶表面,勿使火焰碰到试样的棱边和侧表面。
在确认试样顶端全部着火后,立即移去点火器,开始记时或观察试样烧掉的长度。
方法B扩散点燃法
充分降低和移动点火器,使火焰可见部分施加于试样顶表面,同时施加于垂直侧表面约6mm长。
点燃试样时,火焰作用时间最长为30s,每隔5s左右稍移开点火器观察试样,直至垂直侧表面稳定燃烧或可见燃烧部分的前锋到达上标线处,立即移去点火器,开始计时或观察试样燃烧长度。
若30s内不能点燃试样,则增大氧浓度,再次点燃,直至30s内点燃为止。
方法B也适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ型试样,标线应划在距点燃端10mm和60mm处。
注:
①点燃试样是指引起试样有焰燃烧,不同点燃方法的试验结果不可比;
②燃烧部分包括任何沿试样表面淌下的燃烧滴落物。
7.7.6燃烧行为的评价
7.7.6.1评价准则
燃烧行为的评价准则,见表1所示。
表1
试样型式
点燃方式
评价准则(两者取一)
燃烧时间,s
燃烧长度
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
A法
180
燃烧前锋超过上标线
B法
燃烧前锋超过下标线
Ⅴ
B法
燃烧前锋超过下标线
7.7.6.2“○”与“×”反应的确定
点燃试样后,立即开始记时,观察试样燃烧长度及燃烧行为。
若燃烧中止,但在1s内又自发再燃,则继续观察和计时。
如果试样的燃烧时间或燃烧长度均不超过表1的规定,则这次试验记
录为“○”反应,并记下燃烧长度或时间。
如果二者之一超过表1的规定,扑灭火焰,记录这次试验为“×”反应。
还要记下材料燃烧特性,例如:
熔滴、烟灰、结炭、漂游性燃烧、灼烧、余辉或其他需要记录的特性。
如果有无焰燃烧,应根据需要,报告无焰燃烧情况或包括无焰燃烧时的氧指数。
7.7.6.3下次试验准备
取出试样,擦净燃烧筒和点火器表面的污物,使燃烧筒的温度回复至常温或另换一个为常温的燃烧筒,进行下一个试验。
如果试样足够长,可以将试样倒过来或剪掉燃烧过的部分再用。
但不能用于计算氧浓度。
7.7.7逐次选择氧浓度
采用“少量样品升-降法”这一特定的条件,以任意步长做为改变量,按7.7.5~7.7.7条,进行一组试样的试验。
a.如果前一条试样的燃烧行为是“×”反应,则降低氧浓度。
b.如果前一条试样的燃烧行为是“○”反应,则增大氧浓度。
7.7.8初始氧浓度的确定
采用任一合适的步长,重复7.7.5~7.7.7,直到以体积百分数表示的二次氧浓度之差不大于1.0%,并且一次是“○”反应,一次是“×”反应为止。
将这组氧浓度中得“○”反应的记作初始氧浓度ψ0。
7.7.9氧浓度的改变
7.7.9.1用初始浓度ψ0重复7.7.5~7.7.6操作,记录在ψ0时所对应的“○”或“×”反应。
即为NL系列的第一个值。
7.7.9.2用混合气浓度的0.2%(V/V)为步长,重复7.7.5~7.7.7操作,测得一组氧浓度值及对应的反应。
直至得到不同于7.7.9.1的反应为止,记下这些氧浓度值及其反应。
7.7.9.1和7.7.9.2测得的结果,即为NL系列。
7.7.9.3仍以0.2%(V/V)为步长,重复7.7.5~7.7.7,再测试四条试样,记下各次的氧浓度及所对应的反应,最后一条试样的氧浓度,用ψF表示。
7.7.9.1和7.7.9.2试验结果,组成NT系列。
7.8燃烧性能(针对XPS):
7.8.1试件制备
7.8.1.1试件的数量及规格
每组试验需要五个试件,其规格为:
采用边缘点火:
90mm×190mm
采用表面点火:
90mm×230mm
试件的厚度应符合材料的实际使用情况,最大厚度不超过80mm。
材料的实际使用厚度超过80mm时,试件制作厚度应取80mm,其表层和内层材料应具有代表性。
对边缘未加保护的材料,只按边缘点火规定的尺寸制备一组试件;对边缘加以保护的材料,则应按边缘点火和表面点火规定的尺寸各制备一组试件。
7.8.1.2试件制作
如果试验材料为非均匀材料,则应按正反两面分别制件,也可选择已确定的不利情况制件。
对采用边缘点火的试件,在试件高度150mm(从最低沿算起)处划一全宽刻度线。
对采用表面点火的试件,在试件高度40mm及190mm处(均从最低沿算起)各划一全宽刻度线。
7.8.1.3状态调节
试验之前,试件应在温度23±2℃,相对湿度(50±6)%的条件下至少存放14天,或调节至间隔48h,前后两次称量的质量变化率不大于0.1%。
7.8.2试验操作
7.8.2.1试验应在环境温度为15~25℃的条件下进行。
7.8.2.2将装好试件的试件夹垂直固定在燃烧试验箱中。
7.8.2.3对边缘点火,厚度不大于3mm的试件,火焰尖头位于试件底面中心位置。
厚度大于3mm的试件,火焰尖头应在试件底边中心并距离燃烧器近边大约1.5mm的底面位置。
燃烧器前沿与试件受火点的轴向距离应为16mm。
7.8.2.4对表面点火,火焰尖头位于试件低刻度线的中点处,燃烧器前沿与试件表面之距离应为5mm。
7.8.2.5将二层在干燥中经过48h干燥处理的滤纸,放置在用细金属丝编织的、底面积为100mm×60mm的网篮中,并置于试件下方。
7.8.2.6将火焰长度已调节为20±2mm的燃烧器倾斜45°,关闭燃烧试验箱。
燃料气为纯度在95%以上的丙烷气。
7.8.2.7试件点火15s后,移开燃烧器。
计量从点火开始至火焰到达刻度线或试件表面燃烧焰熄灭的时间。
7.9允许偏差:
按有关产品标准执行。
8.结果计算及数据处理:
8.1抗拉强度:
8.1.1记录试样的破坏形状和破坏方式,或表面状况。
8.1.2垂直于板面方向的抗拉强度应按下式计算,以5个试验结果
的算术平均值表示,精确至0.01kPa。
式中:
――拉伸强度,kPa;
――最大拉力,kN;
――试样的横断面积,m2。
8.1.3破坏面如在试样与两个刚性平板或金属板之间的粘胶层中,则该试样测试数据无效。
8.2表观密度:
8.2.1由下式计算表观密度,取其平均值,并精确至0.1kg/m3。
式中:
――表观密度,kg/m3;
――试样的质量,g;
――试样的体积,mm3。
8.2.2密度低于30kg/m3闭孔泡沫材料的表观密度,应用下式计算:
式中:
――表观密度,kg/m3;
――试样的质量,g;
a――排出空气的质量,g;
――试样的体积,mm3。
注:
a指在常压和一定温度时的空气密度(g/mm3)乘以试样体积(mm3)。
在压力101325Pa、温度23℃时,空气密度为1.220×10-6g/mm3。
8.3尺寸稳定性:
8.3.1按下式计算尺寸变化率:
式中:
、、――分别为试样的长度、宽度及厚度的尺寸变化率,%;
、
、――分别为试样试验前的平均长度、宽度和厚度,mm;
、、――分别为试样试验后的平均长度、宽度和厚度,mm;
8.4导热系数:
8.4.1导热系数按下式计算:
式中:
Q——加热单元计量部分的平均热流量,其值等于平均发热功率,W;
T1——试件热面温度平均值,K;
T2——试件冷面温度平均值,K;
A——计量面积(双试件装置需乘以2),m2;
d——试件平均厚度,m。
8.5吸水率:
8.5.1试样经浸泡后没有明显的非均匀溶胀现象时,按下式计算:
式中:
WAV——吸水率,%;
m1——试样质量,g;
m2——网笼浸入水中的表观质量,g;
m3——浸在水中并装有试样的网笼质量,g;
V1——试样浸泡后的体积,cm3;
V0——试样初始体积,cm3;
Vc——切割面泡孔体积,cm3;
——23℃时水的密度,0.9975g/mL。
8.5.2试样经浸泡后有明显的非均匀溶胀现象时,按下式计算:
8.5.3取3个测试试样吸水率的算术平均值。
8.6压缩强度:
8.6.1对XPS,按下式计算压缩强度m(kPa):
式中:
m——压缩强度,kPa;
Fm——最大压缩力,N;
S0——试样横截面初始面积,mm2。
8.6.2相对形变:
用直尺将力-形变曲线上斜率最大的直线部分延伸至力零位线,其交点为“形变零点”,量取从“形变零点”至试样受到最大压力时的整个位移(Xm)。
相对形变εm(%)按下式计算:
式中:
εm——试样受最大压缩力时的相对形变,%;
Xm——达到最大压缩力时的位移,mm;
h0——试样的初始厚度,mm。
8.6.3对EPS,按下式计算相对变形为10%时的压缩应力10(kPa):
式中:
10——相对变形为10%时的压缩强度,kPa;
F10——使试样产生10%相对变形时的力,N;
S0——试样横截面初始面积,mm2。
8.6.4试验结果的平均值,表示为:
压缩强度(m)及其相对形变(εm);或者相对形变为10%时的压缩应力(10)。
8.6.5如各个试验值之间的偏差大于10%,给出各个试验结果。
8.7EPS燃烧性能(氧指数)的计算:
8.7.1以体积百分数表示的氧指数,按下式计算:
OI=ψF+Kd
式中:
OI——氧指数,%;
ψF——NT系列最后一个氧浓度,取一位小数,%;
d——1.1.6使用和控制的二个氧浓度之差,即步长,取一位小数;
K——查表所得的系数。
报告OI时,取一位小数,不能修约,为了计算标准偏差,OI应计算到二位小数。
8.7.2步长d值的校验:
式中:
d——8.7.1中所用的步长,%;
——标准偏差;
式中:
ψi——NT系列中最后6个试样所对应的氧浓度值,%;
n——计入
的氧浓度测定次数。
若d满足
或者d=0.2时,d>,则OI有效。
若d满足
,则增大d,重复7.7.9操作,直至满足
为止。
若d满足
,则减小d,重复7.7.9操作,直至满足条件为止。
一般不应将d减小至小于0.2,除非相应的产品标准有规定。
8.8材料可燃性的判断:
8.8.1经试验符合下列规定的建筑材料均可确定为可燃性建筑材料:
8.8.2对下边缘未加保护的试件,在底边缘点火开始后的20s内,五个试件火焰尖头均未到达刻度线;
8.8.3对下边缘加以保护的试件,除符合8.8.1项规定外,应附加一组表面点火试验,即按7.8.2.4规定,点火开始后的20s内,五个试件火焰尖头均未到达刻度线。
9.结果判定:
EPS按下表进行判定:
项目
指标
表观密度/(kg/m3)
18~22
抗拉强度/MPa
≥0.10
尺寸稳定性/%
≤0.3
导热系数/W/(mK)
≤0.041
吸水率/%(v/v)
≤4.0
燃烧性能(氧指数)/%
≥30
压缩强度/MPa
≥0.10
XPS按下表进行判定:
项目
指标
表观密度/(kg/m3)
25~35
抗拉强度/MPa
≥0.25
尺寸稳定性/%
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- 聚苯板 epsxps