1 范围

      GB/T 9978本部分提供的信息是建议性的，目的是为耐火试验方法和试验数据的应用提供指南。

      GB/T 9978本部分也确定了将来的修订版可能通过研究而获得改进的内容，如：与试件组件性能相关的试验现象及其与实际建筑结构之间的关系，与试验仪器和试验方法相关的技术。

2 规范性引用文件

      下列文件中的条款通过GB/T 9978的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分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部分。

      GB/T 5907 消防基本术语 第一部分

      GB/T 9978.1-2008 建筑构件耐火试验方法 第1部分：通用要求（ISO 834-1：1999，MOD）

3 术语和定义

      GB/T 5907和GB/T 9978.1确立的术语和定义适用于GB/T 9978的本部分。

4 标准试验程序

4.1 概述

      实际情况表明，对耐火试验的标准试验程序进行一些简化是必要的，以供所有实验室能在可控制条件下进行试验，并使试验结果获得期望的可重复性和复现性。

      某些可导致试验结果发生一定程度偏差的因素，未包含在标准试验程序规定的范围内，在这一点上，材料与结构的不同变化显得尤其重要。已经在本部分中确定的其他因素，在标准使用者能够接受的能力范围之内。如果标准使用者对这些因素给予适当的关注，就能够将试验程序的可重复性和复现性提高到一个可以接受的水平。

4.2 加热模式

      GB/T 9978.1-2008中6.1.1描述的试验炉内标准升温曲线，与过去几十年里一直使用的耐火试验时间-温度曲线基本一致。采用诸如在火场中观测到的已知熔点材料开始熔化的时间等作为参考因素，该温度曲线与某些建筑火灾的实际火场温度具有明显的相关性。

      标准升温曲线的实质是提供一个能合理代表火灾发生条件的标准试验环境条件，在该试验环境条件下，可以比较建筑结构中具有代表性的不同构件的耐火性能。但要特别注意的是，标准耐火试验环境不一定代表了实际火灾发生的情况，也不一定表明建筑构件在标准耐火试验条件下的耐火性能就是在真实火灾中的耐火性能。标准耐火试验只是在通常（正常）情况下，对建筑物的分隔构件和结构构件的耐火性能进行等级划分。此外，耐火性能只与标准耐火试验的持续时间有关，与实际火灾的持续时间有关实际火灾环境的加热条件与标准耐火试验的加热条件之间的联系，以及火灾后的环境冷却温度曲线等信息，可参见参考文献［1］的内容。

      值得注意的是，标准升温曲线可以用一个指数公式来描述，该曲线非常接近于式（1）所示的曲线，此公式表示方式比较有利于计算。

T=345lg(480t+1)     ……………………………………………………（1）

      式中：

      T——温度升高值，单位为摄氏度（℃）；

       t——温度升高值达到T时所持续的升温时间，单位为小时（h）。

      公式（1）可以变换成：

T=1325(1-0.325e^-0.2t-0.204e^-1.7t-0.471e^-19t) ……………………(2)

      式中：

      T——温度升高值，单位为摄氏度（℃）；

      t——温度升高值达到T时所持续的升温时间，单位为小时（h）。

      采用试验记录的实际升温曲线的面积和上述标准升温曲线的面积进行比较，可以获得试验炉内温度偏差，用de表示，如GB/T 9978.1--2008中6.1.2所述，可以通过对标绘点使用求面仪测量得到，或采用辛普森法则和梯形法进行计算而获得。

      GB/T 9978.1-2008中6.1.1描述的升温条件是本部分中要求的构件耐火试验的温度条件，不适合于代表真实的火灾环境温度条件，例如含有烃类燃料的火灾。含有烃类燃料的火灾环境更适合于用非建筑构件的耐火试验标准来描述。最近提出的关于烃类火灾的升温条件，举例如下：

T = 1 100(1-0.325e^-0.166t-0.204e^-1.14t-0.471e^-15.833t)…………(3)

      式中：

      T——温度升高值，单位为摄氏度（℃）；

      t——温度升高值达到T时所持续的升温时间，单位为小时（h）。

      实际应用时，式（3）可以表示为：

T=1100(1-0.33e^-0.1t) ……………………………………………………（4）

      式中：

      T——温度升高值，单位为摄氏度（℃）；

      t——温度升高值达到T时所持续的升温时间，单位为小时（h）。

4.3 耐火试验炉

      GB/T 9978.1-2008中6.1.1描述的升温条件，不足以确保采用不同设计方案制造的耐火试验炉对试件提供同样的耐火试验环境，也不足以确保从这些不同的耐火试验炉得到试件试验结果的一致性。

      用来控制试验炉温度的热电偶处在一个动态热平衡状态的环境中，受到加热炉内存在的热辐射和热对流的影响。通过对流把热量传递到一个无遮蔽物体的过程，取决于受热物体的大小和形状，通常小的受热物体（如热电偶接头）的温度要高于大的受热物体（如试件）的温度。因而对流热对热电偶温度有较大的影响，传递到试件的热量主要受到试验炉炉壁辐射热和火焰辐射热的影响。

      试验炉中，同时存在气体热辐射和炉壁表面之间的热辐射。气体热辐射取决于试验炉内的温度和气体的吸收特性，同时受可见火焰部分的辐射影响显著。

      试验炉炉壁表面之间的热辐射取决于炉壁的温度、炉壁的吸收特性与发射特性以及试验炉的大小和构造。因此，试验炉炉壁的温度取决于其热力学特性。

      对任一物体的对流热传递，取决于该物体所在局部环境气体温度与该物体表面温度的差异以及气体的流速。

      试验炉内气体产生的辐射热与其温度相关，试件吸收的辐射热是试验炉内气体辐射热和试验炉炉壁辐射热的总和。后者开始时很小，随着炉壁温度的升高而逐渐增加。本部分中描述的热电偶很小，适宜于测量气体温度。另一方面，试件温度对辐射热更为敏感。

      根据上述讨论，在不同测试机构中使用本部分的试验要求时，为了实现试验结果的一致性，其最终的解决方法是使用标准的测试机构对耐火试验炉进行理想化设计。这些设计应精细到试验炉尺寸、构造、材料、建造技术以及使用燃料的类型等方面。

      有一种方法可以减少目前在用耐火试验炉之间存在的试验结果不一致的问题。采用温度易随炉内气体温度变化而变化的热惰性材料，把耐火试验炉炉壁表面填满，该材料的特征性能应符合GB/T 9978.1-2008中5.2的规定。这样，试验炉内气体和试验炉炉壁之间的温差会降低，由燃料供给的不断增加的热量，通过试验炉炉壁辐射到达试件表面。因而，采用不同设计的耐火试验炉，测试相同试件得到的耐火试验结果的可通用性会得到加强。

      在可能的情况下，应重新检查、优化现有耐火试验炉有关燃料喷嘴和可能使用燃料的设计方案，以避免可能导致试件表面受热不均的气流紊乱和相关压力波动的发生。

      尽管GB/T 9978.1-2008中5.5.1.1对用于测量并控制炉内温度的热电偶设计有所说明，但仍然建议在试验操作中尽可能使用对于辐射热和对流热综合效应更为敏感的热电偶，以进一步减少试验炉热性能变化带来的影响。

      为了完善试验结果的一致性，调整现有试验炉设计的最为有效的“工具”之一是使用校准程序（见4.12）。

4.4 试件养护

4.4.1 混凝土材料非标准含水量的校正

      GB/T 9978.1-2008中7.4规定，试验时，试件的含水量应与通常的实际使用情况一致。

      除非在有持续空调和中央供暖系统的建筑物中，否则，建筑构件均暴露在空气中，不同程度地受到大气环境温度和/或湿气条件的循环影响。构件所使用材料的性能及其尺寸，决定了构件含水量达到平衡条件时受到环境湿度影响而波动的程度。

      把试件的养护条件与其在通常情况下的使用条件进行比较，可以得到试件在养护前后的含水量变化量，尤其是构件中具有高吸湿能力的吸湿性组分，如普通水泥、石音和木材等，其含水量变化量尤为明显。但是，对于GB/T 9978.1-2008中7.4描述的内容，在普通无机建筑材料制品中，只有含有水分的普通水泥产品的耐火试验结果会受到其含水量变化的影响。

      为了比较试验结果，试件含水量需要在标准环境条件下进行调节，即把试件置于温度为（23±5）℃、相对湿度为（50±20）％的大气环境条件下进行养护，直至达到平衡含水量。

      如果已知试件在某一含水量下按隔热性判定的耐火极限，则可根据公式（5）计算该试件在其他含水量下的耐火极限：

T_d²+T_d(4+4b×Φ-T_Φ)-4T_Φ=0   …………………………………………(5)

      式中：

      Φ——试件的单位体积含水量；

      T_Φ——试件在含水量为Φ时的耐火极限，单位为小时（h）；

      Td——试件在烘箱干燥条件下干燥后的耐火极限，单位为小时（h）；

      b——随试件渗透性能而变化的因素。对于砖、密实混凝土和喷射混凝土试件，b取5.5；对于轻质混凝土试件，b取8.0；对于加气混凝土试件，b取10.0。

      根据试件在某一含水量下按隔热性判定的耐火极限值来计算该试件在其他含水量下的耐火极限，也可以通过使用参考文献［2］和［3］中描述的方法来求得。

      如果采用人工干燥技术使试件达到标准环境条件下的平衡含水量，则进行试件调节工作的试验室有责任避免采用可能明显影响试件组分性能的试验程序。

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