耐火性

對所有的建築來説，無論是混凝土結構，鋼結構還是木結構，火災都是一種威脅。通常建築物裏的東西如地毯，窗簾和傢俱最先燃燒，這也就是説，和建築結構組成相比，火災安全隱患更多地取決於住户的生活習慣。 多數國家的建築標準規定，居民建築羣要使用阻燃的建材，在一段時間內，以防火，煙和熱量從牆和地面一個單元竄到另一個單元，同時也要求確保建築結構的整體性得到維護。

木結構牆體，地板和屋面都採用傳統的木框架，設計時，其耐火阻燃高達2個小時。符合非易燃建材防火安全的等級。

鋼筋在大火中強度減弱迅速坍塌，而重木的耐火能力要比鋼筋強得多。在許多方面，大型木材耐火能力相當於鋼筋混凝土。木頭的傳熱能力比鋼筋小400倍，比混凝土小8.5倍。

突發火災對建築具有災難性，要求鋼材的耐火性比普通鋼材勝一籌。鋼材在熱循環下會出現以下現象：屈服強度降低，頸縮後受拉桿件的斷面削弱，框架幾何變形的影響，杆件變形的影響。

説到底，是鋼的高温屈服強度的問題。一般認為，200℃以上鋼的彈性模量明顯下降，300℃以上鋼的屈服強度開始下降。為了防止火災給鋼結構造成破壞，提高鋼材自身耐火性，遠比採用防火塗料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面積、減少環境污染。

對耐火鋼的制定標準σ_s600℃，1~3h>2/3σ_sRT。鋼結構混凝土構件承受兩種高温作用：一種是經常性的正常使用温度，一般在60~300℃，如鋼鐵廠冶煉和熱加工廠房、煙囱以及更普通的壓力容器等；另一種是諸如火災一類的事故性高温衝擊，結構表面温度可在短時間內達到900℃。結構都是在載荷和高温雙重作用之下，尤其是對於超靜定結構，高温下變形受到約束會產生温度內力，進而會影響隨後的温度變形和應力分佈。

在陶瓷工業窯爐經受高温氣氛的區段的耐火物表面常塗以莫來石、氧化鋁等顆粒為主要成分，添加粘土或水玻璃等粘結劑而成的耐火性塗劑，以防止耐火物表面與窯爐內燒成物相互熔附和耐火物表面損害。然而在耐火物表面塗以上述塗劑時，塗劑中的水玻璃粘結劑會玻璃化，與耐火物基體產生熱膨脹差，形成裂紋而導致塗層剝落，不能充分發揮保護耐火物基體的功能，而且隔熱性降低，抗熱衝擊效果減弱，使耐火物使用壽命縮短，這就需要頻繁的維護和修補，又無疑加大了耐火材料和施工的費用。為了克服這些缺陷，一種元剝落、耐氧化、抗熱衝擊，能有效保護耐火物的耐火性防護塗劑研製成功。

對建築構件進行試驗，根據其對保持穩定性，對抵抗火焰和高温氣體穿透和對熱傳遞提供必需的抵抗能力來進行評價。建築物構件的耐火試驗由專門標準規定。試件在一個精確控制温度的爐內逐漸被加熱。爐的温度隨時間而變化，儘可能符合國際標準化組織(ISO)提出的時間-温度曲線。構件的耐火性以時間(min)來計算，從試驗開始，一直到三項標準(穩定性、完整性、隔熱性)之一失敗為止。如未發生失敗，則試驗在3 h後結束。按照試驗的構件，爐子有三種。第一種是用於試驗牆壁、防火門等的垂直嵌板爐；第二種是用於試驗樓板和梁(只在一面受熱)的水平爐；第三種是專用於測試柱的從各方向加熱的圓筒形爐。所有承重的構件都要加上荷載，以模仿實物結構所承受的應力。 ^[1] 

試樣的耐火性可由其燒結點來表示。燒結點系表示原砂顆粒表面或砂粒間的混雜物開始熔化的温度。燒結點的試驗可以在各種高温的管式電爐中進行，爐子温度應能達到1350℃。

試驗前先將電爐升温到預計的温度，然後將烘乾的試料盛予經過煅燒的小瓷舟中(試料約佔瓷舟體積的1/2)。開始試驗的温度可以從1000℃開始，也可以根據經驗加以估計。

試驗時將裝有試料的瓷舟慢慢地推入爐中，在所規定的温度下保温5分鐘，然後將瓷舟緩慢地從爐中拉出。待試料冷卻後，用小針刺劃試料的表面並同時用放大鏡進行觀察，如砂粒彼此已不能分開，表面光亮，顆粒間已經聯接時，則該次試驗的温度即為該試料的燒結點。如果試料從爐中拉出後，尚未燒結，應該另換一個新試樣，並根據燒結的情況將温度提高50℃逐次進行試驗，直至試樣燒結時為止。

燒結點高於1350℃的試樣，應該在温度高於1350℃的高温爐中進行試驗。試驗時將試樣盛於耐高温的瓷舟或平板上，按照上述步驟進行。 ^[2] 

耐火性試驗的定義是：當材料阻擋火焰的通過並且其暴露的表面垂直於火焰時，在表面上測得火焰擴散速率。此特性可提供火災的量度。在這火災中如果某種材料能將火焰限制住，而另一材料在完全相同的條件下被燒穿，可見前者所提供的防護更好，對耐火性的測定還包括穿透時間和耐火程度。

耐火性試驗對完整系統的考慮比對單獨材料的考慮重要，因為普遍認為組成一個系統的若干單獨的材料的效能不一定體現出整個系統的效能。效能的定義是：耐受標準火焰暴露的時間，這段時間是在觀察列變化過程中第一個臨界點前消逝。此效能用時間的長短來表示，例如2小時和4小時。 ^[3]