GB T 14402-1993 建筑材料燃烧热值试验方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准建筑材料燃烧热值试验方法GB 144 02 93 Test method of heat of combustion for building回国町ials本标准参照采用ISO17161973建筑材料热值的测定儿1 主题内容与适用范围本标准规定了建筑材料总燃烧热值的定义、测定方法和燃烧热值的定义、计算方法。本标准适用于建筑材料燃烧热值的测定。2 术语和符号某种材料完全燃烧时放出的热量，不仅与该材料的质量、燃烧产物的状态有关，而旦还与燃烧是在恒容下还是假压下进行有关。本标准确认的热值为在氧弹中测得的恒容燃烧热。2. 1 术语a. J总燃烧热值（以下简称总热值）单位质量的材料

2、完全燃烧，并当其燃烧产物中的水蒸汽（包括材料中所含水分生成的水蒸汽和材料组成中所含的氢燃烧时生成的水蒸汽）均凝结为液态时放出的热量，被定义为该材料的总燃烧热值。b. 燃烧热值（以下简称热值单位质量的材料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽包括材料中所含水分生成的水蒸汽和材料组成中所含的氢燃烧时生成的水蒸汽）仍以气态形式存在时所放出的热量，被定义为该材料的燃烧热值。它在数值上等于总热值减去材料燃烧后所生成的水蒸汽在氧弹内凝结为水时所释放出的汽化潜热的差值。 量热it热容量最热系统在试验条件下温度升高l所需要的热量被定义为该量热计的热容量。其值通过量热基准物质苯甲酸在相同的试验条件下进行校正试验而得到。

3、量热系统包括量热计内筒中的水及测定过程中温度发生变化的所有部分。d. 量热基准物质用于标定量热计热容量的基准物质。本标准指一等量热标准苯甲酸2. 2 符号Q 总热值，kJ/kg;Q, 热值，kJ/kg;E 用苯甲酸作为基准物，并按仪器使用说明书规定所测得的量热计热容量，kJ6, 主期开始时量热计内筒的水温，fm 主期中量热计内筒的最高水温，c 量热计内筒与恒温式外筒之间的热交换校正值，；C 附加热量校正值，kJ;国家技术监督局1993-04-29批准1994 02-01实施!l:l GB 14402 93 m 试样质量，kg;n 主期持续时间.s; n 从主期开始到温度增加等于0.6 (tm

4、I；）这一时刻j所经历的时间，s; V 试验初期的平均温度变化率，s;V” 试验末期的平均温度变化率，s;m, 附加物质的质量，kg;m1 点火丝的质量，kg;H侃附加物质的热值，kJ/kg;Ho1 点火丝的热值，kJ/kg;Hoo 试祥在氧弹中燃烧时氧弹内生成HNO，的生成热，kJ;Ji 试样中的氢含量，%；q 试样燃烧后在氧弹内所凝结的水放出的汽化潜热，kJ/kg03试验环境条件a. 试验室应设在一单独房间，并且不得在同一房间内同时进行其他试验项目的测定。b. 试验室室温应保持在1535范围内，并且每次测定时室温变化不得超过lC。 试验室内应无强烈的空气对流，不应有强烈的热源和风扇，试验过

5、程中应避免开启门窗。d. 试验室应避免阳光直射，否则量热计应放在不受阳光直射的位置。4 仪器设备4. 1 氧弹式量热计（见图1)1 门l6 7 8 图l氧弹式量热计l一内筒，2一搅拌器13一外筒14一搅拌电机，5外筒温度it16 内筒盖；7 电极，8测温装置；9氧弹；JO绝热支柱GB 14402-93 a. 高压氧弹z要求附件配套、齐全（见图2）。3 图2氧弹1进气管2一进气阀；3电极4一排气阀z5 燃烧挡板6增蜗架7土甘祸b. 供氧弹使用的量热计内筒内外表面抛光，带全套配件。c. 量热计外筒（水夹套）配件齐全。d. 恒速搅拌器2自己件齐全。e. 温度测量装置z用于测量量热计内筒水源，其精度要

6、求为o.002 c。f. 点火装置：其电压不超过2ov。4.2 天平a. 分析天平2最大称量200g，分度值，O.lmgo b. 工业天平z最大称量民日，分度值，25mg。4.3 附属设备a. 氧气钢瓶。b. 氧气减压器和氧气导管。c. 铅t甘塌，镇一铅士甘锅或二氧化硅士甘祸及其他耐热耐腐蚀和耐氧化材料制成、并能放琶试样的器皿d. 普通水银温度汁s测温范围。50，分度值。.20.5。5 试剂和材料. 氧气g含量99.0%，并且不应含有可燃成分，因此不允许使用电解氧。GB 14402 93 b. 苯甲酸2经汁量机关检定并标明热值的苯甲酸在405oc烘箱中放置34h并冷却后在压片机上压成0.9 1

7、. lg的苯甲酸片，放入干燥器中备用。 氢氧化纳标准溶液，“NaOH)=O.lmol/L。d. 盼欧指示剂，o.1%。e. 点火丝直径。.lmm左右的销、铜、镇铅丝或其他已知热值的金属丝，将其剪成长度为80lOOmm的小段，放在分析天平上称量（精确至0.lmg）并计算出相应的热值。r. 擦镜纸z使用前先测出其热值。方法如下取约lg擦镜纸，在分析天平上称量（精确至0.lmg) 后，用手团紧放入增涡中，然后按本标准第7.1. 2 7. 1. 7条所规定的步骤测定其热值。取两次结果的平均值为标定值。6试样准备6. 1 fljlj样a. 用手用钢锯在受检材料的不同位置上沿着与材料表面垂直的方向锯开若干

8、长短不一的小口，锯材料时应使锯条运动方向尽可能与材料表面垂直，以保证所取试样的代表性。收集锯下的粉末，将其充分和匀，再经23次缩祥后，留取lOg左右试样。b. 其他可制取有代表性试样的方法也可采用。6- 2 状态调节将制好的试样放入温度为23土2、相对湿度为50土5%的环境中状态调节20h后再移入不放干燥剂的干燥器或其他密闭容器）中存放备用7 总热值的测定7. 1 测定步骤7. 1. 1 在分析天平上精确称取已经状态调节的建材试样1.0 1. 2g（精确至O.lmg）。用己精确称量至0. lmg并已知热值的擦镜纸包裹称好的试样，包裹试样时应注意尽量包紧，使试样与擦镜纸紧密接触，以保证试样完全燃

9、烧。将包好的试样放入增揭内，并用手压紧待用擦镜纸的用最视试样中含可燃成分多少而定，一般为0.5 1. 5g.总的原则是使所取试样和擦镜纸在氧弹中完全燃烧后引起的内筒温升在1. 5 3. 0 c左右。7. 1. 2取一段已知质量和热值的点火丝，将其两端分别接在氧弹的两个电极柱上，注意保持良好接触，再把放有试样的柑涡放在柑涡支架上。调节下垂的点火丝与试样良好接触，并注意切勿使点火丝与增塌相碰，以免形成短路，烧毁增揭支架，同时还应注意防止两电极间以及增揭同另一电极之间的短路。7.1.3 向氧弹内加入lOmL蒸馆水，将己装好试样和点火丝的弹头轻轻放入弹内，小心拧紧弹盖，注意避免地塌和点火丝的位置因受震

10、动改变而使点火丝和试样脱开接上氧气导管，先以一股缓慢的氧气流驱尽弹内空气后，关闭排气阀，再往氧弹内缓缓充入氧气，直至弹内压力达2.5MPa。对于难燃材料，弹内压力应充至3.0 3. 2MPao 7. 1. 4 向内筒中加入一定量蒸馆水，蒸馆水的量以放入氧弹后氧弹盖的顶面（不包括突出的氧气阀和电极淹没在水面下1020mm为准。每次试验时的内筒水量都必须与标定热容量时的内筒水量一蚊（相差lg以内。水量用称量法测定，在工业天平上精确称量至尬。调节内筒水温，使其比外简水温低0.7 1. 0。外筒水温应与室温尽量接近，相差不得超过lC。7. 1. 5 将装好水的内筒放入量热计的外筒（水夹套内再放进已充好

11、氧的氧弹，装好搅拌器及其传动机构，把氧弹的点火电极与点火电路接好，盖上筒盖，通过盖上的小孔把温度测量装置插入内筒中。7. 1. 6 开启搅拌器，搅拌速度与标定热容量时相同。3min后开始计时，并读取记录内筒水温。每分钟进行1次，连续读取5min，这阶段为热值试验初期。带有微电脑的氧弹式量热计则按其操作说明书启动。“GB 14402-93 测温程序。初期结束后立即闭合点火电路进行点火，热值试验随即进入主期，记录此时内筒水温以后每30s记录1次。注意观察内筒温度，如30s内温度急剧上升，贝u表明点火成功试验可继续进行，否则应立即停止试验。内筒水温达到最高值lm时，试验自动进入末期，内筒水温逐渐开始

12、下降。此时水温变化应每分钟记录1次，共记录5min。5min后关闭搅拌器并记录此时室温和外筒水温。7. 1. 7 取出氧弹，开启排气阀，缓慢排出燃烧废气后卸下弹盖，仔细观察弹筒和增涡内部。如有试样燃烧不完全的迹象，试验应作废。找出未燃烧完的点火丝，称量（精确至0.lmg），计算已燃烧点火丝在氧弹中放出的热量。用蒸馆水冲洗弹内各部分、排气阀、柑涡内外和燃烧残渣。将全部洗涤液共约lOOmL收集在一只烧杯中，并用。.lmol/L氢氧化纳标准溶液滴定以测定所生成的硝酸消耗JmLO.Jmol/L氢氧化锅标准溶液的硝酸的生成热为5.9871。7-2 结果汁赁a. 普通氧弹式量热it试验的总热值由下式计算E

13、(tm-t,+c) C Q . (kJ /k) 咱.“（I ) 】统n式中zc=(n n)V” nV C=m,Hm,H,+H, b. 带微电脑的氧弹式量热计按仪器使用说明书的要求通过键盘向电脑输入热容量、试样质量和附加热量等有关数据，电脑根据这些数据和试验过程中自行记录的温升数据，即可自动进行温度校正和总热值Q町的计算，并自动显示计算结果。7. 3 试样数目和重复试验差值热值试验共需3个平行试样。每两个平行试验结果之间的差值不得大于167kJ烛，否则整个试验应予重做。7.4 测定结果表达当某材料的3个平行试祥的3次热值试验结果的重复试验差值符合7.3条的规定时，则以这3次试验结果的算术平均值作

14、为该材料的总热值8热值的计算a. 1 材料在氧弹中燃烧后凝结水的汽化潜热的计算a. 1. 1 氢含量的测定按6.I条规定制成有代表性的粉末状试样并按6.2条规定进行状态调节，再用微量或半微量分析来测定材料组成中氢的含量F。氢含量的测定共进行两次，两次测定结果的允许误差应不超过o.15% 0 a. 1. 2 凝结水汽化潜热的计算q(kJ/kg)=2!8. J3F ”( 2 ) a. 2 热值计算Q;,(kJ/kg) =Q,-q ”.”.( 3 ) 9试验报告试验报告应包括下列内容g97 a. 试验依据的标准；b. 材料名称、商标和生产厂家gc. 材料外观、组分和密度pd. 试验结果总热值（kJ/kg)试验l试验2试验3平均值凝结水的汽化潜热（kJ/kg);热值（kJ/kg);e. 试验现象$f. 委托试验单位$g. 试验单位；h. 试验人员及试验日期。附加说明：GB 14402-93 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归口。本标准由公安部四川消防科学研究所、建设部中国建筑科学院防火部负责起草。本标准主要起草人何郁文、丁敏、孙玉虎、马道贞。!l比