2. 실험 테스트 설정
이 실험의 목적은 표준 건물에 건설된 샌드위치판넬의 질량 손실을 결정하는 것입니다. 이것은 이 테스트 동안 샌드위치판넬은 화재 동안 뜨거운 가스 층의 영향을 실험하기 위해 한쪽에서 가열됩니다.
1) 테스트 절차
샌드위치판넬의 샘플을 테스트하는 목적은 뜨거운 연기층의 열 부하를 실험하여 전체 샌드위치판넬 구조의 열 반응에 대한 객관적인 설명을 만드는 것입니다. 샌드위치판넬의 샘플은 이 테스트 설정에서 가능한 현실적인 상황에 접근하기 위해 한 쪽에 노출됩니다. 모든 4면 대신에 샘플의 한 쪽 측면만을 노출시켜, 노출된 표면적을 줄이는 것은 노출 시간과 비하여 낮은 질량 손실을 초래할 수 있습니다.
(1) 샘플
테스트할 샘플은 약간 경사진 지붕이고 현재 적용된 건물이며, 가장 일반적인 건물에 적용된 대로 도장되어있어야 합니다. 예를 들어, 일반적인 샌드위치판넬에는 양면 0.4~0.6mm 강판 표면재 사이에 우레탄폼 또는 미네랄울단열재가 있습니다. 열 저항 값은 2~3 사이에서 다를 수 있습니다. 샘플은 아래와 같이 다양한 외장 유형에 PUR 우레탄단열재, PIR 우레탄단열재 및 미네랄울단열재 3가지 유형의 단열재로 구성됩니다.
① 조인트가 있는 3가지 샘플
② 조인트가 없는 3가지 샘플(일반적인 외장과 도장)
각 샘플은 측면의 온도 영향을 최소화하기 위해 측면이 세라믹 울로 싸인 아래 그림과 같이 칸막이 상자에 배치됩니다. 세라믹 울이 제공하는 2차 효과는 샘플의 자유로운 팽창입니다. 두 가지 유형의 테스트가 있습니다. 첫째 완전히 폐쇄된(조인트 없음) 구조로 열부하 아래에서 샌드위치판넬의 반응에 대한 설명을 제공합니다. 둘째 조인트는 이 작은 개구부의 영향과 이 조인트를 통해 가스 이동의 가능성을 결정하기 위해 시험될 것입니다.
(2) 가스
열 분해 생성물 또는 유출 공기의 점화는 가열로 및 뜨거운 연기층에서 폭발성 혼합물의 존재를 나타낼 수 있습니다. 이것은 혼합물의 가능한 가연성만 보여줄 것입니다. 공급된 공기에 따라 LEL(가연성 한계, lower explosion limit)이 초과되거나 초과되지 않습니다. 이 내용은 여기서 더 이상 다루지 않습니다.
(3) 기간 및 온도
각 테스트 동안 샘플은 150℃~350℃ 사이의 일정한 온도에 노출됩니다. 가열로는 샘플을 노에 넣기 전에 원하는 온도에서 예열됩니다. 가열로의 최상층은 빠르게 환기되어 주변 온도로 돌아갑니다. 정확한 온도는 노출된 면의 샘플 표면에서 결정됩니다.
① 150℃에서 10분 ② 250℃에서 10분 ③ 350℃에서 10분
일정한 온도는 반복성을 보장하고 스프레드시트 계산에 간격을 만드는 데 사용됩니다. 장기간 외부에 노출된 샌드위치판넬은 단열재의 습도 및 노화로 인해 다른 특성을 가질 수 있습니다. 샘플에서 습도의 %는 분해 과정에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 연구는 샌드위치판넬을 제작한 공장에서 실험의 반복성과 신뢰성을 보장하기 위해 공장에서 제공한 신규 샌드위치판넬 제품을 기초로 합니다.
샌드위치판넬 테스트 후 측정 및 관찰은 각 테스트 후 각 샘플의 무게 손실은 저울로 측정되며, 그 후 시각적으로 단열재의 분해를 결정합니다.
① 분해 깊이/손상 ② 표면의 박리 ③ 열화, 수축, 기포, 용융 및 탄화 형성 ④ 가스 이동
2) 테스트 설정
(1) 서론
이 장에서는 두 실험의 샘플을 테스트하는 설정에 대해 설명합니다. 가열로와 발열체에서 시작하여 적용된 모니터링/측정 기기에 대해서도 설명합니다.
(2) 가열로
가열로는 아래 그림과 같으며 내부 공간이 30cm×30cm×60cm(l*w*h)이며, 가스 콘크리트 블록으로 지어졌습니다. 이것은 가스 콘크리트 블록에 의한 열 분해 가스의 흡수를 줄이기 위해 알루미늄 호일로 덮여있습니다.
가열로의 가열은 아래 그림과 같이 2,300W의 전기 가열에 의해 수행됩니다. 샘플을 제자리에 고정하기 위해 그림과 같이 강철 L-앵글이 가열로의 측면에 설치됩니다. 샘플 자체는 그림과 같이 L-앵글 50×50×5mm로 만들어진 29.8cm×29.8cm 크기와 4,133kg의 자중을 가진 강철 프레임에 배치됩니다.
이 방법은 쉽게 가열로 안과 밖에 놓을 수 있습니다. 샘플은 샘플 측면을 통한 열전달을 방지하기 위해 세라믹 단열재로 절연됩니다. LFL실험(lower flammabillty limit, 가연성 하한)의 샘플은 통에 넣고 가열로 상단에 있는 저울에 매달아 놓습니다. 가열로 덮개의 위치는 LFL과 질량 손실 실험 사이의 주요 차이점입니다. 질량 손실 실험을 위한 현실적인 상황을 만들려면, 가열로 상단 부분을 열어야 하므로 제품의 “외부”가 주변 온도에 노출됩니다.
가열로 내에서 연기 가스 폭발의 위험을 최소화하기 위해 가열로에 공기 공급 장치가 결합되어있습니다. 이러한 방식으로 가열로는 요구되는 공기 공급에서 제어된 방식으로 환기될 수 있습니다. 공급된 공기의 밀도와 압력은 질량 흐름 컨트롤러에 의해 제어되며, 입구는 하단, 왼쪽 벽 및 오른쪽 벽에서 약 15cm 떨어진 곳에 위치합니다. 팬은 조금 더 높이 위치하며, 이 팬은 가열로에서 균일한 혼합물 생성을 하기 위한 것입니다. 이 팬은 12V 전원공급 장치로 구동됩니다. 이것은 다음 장에서 도면으로 설명됩니다.
(3) 열원
샘플의 가열은 가스 버너를 사용할 때, 연소되지 않은 연료의 영향을 가능한 줄이기 위해 전자 가열에 의해 수행됩니다. 사용된 발열체는 크게 엉킨 상태로 만들어졌습니다. 800W의 3가지 요소가 배치됩니다. 이 요소는 바닥에서 3cm, 전면 및 후면 벽에서 0.5cm, 왼쪽 오른쪽 벽에서 약 6cm 떨어진 가열로 바닥의 중앙에 배치됩니다. 발열체를 이 위치에 배치하면 샘플이 똑같이 복사열에 노출됩니다. 가열 요소는 샘플이 놓이는 프레임의 표면 바로 아래, 가열로의 전면에 배치된 평면 열전대에 연결됩니다. 이렇게 하면 샘플의 일부를 차단하지 않고 샘플 높이의 온도를 측정할 수 있습니다. 이 방법은 샘플 전환 속도를 향상시키고 모든 테스트 동언 정확히 동일한 지점에서 온도를 측정합니다. 열 요소는 자체 조절 온도 컨트롤러 유형 West 6100에 부착된 시트 열전대를 통해 제어됩니다. 이 설정을 보정하려면 기준 측정이 필요합니다. 이것은 가열로가 비어있을 때, LFL 테스트를 위해, 그리고 테스트된 제품의 샘플이 배치될 때 가열함으로 이루어집니다. 질량 손실 테스트의 경우, 유사한 열저항 값을 사용하여 가열로를 보정하는 경우, 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.