建筑材料不燃性试验方法 GB/T5464-2010/ISO1182：2002

前言

中华人民共和国国家标准
建筑材料不燃性试验方法
Non-combustibility test method for building materials
(ISO 1182:2002，Reaction to fire tests for building products一
Non-combustibility test,IDT)
GB/T 5464-2010/ISO 1182:2002
代替 GB/T 5464-1999
2010-09-26发布 2011-02-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫局
中国国家标准化管理委员会发布
 

本标准使用翻译法等同采用ISO 1182:2002《建筑材料对火反应试验不燃性试验》（英文版）。
为便于使用，本标准做了下列编辑性修改：
——“本国际标准“一词改为“本标准”；
——用小数点“.“代替作为小数点的逗号“，”；
——删除了国际标准的目次和前言。
本标准代替GB/T5464-1999《建筑材料不燃性试验方法》。
本标准与GB/T 5464-1999相比主要变化如下：
——将标准的使用范围作了修改（1999版第1章，本版第1章）；
——增加了规范性引用文件、术语和定义的内容（本版第2章和第3章）；
——试样的体积改为（76±8）cm³（1999年版3.1.2，本版5.1）；
——增加了试样的状态调节程序，试验前应按EN 13238进行状态调节，然后再放入烘箱中进行干燥（1999年版3.3，本版第6章）；
——删除了对加热炉管总壁厚的要求（1999版4.2.1，本版4.2.1）；
——删除了圆柱管的外径要求，并修改了加热炉管与圆柱管之间填充材料的密度要求（1999版4.2.3，本版4.2.2和附录B）；
——增加了对松散材料试样架的要求（见4.3.4）
——增加了接触式热电偶的要求（见4.5）；
——增加了天平的要求（见4.7）；
——增加了试验环境要求的部分内容（1999版4.5.1，本版7.1）；
——增加了炉温平衡要求的部分内容（1999版6.5，本版7.2.4）；
——修改了炉壁温度的要求，增加了炉壁温度和炉内温度的校准程序（1999版6.6，本版7.3）；
——在标准的正文中删除有关试样中心热电偶，试样中心温度、试样表面热电偶、试样表面温度的内容，将其放在附录C中（1999版4.1.4、4.4.4、4.4.5、7.1.7、7.1..8、7.2.3、8.1.1、8.1.2、8.2.2、8.3.2，本版4.1.5、附录C）；
——试验结束时间改为热电偶达到最终温度平衡的时间或试验时间为60min（1999版7.1.8，本版的7.4.7和D.2）；
——删除了评定判据的内容（1999版附录A）；
——删除了评述的内容（1999版附录B）；
——修改了“试验报告小结表”的内容，并将修改后的内容作为“试验报告“的内容（1999版附录C，本版第9章）”
——增加了资料姓附录“试验方法的精确性“（见附录A）；
——增加了资料性附录“试验装置的典型设计”（见附录B）；
——增加了资料性附录“附加热电偶“（见附录C)；
——增加了资料性附录“温度记录”（见附录D）。
本标准的附录C是规范性附录，附录A、附录B和附录D是资料性附录。
本标准由中华人民共和国公安部提出。
本标准由全国消防标准化技术委员会防火材料分技术委员会(SAC/TC 113/SC 7)归口。
本标准起草单位：公安部四川消防研究所。
本标准主要起草人：张羽、姚建军、邓小兵。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
—GB/T 5464-1985,GB/T 5464-1999。

1 范围

本标准规定了在特定条件下匀质建筑制品和非匀质建筑制品主要组分的不燃性试验方法。
试验方法的精确性参见附录A。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 16839.2-1997 热电偶 第2部分：允差(idt IEC 60584-2:1982)
ISO 13943 消防安全 词汇
EN 13238 建筑制品的对火反应试验 状态调节程序和基材选择的一般规则

3 术语和定义

ISO 13943中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1
建筑制品 building product
包括安装、构造、组成等相关信息的建筑材料、构件或组件。
3.2
建筑材料 building material
单一物质或若干物质均匀散布的混合物，例如金属、石材、木材、混凝土、含均匀分布胶合剂或聚合物的矿物棉等。
3.3
松散填充材料 loose fill material
形状不固定的材料。
3.4
匀质制品 homogeneous product
由单一材料组成的制品或整个制品内部具有均匀的密度和组分。
3.5
非匀质制品 non-homogeneous product
不满足匀质制品定义的制品。由一种或多种主要和/或次要组分组成。
3.6
主要组分 substantial component
构成非匀质制品一个显著部分的材料，单层面密度≥1.0kg/m²或厚度≥1.0mm的一层材料可视作主要组分。

4 试验装置

4.1 概述
4.2 加热炉、支架和气流罩
4.3 试样架和插入装置
4.4 热电偶
4.5 接触式热电偶
4.6 观察镜
4.7 天平
4.8 稳压器
4.9 调压变压器
4.10 电气仪表
4.11 功率控制器
4.12 温度记录仪
4.13 计时器
4.14 干燥皿

4.1 概述

4.1.1 试验装置应满足7.1规定的条件。加热炉的典型设计参见附录B。其他满足7.1的加热炉设计也可采用。
4.1.2 在下述试验装置中，除规定了公差外，全部尺寸均为公称值。
4.1.3 装置为一加热炉系统。加热炉系统有电热线圈的耐火管，其外部覆盖有隔热层，锥形空气稳流器固定在加热炉底部，气流罩固定在加热炉顶部。
4.1.4 加热炉安装在支架上，并配有试样架和试样架插人装置。
4.1.5 应按4.4的规定布置热电偶测量炉内温度、炉壁温度。若要求测量试样表面温度和试样中心温度，附录C给出了附加热电偶的详细信息。接触式热电偶应符合4.5的规定，并应沿其中心轴线测量炉内温度。

4.2 加热炉、支架和气流罩

4.2.1 加热炉管应由表1规定的密度为(2800±300)kg/m³的铝矾土耐火材料制成，高（150±1）mm，内径（75 ±1) mm，壁厚（10±1)mm。

4.3 试样架和插入装置

4.4 热电偶

4.4.1 采用丝径为0.3mm，外径为1.5mm的K型热电偶或N型热电偶，其热接点应绝缘且不能接地。热电偶应符合GB/T 16839.2规定的一级精度要求。铠装保护材料应为不锈钢或镍合金。
4.4.2 新热电偶在使用前应进行人工老化，以减少其反射性。
4.4.3 如图2所示，炉内热电偶的热接点应距加热炉管壁（10±0.5)mm，并处于加热炉管高度的中点。热电偶位置可采用图3所示的定位杆标定，借助一根固定于气流罩上的导杆以保持其准确定位。
4.4.4 附加热电偶及其定位的详细信息参见附录C。

4.5 接触式热电偶

接触式热电偶应由4.4.1和4.4.2规定型号的热电偶构成，并焊接在一个直径(10±0.2)mm和高度（15±0.2)mm的铜柱体上。

4.6 观察镜

为便于观察持续火焰和保护操作人员的安全，可在试验装置上方不影响试验的位置设置一面观察镜。观察镜为正方形，其边长为300mm，与水平方向呈30°夹角，宜安放在加热炉上方1m处。

4.7 天平

称量精度为0.01g。

4.8 稳压器

额定功率不小于1.5 k(V.A)的单相自动稳压器，其电压在从零至满负荷的输出过程中精度应在额定值的±1%以内。

4.9 调压变压器

控制最大功率应达1.5 k(V • A)，输出电压应能在零至输入电压的范围内进行线性调节。

4.10 电气仪表

应配备电流表、电压表或功率表，以便对加热炉工作温度进行快速设定。这些仪表应满足对7.2.3规定的电量的测定。

4.11 功率控制器

可用来代替4.8、4.9和4.10规定的稳压器、调压变压器和电气仪表，它的型式是相角导通控制、能输出1.5k(V•A)的可控硅器件。其最大电压不超过100V，而电流的限度能调节至“100%功率”，即等于电阻带的最大额定值。功率控制器的稳定性约1%，设定点的重复性为±1%，在设定点范围内，输出功率应呈线性变化。

4.12 温度记录仪

温度显示记录仪应能测量热电偶的输出信号，其精度约1℃或相应的毫伏值，并能生成间隔时间不超过1s的持续记录。
注：记录仪工作量程为10mV,在大约+700℃的测量范围内的测量误差小于±1°C。

4.13 计时器

记录试验持续时间，其精度为1s/h。

4.14 干燥皿

贮存经状态调节的试样(见第6章）。

5 试样

5.1 概要
试样应从代表制品的足够大的样品上制取。
试样为圆柱形，体积(76±8)cmm³,直径mm，高度（50±3)mm。
5.2 试样制备
5.2.1 若材料厚度不满足（50±3)mm，可通过叠加该材料的层数和/或调整材料厚度来达到（50±3)mm的试样高度。
5.2.2 每层材料均应在试样架中水平放置，并用两根直径不超过0.5mm的铁丝将各层捆扎在一起，以排除各层间的气隙，但不应施加显著的压力。松散填充材料的试样应代表实际使用的外观和密度等特性。
注：如果试样是由材料多层叠加组成，则试样密度宜尽可能与生产商提供的制品密度一致。
5.3 试样数量
按7.4 给出的程序，一共测试五组试样。
注：若分级体系标准有其他要求可增加试样数量。

6 状态调节

试验前，试样应按照EN 13238的有关规定进行状态调节。然后将试样放入+(60±5)℃的通风干燥箱内调节（20〜24)h，然后将试样置于干燥皿中冷却至室温。试验前应称量每组试样的质量，精确至0.01g。

7 试验步骤

7.1 试验环境
7.2 试验前准备程序
7.3 校准程序
7.4 标准试验步骤
7.5 试验期间的观察

7.1 试验环境

试验装置不应设在风口，也不应受到任何形式的强烈日照或人工光照，以利于对炉内火焰的观察。试验过程中室温变化不应超过+5°C。

7.2 试验前准备程序

7.2.1 试样架
将试样架(见4.3)及其支承件从炉内移开。
7.2.2 热电偶
炉内热电偶应按4.4.3的规定进行布置，若要求使用附加热电偶，则按4.4.4及附录C的规定进行布置，所有热电偶均应通过补偿导线连接到温度记录仪(见4.12)上。
7.2.3 电源
将加热炉管的电热线圈连接到稳压器(见4.8)、调压变压器(见4.9)、电气仪表（见4.10)或功率控制器(见4.11)，见图4。试验期间，加热炉不应采用自动恒温控制。
在稳态条件下，电压约100V时，加热线圈通过约（9〜10)A的电流。为避免加热线圈过载，建议最大电流不超过11A。
对新的加热炉管，开始时宜慢慢加热，加热炉升温的合理程序是以约200°C分段，每个温度段加热2h。
7.2.4 炉内温度的平衡
调节加热炉的输入功率，使炉内热电偶（见4. 4)测试的炉内温度平均值平衡在+(750±5)°C至少10min，其温度漂移(线性回归）在10min内不超过2°C，并要求相对平均温度的最大偏差（线性回归）在10min内不超过10°C (参见附录D)，并对温度作连续记录。

7.3 校准程序

7.3.1 炉壁温度
7.3.1.1当炉内温度稳定在7.2.4规定的温度范围时，应使用4.5规定的接触式热电偶和4.12规定的温度记录仪在炉壁三条相互等距的垂直轴线上测量炉壁温度。对于每条轴线，记录其加热炉管高度中心处及该中心上下各30mm处三点的壁温（见表2)。采用合适的带有热电偶和隔热套管的热电偶扫描装置，可方便地完成对上述规定位置的测定过程，应特别注意热电偶与炉壁之间的接触保持良好，如果接触不好将导致温度读数偏低。在每个测温点，应待热电偶的记录温度稳定后，才读取该点的温度值。 7.3.1.2计算并记录按7.3.1.1规定测量的9个温度读数的算术平均值，将其作为炉壁平均温度T_avg。
分别计算按7.3.1.1规定测量的三根垂轴线上温度读数的算术平均值，将其作为垂轴上的炉壁平均温度。

式中：
T_avg.axis1——第一根垂轴线上温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（°C)；
T_avg.axis2——第二根垂轴线上温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（°C)；
T_avg.axis3——第三根垂轴线上温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（°C)。
分别计算三根垂轴线上的测量温度值相对平均炉壁温度偏差的绝对百分数。

         

式中：
T_dev.axis1——第一根垂轴线上测量温度值相对平均炉壁温度偏差的绝对百分数;
T_dev.axis2——第二根垂轴线上测量温度值相对平均炉壁温度偏差的绝对百分数;
T_dev.axis3——第三根垂轴线上测量温度值相对平均炉壁温度偏差的绝对百分数。
计算并记录三根垂轴线上的平均炉温偏差值(算术平均值）。

计算按7.3.1.1规定测量的三根垂轴线上同一位置的温度读数的算术平均值。

式中：
T_avg.levela——三个垂轴线上位置a的温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（°C);
T_avg.levelb——三个垂轴线上位置b的温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（℃）;
T_avg.levelc——三个垂轴线上位置c的温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（°C)。
计算所测得的三根垂轴线上同一位置的温度值相对平均炉壁温度偏差的绝对百分数。 式中：
T_dec.levela——三根垂轴线上位置a的温度值相对平均炉壁温度偏差的绝对百分数;
T_dec.levelb——三根垂轴线上位置b的温度值相对平均炉壁温度偏差的绝对百分数;
T_dec.levelc——三根垂轴线上位置c的温度值相对平均炉壁温度偏差的绝对百分数。
计算并记录三根垂轴线上同一位置的平均炉壁温度偏差值(算术平均值）。

三根垂轴线上的温度相对平均炉壁温度的偏差量（T_avg.dev.axis)(4)不应超过0.5%。
三根垂轴上同一位置的平均温度偏差量相对平均炉壁温度的偏差量(T_avg.level)不应超过1.5%。
7.3.1.3 确认在位置（＋30mm）处的炉壁温度平均值T_{avg.levela（5a）低于在位置（-30mm）处的炉壁温度平均值}T_{avg.levelc（5c）。}
7.3.2炉内温度
在炉内温度稳定在7.2.4规定的温度范围以及按7.3.1的规定校准炉壁温度后，使用4.5规定的接触式热电偶和4.12规定的温度记录仪沿加热炉中心轴线测量炉温。以下程序需采用一个合适的定位装置以对接触式热电偶进行准确定位。垂直定位的参考面应是接触式热电偶的铜柱体的上表面。
沿加热炉的中心轴线，在加热管高度中点位置记录该测温点的温度值。
沿中心轴线上中点向下以不超过10mm的步长移动接触式热电偶，直至抵达加热炉管底部，待温度读数稳定后，记录每个测温点的温度值。
沿加热炉中心轴线从最低点向上以不超过10 mm的步长移动接触式热电偶，直至抵达加热炉管的 顶部，待温度读数稳定后，记录每个测温点的温度值。
沿加热炉中心轴线从顶部向下以不超过10mm的步长移动接触式热电偶，直至抵达加热炉管的底 部，待温度读数稳定后，记录每个测温点的温度值。
每个测温点均记录有两个温度值，其中一个是向上移动测量的温度值，另一个是向下移动时测量的 温度值。计算并记录这些等距测温点的算术平均值。
位于同一高度位置的温度平均值应处于以下公式规定的范围(见图5)：

式中x指炉内高度（mm)，x=0对应加热炉的底部，表3给出了图5中的数据。

7.3.3校准周期

当使用新的加热炉或更换加热炉管、加热电阻带、隔热材料或电源时，应执行7. 3. 1和7. 3. 2规定的程序。

7.4 标准试验步骤

7.4.8 收集试验时和试验后试样碎裂或掉落的所有碳化物、灰和其他残屑，同试样一起放入干燥皿中冷却至环境温度后，称量试样的残留质量。
7.4.9 按7.4.1〜7.4.8的规定共测试五组试样。

7.5 试验期间的观察

7.5.1 按7.4的规定，在试验前和试验后分别记录每组试样的质量并观察记录试验期间试样的燃烧行为。
7.5.2 记录发生的持续火焰及持续时间，精确到秒。试样可见表面上产生持续5s或更长时间的连续火焰才应视作持续火焰。
7.5.3 记录以下炉内热电偶的测量温度，单位为摄氏度：
a) 炉内初始温度T_l，7.2.4规定的炉内温度平衡期的最后10min的温度平均值；
b) 炉内最高温度T_m，整个试验期间最高温度的离散值；
c) 炉内最终温度Tf，7.4.7试验过程最后1min的温度平均值。
温度数据记录示例参见附录D。
若使用了附加热电偶，按附录C的规定记录温度数据。

8 试验结果表述

8.1 质量损失
计算并记录按7.5.1规定测量的各组试样的质量损失，以试样初始质量的百分数表示。
8.2 火焰
计算并记录按7.5.2规定的每组试样持续火焰持续时间的总和，以秒为单位。
8.3 温升
计算并记录按7.5.3规定的试样的热电偶温升，△T=T_m-T_f，以摄氏度为单位。

9 试验报告

试验报告应包括下述内容，且应明确区分由委托试验单位提供的数据和试验得出的数据：
a) 关于试验所依据的标准为本标准的说明；
b) 试验方法的偏差；
c) 试验室的名称及地址；
d) 报告的发布日期及编号；
e) 委托试验单位的名称及地址；
f ) 已知生产商/供应商的名称及地址；
g) 到样日期；
h) 制品标识；
i) 有关抽样程序的说明；
j) 制品的一般说明，包括密度、面密度、厚度及结构信息；
k) 状态调节信息；
l) 试验日期；
m) 按7.3.1和7.3.2规定表述的校准结果；
n) 若使用了附加热电偶，按第8章和C.5规定表述的试验结果；
o) 试验中观察到的现象；
P) 以下陈述：“试验结果与特定试验条件下试样的性能有关；试验结果不能作为评价制品在实际使用条件下潜在火灾危险性的唯一依据”。

附录A (资料性附录）试验方法的精确性

CEN/TC 127曾进行了系列循环验证试验，采用的试验程序在功能上等同本标准描述的程序。
表A.1给出了循环验证试验中测试的制品。

表A.2 给出了根据ISO 5725-21计算出的温升（△T，℃）质量损失（△m，％)、燃烧时间（t_f，s)等三个参数在95%的置信水平下的统计平均值(m)、标准偏差（S_t和S_R)、重复性（r)和再现性（R）等数值。 r和R值等于合理标准偏差值的2.8倍。统计数据包括离散值，但异常值除外。

每个参数都可获得S_r，S_R,r和的线性模型。表A.3给出了相应的系数。图A.1给出的△T曲线的例子，对于质量损失（％)和燃烧时间（s)这两个参数，由统计结果推导的模型实际意义不大，尽管这些模型在统计意义上是正确的。比线性模型更复杂的模型可能会更好地拟合这些参数，但在循环验证试验中未予以考虑。

1）ISO 5725-2:1994测试方法与结果的准确度（正确度和精密度）第2部分：确定标准测试方法重复性和可再现性的基本方法。
当上述模型能够正确拟合这些参数，它们可用作预测“试验结果”的工具。这可通过以下举例来说 明：假设一个试验室测试给定制品的一个试样，温升的测量结果为+25°C，如果该试验室对相同产品进行第二次测试，那么r的估计值为

则第二次试验的结果落在+14°C〜+36°C之间的概率为95%。

现在假设同样的产品由另一个试验室进行试验，那么只的评估值为 

则该试验室的试验结果落在+4°C〜+46°C之间的概率为90%。

附录B (资料性附录）试验装置的典型设计

B.1 典型试验设备
典型的试验设备如图B.1所示。
B.2 加热炉管
加热炉管可按图B.2所示的缠绕方式采用0.2mm厚、3mm宽的80/20的镍铬电阻带进行缠绕。
为了缠绕的准确性，可在加热炉管的表面进行开槽。
在炉管周围的环形空间可用密度为（170±30)kg/m³的氧化镁粉进行填充。
B.3 空气稳流器
空气稳流器的上半部分应采用厚25mm、导热系数为（0.04±0.01)W/(m•K)(平均温度为+20°C)的矿棉纤维进行隔热处理。
B.4 气流罩
气流罩的外部应采用厚25mm、导热系数为（0.04±0.01)W/(m•K)(平均温度为+20°C)的矿棉纤维进行隔热处理。

附录C (规范性附录) 附加热电偶

C.1 前言
除了测量炉内温度和炉壁温度(4.1.5)外，如果需要，也可设置热电偶来测量试样几何中心及试样表面的温度，这两支附加热电偶的具体要求见C.2〜C.4。
C.2 热电偶的位置
C.2. 1 试样中心热电偶
试样中心热电偶的放置应使其热接点位于试样的几何中心（见图1和图2)。可从试样顶部沿中轴线开2mm的孔来实现。
C.2.2 试样表面热电偶
试样表面热电偶的放置应使其热接点在试验开始时位于试样中部，并应与炉内热电偶处于同一直径的相对方向（见图1和图2)。
C.3 试验程序
按第7章规定进行试验，并全程记录试验过程中两支热电偶的测量温度。
在某些情况下，试样中心热电偶不能提供额外的信息，因此可不设中心热电偶。对于热稳定性较差 的材料也可不设中心热电偶。
C.4 试验的现象观察
除了7.5中要求的观察内容外，还应记录以下内容：
a) 试样中心最髙温度T_c(max)；
b) 试样中心最终温度T_c(final)；
c) 试样表面最高温度T_s(max)；
d) 试样表面最终温度T_s (final)。
试样表面和中心最大和最终温度在7.5.3中有相应的定义。
C.5 试验结果的表述
温升应根据两支热电偶对每个试样的记录进行计算：
a) 试样中心温升：
b) 试样表面温升：

附录D (资料性附录) 温度记录

D.1 初始温度的平衡
初始温度平衡的判定条件在7.2.4中给出。即在10min以上时间段内达到以下条件：
——平均温度T_avg= (750±5)°C;
——|T— T_avg | ≤10°C ;
——漂移(线性回归)≤2°C。
在图D.1中给出了一个初始温度平衡的例子：
——平均温度+750.4°C;
——温度最大偏差=4.3°C ;
——漂移=0.7°C。
根据7.5.3中对初始温度的定义，T_i即等于T_avg，图D.1中给出的例子中T_i=750.4°C