Tiêu chuẩn ASTM E119 về phương pháp thử nghiệm cháy của kết cấu xây dựng và vật liệu

Tiêu chuẩn "ASTM E119 - Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn về Thử nghiệm Cháy cho Kết cấu và Vật liệu Xây dựng", do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả các phương pháp thử nghiệm áp dụng cho các cụm kết cấu xây dựng và vật liệu kết cấu composite cho các tòa nhà, bao gồm tường và vách ngăn chịu lực và các loại khác, cột, dầm, xà ngang, sàn, và cụm kết cấu sàn và dầm composite cho sàn và mái. Tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho các cụm kết cấu và đơn vị kết cấu khác tạo thành các bộ phận cố định của một tòa nhà hoàn thiện.

Các phân loại được định nghĩa trong tiêu chuẩn này nhằm mục đích ghi lại hiệu suất so sánh với các điều kiện thử nghiệm cháy cụ thể trong suốt thời gian tiếp xúc và không nhằm mục đích xác định tính phù hợp để sử dụng trong các điều kiện khác hoặc sau khi tiếp xúc với lửa.

Tiêu chuẩn này được sử dụng để đo lường và mô tả phản ứng của vật liệu, sản phẩm hoặc cụm lắp ráp đối với nhiệt và ngọn lửa trong điều kiện được kiểm soát, nhưng không bao gồm tất cả các yếu tố cần thiết để đánh giá nguy cơ cháy hoặc rủi ro cháy của vật liệu, sản phẩm hoặc cụm lắp ráp trong điều kiện cháy thực tế.

Các phương pháp thử nghiệm này quy định mức độ tiếp xúc với lửa tiêu chuẩn để so sánh kết quả thử nghiệm của các cụm kết cấu xây dựng. Kết quả của các thử nghiệm này là một yếu tố để đánh giá hiệu suất cháy dự kiến ​​của các cụm kết cấu xây dựng và công trình. Việc áp dụng các kết quả thử nghiệm này để dự đoán hiệu suất của công trình xây dựng thực tế đòi hỏi phải đánh giá các điều kiện thử nghiệm.

Các phương pháp thử nghiệm này nhằm mục đích đánh giá xem các loại cấu trúc cụ thể sẽ chịu được lửa trong bao lâu, duy trì được tính toàn vẹn của cấu trúc hay thể hiện cả hai đặc tính trong quá trình thử nghiệm được xác định trước.

Thử nghiệm này đưa mẫu thử vào lửa tiêu chuẩn được kiểm soát để đạt đến nhiệt độ cụ thể trong một khoảng thời gian xác định. Khi cần thiết, sau khi tiếp xúc với lửa, sẽ phun một luồng vòi chữa cháy tiêu chuẩn được chỉ định theo tiêu chuẩn ASTM E2226. Thử nghiệm này cung cấp một thước đo tương đối về phản ứng thử nghiệm cháy của các bộ phận kết cấu tương đương trong các điều kiện tiếp xúc với lửa này. Việc tiếp xúc không đại diện cho tất cả các điều kiện cháy vì các điều kiện thay đổi theo những thay đổi về lượng, bản chất và sự phân bố tải trọng cháy, thông gió, kích thước và cấu hình ngăn, và các đặc tính tản nhiệt của ngăn. Những thay đổi do điều kiện thử nghiệm hoặc kết cấu của mẫu thử, chẳng hạn như kích thước, vật liệu và phương pháp lắp ráp, cũng ảnh hưởng đến phản ứng thử nghiệm cháy. Vì những lý do này, cần phải đánh giá sự thay đổi để áp dụng cho kết cấu tại hiện trường.

Tiêu chuẩn này cung cấp:

• Đối với các mẫu thử nghiệm của tường, vách ngăn và sàn nhà hoặc mái nhà,
  • Đo lường sự dẫn nhiệt
  • Đo lượng khí nóng truyền qua mẫu thử.
  • Đối với các bộ phận chịu tải, đo khả năng chịu tải của mẫu thử trong quá trình thử nghiệm.
• Đối với các bộ phận chịu tải riêng lẻ như dầm và cột, việc đo khả năng chịu tải trong điều kiện thử nghiệm có tính đến các điều kiện hỗ trợ cuối (tức là cố định hoặc không cố định).

Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không cung cấp:

• Thông tin về hiệu suất của các mẫu thử được sản xuất với các thành phần hoặc chiều dài khác với các thành phần hoặc chiều dài đã thử nghiệm.
• Đánh giá mức độ mẫu thử góp phần gây ra nguy cơ hỏa hoạn bằng cách tạo ra khói, khí độc hoặc các sản phẩm cháy khác.
• Đo mức độ kiểm soát hoặc hạn chế sự đi qua của khói hoặc sản phẩm cháy qua mẫu thử.
• Mô phỏng hành vi cháy của các kết nối giữa các thành phần của tòa nhà như sàn-tường hoặc tường-tường.
• Đo sự lan truyền ngọn lửa trên bề mặt mẫu thử.
• Ảnh hưởng của các lỗ thông thường trên mẫu thử, ví dụ như ổ cắm điện, ống nước, đến khả năng chống cháy, trừ khi có quy định cụ thể trong kết cấu được thử nghiệm. ASTM E814 cũng áp dụng cho việc thử nghiệm vật liệu ngăn cháy.

Tóm lại, thử nghiệm cháy ASTM E119 là một phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn được sử dụng để đánh giá khả năng chịu lửa của các cấu kiện và cụm công trình xây dựng. Là một trong nhiều tiêu chuẩn thử nghiệm cháy, thử nghiệm này đo lường khả năng chịu lửa của vật liệu xây dựng, chẳng hạn như tường, vách ngăn, mái hoặc sàn, trong một khoảng thời gian nhất định. Kết quả thử nghiệm cháy cung cấp thông tin giá trị cho các cán bộ quản lý quy chuẩn xây dựng, kiến ​​trúc sư, kỹ sư và chuyên gia xây dựng.

Kiểm tra giúp đảm bảo các cấu kiện và cụm lắp ráp của tòa nhà đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy bắt buộc và cung cấp mức độ bảo vệ nhất định cho người sử dụng và tài sản trong trường hợp hỏa hoạn. Kiểm tra cũng hỗ trợ thiết kế và xây dựng các tòa nhà chống cháy, cho phép phát triển các chiến lược phòng cháy, ngăn chặn và sơ tán hiệu quả.

Để thực hiện thử nghiệm này, nhiều cấu kiện xây dựng được tiếp xúc đồng đều với lửa ở nhiệt độ và điều kiện cháy mô phỏng tình huống cháy thực tế. Thử nghiệm đánh giá hai tiêu chí hiệu suất chính, bao gồm:

• Chống cháy: giữ lửa và nhiệt
• Tính toàn vẹn về cấu trúc: khả năng chịu tải trong quá trình thử nghiệm

Thời gian tiếp xúc với lửa thường dao động từ 45 phút đến vài giờ, tùy thuộc vào mức độ chịu lửa được thử nghiệm. Vật liệu được thử nghiệm được theo dõi các yếu tố như khả năng xuyên lửa, nhiệt độ tăng ở mặt tiếp xúc, độ ổn định kết cấu và tính toàn vẹn của lớp chắn lửa. Thời gian chịu lửa trước điểm hỏng nghiêm trọng đầu tiên cũng được đánh giá.

Trong thử nghiệm cháy ASTM E119, khả năng chống cháy của một cấu kiện xây dựng được đánh giá bằng tiêu chí đạt/không đạt. Các tiêu chí này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất của vật liệu được thử nghiệm và đảm bảo vật liệu tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy.

Các sự kiện quan trọng về thời gian sau đây được ghi lại trong quá trình thử nghiệm ASTM E119. Đạt/không đạt (thời gian chịu đựng của cụm lắp ráp) là thời điểm sự kiện đầu tiên trong số các sự kiện này xảy ra:

• Nhiệt độ tăng lên tới 121 độ so với nhiệt độ môi trường trung bình trên tất cả các vị trí cặp nhiệt điện bề mặt không tiếp xúc.
• Nhiệt độ tăng lên tới 153 độ so với nhiệt độ môi trường tại bất kỳ vị trí cặp nhiệt điện bề mặt không tiếp xúc nào.
• Trong các cụm lắp ráp sử dụng các bộ phận kết cấu thép, nhiệt độ tối đa trên bộ phận kết cấu thép vượt quá 593 độ.
• Có thể quan sát thấy bất kỳ ngọn lửa nào trên bề mặt không tiếp xúc của mẫu thử.
• Khói và khí thải đủ nóng để đốt cháy vật liệu bông phế thải được bôi lên bề mặt không tiếp xúc của mẫu.
• Không chịu được tải trọng tác dụng trong quá trình tiếp xúc với các cụm chịu lực. Trong hầu hết các trường hợp, thử nghiệm ASTM E119 yêu cầu đánh giá bổ sung khi cụm chịu lực được thử nghiệm bằng vòi phun nước để xác định khả năng chống cháy.

Các thành phần đáp ứng thành công các tiêu chí chứng minh khả năng chịu lửa trong khoảng thời gian quy định mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chúng hoặc góp phần làm lan truyền lửa. Tuy nhiên, các tiêu chí đạt/không đạt cụ thể có thể khác nhau tùy thuộc vào mức độ chống cháy được kiểm tra và các quy chuẩn xây dựng hiện hành.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo Tiêu chuẩn ASTM E119 về Phương pháp Thử nghiệm Cháy cho Kết cấu Xây dựng và Vật liệu.