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地下停车场地面材料防火等级测试中的耐火焰冲击要求

三方检测单位 2021-06-07

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地下停车场是城市建筑中典型的封闭空间,集中了大量车辆与人员,火灾风险源多——车辆自燃时的燃油泄漏燃烧、电气设备故障引发的明火,都可能直接冲击地面。地面材料作为火灾现场的“第一层防线”,不仅要满足耐磨、防滑、承重需求,其防火性能尤其是耐火焰冲击能力,直接决定了火灾蔓延速度、有毒烟雾产生量及疏散通道的完整性。耐火焰冲击要求并非简单考核材料“会不会燃”,而是测试其在持续高温火焰作用下,是否能保持结构稳定、不助燃、不产生危险滴落物,是地下停车场地面材料防火等级认证的核心指标之一。

地下停车场地面材料的火灾风险场景

地下停车场的火灾多源于车辆或电气系统,其中最危险的是燃油泄漏引发的火焰冲击——汽油的闪点约-43℃,泄漏后遇明火会瞬间燃烧,火焰温度可达800℃~1200℃,且会在地面形成持续的高温区域。这种情况下,地面材料若无法承受火焰冲击,会出现三种危险后果:一是材料熔化、脱落,暴露的基底可能因高温开裂,阻碍人员疏散;二是燃烧或热解产生有毒气体(如环氧树脂燃烧释放的苯乙烯、聚氨酯释放的氰化氢),加剧烟气浓度;三是熔融滴落物可能引燃周围可燃物,扩大火灾范围。比如某小区地下停车场曾因车辆自燃,环氧树脂地坪被火焰冲击后脱落,熔融物顺着坡道流淌,不仅堵塞了消防通道,还引燃了下方的电动车,加重了灾情。

此外,电气线路老化引发的明火虽温度稍低,但持续时间长(如电气火灾可能持续30分钟以上),同样会考验地面材料的长期耐火焰性能。因此,地下停车场地面材料的防火设计,必须针对“持续高温火焰冲击”这一核心场景。

耐火焰冲击要求的标准框架与指标定义

国内针对建筑材料防火性能的核心标准是GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》,其中明确将地面材料单独列为一类(代号“FL”),并要求B1级及以上地面材料必须通过耐火焰冲击试验。标准中,耐火焰冲击的核心指标包括三个维度:一是“火焰蔓延”——试验过程中,火焰不能蔓延至试样边缘以外;二是“结构完整性”——试样不能出现开裂、脱落至无法保持原有功能的情况(如涂层类材料脱落面积超过10%,或基底暴露);三是“热传导控制”——试样背面(与火焰接触的另一侧)的温度升高不能超过140℃(以室温为基准),避免高温传导至下层结构引发二次隐患。

需要注意的是,不同应用场景的地面材料,耐火焰冲击要求略有差异:比如用于坡道的地面材料,因可能接触流淌的燃油火焰,标准要求火焰冲击时间延长至20分钟;而用于普通停车位的材料,试验时间为15分钟。此外,GB 50067-2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》也明确规定,地下汽车库的地面材料燃烧性能不应低于B1级,且必须满足耐火焰冲击要求,这是工程验收的强制项。

耐火焰冲击测试的具体流程与判定规则

耐火焰冲击试验的流程严格遵循GB/T 11785-2005《铺地材料的燃烧性能测定 辐射热源法》中的附加要求,具体步骤如下:首先制备试样——模拟实际施工条件,将地面材料涂覆或铺设在混凝土基底上(如环氧树脂地坪需按设计厚度1.5mm涂覆,金刚砂地面需按5kg/㎡的用量铺设),养护至完全固化;然后安装试样——将试样固定在测试架上,背面粘贴温度传感器;接着进行火焰冲击——使用丙烷火焰喷射器,将火焰调整至150mm长的蓝色火焰,对准试样中心200mm×200mm区域,保持火焰尖端与试样表面距离200mm,持续喷射15分钟(坡道材料为20分钟);最后观察判定——试验过程中实时记录火焰蔓延情况、试样外观变化及背面温度,试验结束后检查试样是否开裂、脱落,是否有熔融滴落物。

判定规则需同时满足三个条件:1、火焰未蔓延至试样边缘;2、试样无明显结构损坏(如涂层脱落面积≤5%,无贯穿裂缝);3、背面温度升高≤140℃。若其中任意一项不满足,则判定为“不符合耐火焰冲击要求”。比如某品牌环氧树脂地坪试样,在15分钟火焰冲击后,边缘出现20mm的火焰蔓延,且背面温度升高至160℃,则无法通过B1级认证。

不同地面材料的耐火焰冲击性能差异

市场上常见的地下停车场地面材料,因材质不同,耐火焰冲击性能差异显著:

1、无机耐磨地面(如金刚砂、水泥基自流平):这类材料以水泥、石英砂或金刚砂为主要成分,本身不燃,耐火焰冲击性能最优。火焰冲击后,表面仅会出现轻微变色(如金刚砂中的氧化铁成分遇高温变红),不会熔化、脱落,背面温度升高通常在50℃以内。比如某工地的金刚砂地面,经1200℃火焰冲击20分钟后,表面无损坏,仅边缘有少量粉尘,完全满足坡道地面的要求。

2、阻燃环氧树脂地坪:需添加溴系或磷系阻燃剂才能达到B1级,其耐火焰冲击性能取决于涂层厚度与阻燃剂含量。若涂层厚度≥1.5mm,且阻燃剂添加量≥15%,则能承受15分钟火焰冲击;但若厚度不足1mm,或阻燃剂添加量不足,高温下会出现软化、开裂——比如某项目因施工偷工减料,环氧树脂涂层仅0.8mm,火焰冲击10分钟后即脱落,暴露了下方的混凝土基底。

3、聚氨酯地坪:尽管聚氨酯耐磨性能好,但本质是易燃的有机高分子材料,即使添加阻燃剂,耐火焰冲击性能仍较差。火焰冲击5分钟后,表面会开始熔化,10分钟后出现滴落物,且释放大量氰化氢气体,因此很少用于地下停车场的主要区域,仅在局部维修时使用。

4、陶瓷地砖:陶瓷材质耐高温,但脆性大,火焰冲击时易因热胀冷缩开裂。比如某商场地下停车场使用的陶瓷地砖,经800℃火焰冲击10分钟后,出现多条贯穿裂缝,部分地砖脱落,无法保持地面平整,因此不适合作为大面积地面材料。

施工环节对耐火焰冲击性能的关键影响

即使材料本身符合标准,施工不当也会导致耐火焰冲击性能下降,常见问题包括:

1、基底处理不到位:混凝土基底若有油污、浮灰或裂缝,会影响涂层的附着力。比如某项目基底未清理油污,环氧树脂涂层仅附着了30%,火焰冲击时,涂层从油污区域整片脱落,直接暴露基底。

2、涂层厚度不足:环氧树脂地坪的设计厚度通常为1.2mm~2.0mm,若施工时仅涂了0.8mm,阻燃层的厚度不够,高温下无法有效阻挡火焰。比如某工地用滚筒涂覆环氧树脂,因操作不当,局部厚度仅0.6mm,火焰冲击5分钟后即出现熔融流淌。

3、固化不充分:环氧树脂需在25℃环境下养护7天才能完全固化,若养护时间不足(如仅养护3天),材料内部仍有未反应的环氧基团,高温下会快速软化、变形。比如某夏季施工的项目,因赶工期,环氧树脂未完全固化就投入使用,车辆自燃时,地面直接出现了大面积的流淌痕迹。

4、分层施工不规范:底漆是涂层与基底的“粘结层”,若底漆未涂满或漏涂,面涂会因附着力不足而脱落。比如某项目的底漆仅涂了80%,火焰冲击时,未涂底漆的区域面涂直接脱落,形成“斑秃”状损坏。

耐火焰冲击与其他防火指标的协同关系

耐火焰冲击并非孤立的指标,需与其他防火性能协同考量:

一是与“氧指数(LOI)”的关系:氧指数反映材料的“难燃性”(LOI≥32为B1级),但氧指数高不代表耐火焰冲击性能好。比如某品牌的阻燃聚丙烯材料,氧指数高达35,但因软化温度仅100℃,火焰冲击5分钟后即熔化滴落,耐火焰冲击性能不达标。

二是与“烟密度等级(SDR)”的关系:耐火焰冲击时,材料若燃烧或热解,会产生烟雾,SDR≤75是B1级的强制要求。比如某环氧树脂地坪,虽通过了耐火焰冲击试验,但烟密度等级达到85,仍无法用于地下停车场——因为烟雾会阻碍视线,延长疏散时间。

三是与“导热系数”的关系:导热系数低的材料(如泡沫塑料),虽能减缓热量传导,但本身易燃,耐火焰冲击性能差;而导热系数高的无机材料(如金刚砂,导热系数约1.5W/(m·K)),虽能快速传导热量,但因本身不燃,反而更安全。

常见认知误区:避开耐火焰冲击的“伪命题”

行业内对耐火焰冲击存在两个常见误区:

误区一:“耐火焰冲击就是‘耐高温’”。有些甲方认为,材料能承受1500℃高温就一定符合要求,但实际上,耐火焰冲击更强调“持续时间”与“结构稳定性”。比如某陶瓷材料能承受1500℃高温,但因脆性大,火焰冲击10分钟后开裂脱落,反而不符合要求;而金刚砂地面虽只能承受1200℃高温,但20分钟冲击后无损坏,才是真正适合的材料。

误区二:“越厚的涂层耐火焰冲击性能越好”。涂层厚度需与材料性能匹配,并非越厚越好。比如环氧树脂涂层超过2.5mm后,内部散热困难,高温下会因热胀不均而开裂——某项目将环氧树脂涂至3mm厚,火焰冲击时,涂层出现了多条贯穿裂缝,反而不如1.5mm厚的试样。

维护环节对耐火焰冲击性能的保持作用

地面材料的耐火焰冲击性能会随使用时间下降,需通过维护保持:

1、定期检查涂层完整性:若发现地面有划痕、磨损(如环氧树脂涂层被重物刮破),需及时补涂——划痕会让火焰直接接触基底,降低耐火焰冲击性能。比如某停车场的环氧树脂地面,因长期被叉车刮擦,局部涂层厚度仅剩0.5mm,补涂前若遇火灾,该区域会快速脱落。

2、清理油污与易燃物:地面的油污(如汽车泄漏的机油)会降低材料的耐火性能——机油本身易燃,遇火会加剧火焰强度,同时腐蚀涂层。比如某停车场地面有大量机油残留,火灾时,机油燃烧产生的高温直接让环氧树脂涂层熔化,扩大了火灾范围。

3、避免尖锐物体撞击:尖锐物体(如钢筋、角钢)撞击地面会造成裂缝,火焰会从裂缝处渗入,导致涂层脱落。比如某工地的金刚砂地面,因搬运钢筋时撞击出多条裂缝,火焰冲击时,裂缝处的材料直接脱落,暴露了基底。

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