建筑用岩棉板防火等级测试中的不燃性测试方法

建筑用岩棉板作为外墙保温、室内隔墙的核心材料，其防火性能直接关系到建筑消防安全——而不燃性测试是判定岩棉板是否达到GB 8624规定的A级（不燃材料）的核心依据。本文围绕岩棉板不燃性测试的具体方法展开，从标准框架、试样制备、设备要求到测试流程、判定指标，详细解析每一步的操作要点与技术细节，为行业内的测试实践提供可落地的参考。

不燃性测试的标准关联与等级定位

建筑用岩棉板的防火等级划分遵循GB 8624《建筑材料及制品燃烧性能分级》，其中A级（不燃材料）是最高等级，要求材料在火灾中不会发生燃烧、不会释放大量热量或产生引燃物。而不燃性的判定必须通过GB/T 5464《建筑材料不燃性试验方法》的测试——该标准等效采用国际标准ISO 1182，确保测试结果的科学性与国际一致性。换句话说，岩棉板要获得A级认证，必须通过GB/T 5464的不燃性测试，这是无法替代的核心环节。

需要明确的是，不燃性测试与难燃性（B级）、可燃性（C级）测试的本质区别：不燃性测试是模拟材料在高温火场中的“自身稳定性”——炉内温度高达750℃，无额外引燃源；而难燃性测试会使用明火焰引燃，考察材料的火焰传播能力。因此，不燃性测试更能反映岩棉板在极端火灾环境中的安全性能。

试样的制备规格与状态调节要求

不燃性测试对试样的尺寸有严格规定：需切割为240mm×120mm×原厚的长方体（原厚指岩棉板的生产厚度，通常为50-100mm）。数量要求为5块——3块用于正式测试，2块备用。切割时必须使用金刚石锯片，避免纤维断裂或边缘破损：若试样边缘有毛刺，需用200目砂纸轻轻打磨，但不得改变原始厚度，否则会影响热传导路径。

状态调节是常被忽视的关键步骤。岩棉板具有吸湿性，若含水率过高，测试时水分蒸发会吸收热量，干扰炉内温度场。因此，试样需在温度（23±2）℃、相对湿度（50±5）%的环境中放置24h，直至质量变化率≤0.5%（即连续两次称量的质量差不超过初始质量的0.5%）。若试样含水率超过1%，需先在105℃的烘箱中干燥2h，冷却至室温后再进行状态调节。

测试设备的核心组成与技术要求

不燃性测试的核心设备是垂直管式燃烧炉，其炉腔尺寸为300mm×300mm×600mm（长×宽×高），炉膛由耐高温陶瓷纤维制成，能长期承受1000℃以上的高温。炉内安装3支K型热电偶（误差≤±2℃），分别布置在顶部（试样中心上方10mm）、中部（试样中心同一水平线）和底部（炉腔底部中央），用于监测温度分布。

试样支架需采用刚玉或莫来石材料（耐高温≥1500℃），尺寸为230mm×110mm×5mm（长×宽×厚）——比试样小10mm，确保试样能稳固放置且不与炉壁接触。支架下方的托板距离炉底150mm，需能承受试样的重量而不发生变形。此外，炉门需采用双层隔热玻璃，既能观察内部情况，又能减少热量散失。

升温程序与炉内温度的预稳定

测试前需对燃烧炉进行升温预处理：从室温开始，以5-10℃/min的速率升温至750℃，然后保持30min，使炉内温度均匀。升温速率的控制至关重要：若过快，炉内上下温度差可能超过10℃，导致测试结果偏差；若过慢，会延长测试时间，降低效率。

升温结束后，需检查炉内温度的均匀性：顶部、中部、底部的温度差值应≤10℃。例如，若中部温度为750℃，顶部为745℃，底部为748℃，则符合要求；若差值超过10℃，需调整升温速率（如降低至8℃/min），重新升温至750℃并保持30min，直至温度均匀。

试样的放置操作与位置精度

将状态调节后的试样轻轻放入支架内，确保试样的中心与炉腔的中心重合——左右偏差≤5mm，上下偏差≤3mm。放置时需快速操作（≤10s），避免炉内温度下降过多。若放入后炉内温度低于730℃，需重新升温至750℃并保持10min，再继续测试。

试样的放置方向也需注意：岩棉板的纤维方向应与炉内的垂直方向一致（即纤维从上到下排列），因为实际应用中岩棉板的纤维通常垂直于墙面，这样的放置方式更符合真实使用场景。若纤维方向与垂直方向夹角超过15°，可能导致热传导路径改变，影响测试结果。

测试过程的温度监测与现象记录

放入试样后，立即关闭炉门，开始连续记录温度：前10min每隔1min记录一次顶部、中部、底部的温度，10min后每隔2min记录一次，直至放入试样后30min结束。记录的温度需精确到1℃，例如752℃、749℃等，不得四舍五入。

同时，需全程观察试样的燃烧现象：①是否有火焰产生（包括试样表面的闪烁火焰）；②火焰的持续时间；③是否有熔融滴落物。若有火焰，需用秒表记录持续时间——超过10s则直接判定不合格；若有滴落物，需检查下方的耐火垫（由硅酸铝纤维制成）是否被引燃，若引燃也判定不合格。例如，若试样表面出现持续12s的火焰，即使其他指标合格，也无法通过测试。

不燃性判定的三大核心指标

岩棉板的不燃性测试需同时满足以下三个条件，才能判定为合格：

1、无持续燃烧：试样在测试过程中产生的火焰持续时间≤10s，且无明显的火焰传播（如火焰从试样一端蔓延至另一端）。

2、质量损失率≤5%：质量损失率计算公式为（原始质量-测试后质量）/原始质量×100%。测试后需将试样冷却至室温（避免吸湿），用精度为0.1g的天平称量。例如，原始质量为500g，测试后为480g，质量损失率为4%，符合要求。

3、炉内温度升高值≤50℃：放入试样后，顶部温度的最高值减去放入前的顶部温度，差值需≤50℃。例如，放入前顶部温度为750℃，放入后最高为795℃，差值为45℃，符合要求；若差值为55℃，则判定不合格。

影响测试结果的常见材质因素

1、密度：岩棉板的密度通常为120-180kg/m³。密度过低（<100kg/m³）的岩棉板纤维间空隙大，空气含量高，高温下空气膨胀会导致试样结构松散，容易出现局部过热；密度过高（>200kg/m³）的岩棉板热容量大，会吸收更多热量，导致炉内温度上升缓慢，但质量损失率可能更低。因此，密度需控制在标准范围内（如GB/T 25975《建筑外墙外保温用岩棉制品》规定的140-160kg/m³）。

2、含水率：如前所述，含水率超过1%会导致测试时水分蒸发，吸收热量，使炉内温度暂时下降，可能掩盖试样的真实燃烧特性。生产中需通过高温干燥（≥200℃）工艺，将含水率控制在≤0.5%。

3、纤维分布：岩棉板的纤维应均匀分布，若局部纤维堆积（如厚度方向的密度差>10kg/m³），会导致该区域的热传导速率加快，容易出现局部高温，甚至产生火焰。因此，生产中需优化离心喷吹工艺，确保纤维分布均匀。

测试中的操作细节与误差控制

1、热电偶位置校准：每次测试前需用卡尺测量热电偶的位置：顶部热电偶距试样上表面10mm，中部热电偶与试样中心在同一水平线上，底部热电偶距炉底50mm。若位置偏差超过5mm，需调整传感器的固定螺丝，重新校准。

2、测试环境控制：实验室温度需在20-25℃之间，湿度≤60%。若湿度超过60%，试样可能在测试前吸潮，导致含水率上升。因此，测试前需将试样放入干燥箱（温度50℃）中放置2h，去除表面 moisture。

3、试样的边缘处理：切割后的试样边缘若有毛刺，需用砂纸打磨平整，避免毛刺在高温下先发生燃烧，产生虚假的火焰现象。例如，若边缘毛刺燃烧持续15s，会导致误判为不合格，因此边缘处理需细致。