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《不發火砂漿》標準,編制說明《不發火砂漿》行業標準 編制說明 1.任務來源 不發火砂漿是一種能經受沖擊摩擦而不產生火花的特種砂漿,廣泛應用于軍工制造車間、油站碼頭、煙花爆竹廠、氣體制造車間、電子精密儀器儀表車間、油漆廠及其他易燃易爆工廠、倉庫等區域的不發火工程中。GB 50016-2014(2018年版)《建筑設計防火規范》3.6.6規定:“散發較空氣重的可燃氣體、可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵、纖維爆炸危險的乙類廠房,應采用不發火花的地面?!备鶕紵捅ㄐ纬傻臈l件,在可燃物、助燃物、點火源三個要素中,點火源是起觸發作用的關鍵要素。在各種危險場所中,通常布滿各種極易燃燒、爆炸的可燃物,控制火源是預防火災的主要方法,因此,在《建筑設計防火規范》中,將采用不發火地面絕除火花的產生作為強制性的條文具有重要意義。不發火砂漿主要用于具有火災、易燃易爆、易產生靜電危害的場所,可以作為不發火地面面層材料。 火花的產生一般有兩個原因:一是當硬質材料相互摩擦、撞擊時,能量瞬間集中到一個點上產生火花;另一種是靜電聚集超過載體荷載量,溢出釋放時會產生火花。 當金屬或石頭與地面等堅硬物激烈撞擊時,能量瞬間集中到一個點上,產生高溫火花,其實質是達到很高溫度,發熱發亮的碎屑。這樣的地面就是通常的發火地面。一般來說,在撞擊和摩擦過程中機械能轉變成熱能。當兩個表面粗糙的堅硬物體互相猛烈撞擊或摩擦時,往往會產生火花或火星,這種火花實質上是撞擊和摩擦物體產生的高溫發光的固體微粒。兩個物體撞擊能否產生火花,取決于物體的表面硬度和物體所具有的動能。因此排除空氣濕度等外部因素不論,如果撞擊過程中要產生火花,一是必須要發生撞擊的兩個物體具備足夠的相對動能,二要兩個物體均較堅硬,如果其中一個物體硬度較高另一物體硬度很小,這時撞擊過程中的動能主要被硬度小的物體以彈性形變的形式吸收,以至于不產生火花。不發火砂漿通過全部選用不發火材料,以及選用白云石、大理石或石灰石等硬度較低的骨料來解決此種產生火花的情況。 如果地面聚集電荷到一定量時,遇有攜帶異種電荷的物體靠近,電流擊穿空氣,即發生電弧放電。如果此時的電弧高熱發光具備點燃的能量,即為電火花。不發火砂漿本身具備經受沖擊摩擦而不產生火花的性能。在此基礎上不發火砂漿生產廠再在砂漿中加入導電粉,使其能夠同時具備防靜電的功能,成為防靜電型的不發火砂漿。 火災會造成人民生命財產的巨大損失,不發火砂漿產品從工廠生產的建筑材料的角度對火災等危害生命安全事故起到了防范作用。不發火砂漿的性能優劣,嚴重影響不發火工程的整體質量。制定《不發火砂漿》產品的行業標準,是對國內標準相關要求的細化和補充完善。根據中華人民共和國工業和信息化部《關于印發2019年第一批行業標準制修訂和外文版項目計劃的通知》(工信廳科函﹝2019﹞126號)文件要求,《不發火砂漿》列入了行業標準計劃,項目編號:2019-0155T-JC。標準歸口單位為建筑工業綜合標準化技術委員會。由建筑材料工業技術情報研究所負責組織國內主要不發火砂漿生產企業,應用企業,檢測機構,科研院所,大專院校等有關單位參加起草。 2.主要工作過程 2019年6月標準計劃獲批后,查詢國內外不發火砂漿生產使用情況,親赴5個不發火砂漿生產企業實際考察生產狀況以及該產品在相關工程使用情況。調研生產企業的生產規模、產品規格、產品使用情況。 2019年6月-9月收集了GB 50016-2014(2018年版) 《建筑設計防火規范》、GBT 25181-2019《預拌砂漿》、JC/T 2457-2018《建筑用干混地面砂漿》、JC/T 2381-2016《修補砂漿》、GB/T 3810.6-2016《陶瓷磚試驗方法 第6部分:無釉磚耐磨深度的測定》、GB 50944-2013《防靜電工程施工與質量驗收規范》、GBT 50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》、GB50037-2013《建筑地面設計規范》、GB50209-2010《建筑地面工程施工質量驗收規范》、GB/T 37977.23-2019《靜電學 第2-3部分:防靜電固體平面材料電阻和電阻率的測試方法》、GB/T 17671-1999 《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》、JGJ/T 70-2009《建筑砂漿基本性能試驗方法》、SJ/T 10694-2006《電子產品制造與應用系統防靜電檢測通用規范》等相關標準。 2019年8月-2019年11月,參考現有相關標準,并根據我單位對不發火砂漿企業的調研情況,著手起草標準的初稿。 2019年11月29日在北京召開了標準的第一次工作會議暨標準編制組的成立大會,對行業發展的現狀及標準的初稿進行了討論。 2019年12月-2020年4月收集到國內6個生產企業的不發火砂漿樣品22組,測試了28 d抗壓強度、28 d抗折強度、不發火性、防靜電性能、28 d干縮率、保水率、凝結時間、拉伸粘結強度、抗沖擊性、抗凍性等10項指標。本次驗證試驗由建筑材料工業技術情報研究所、華北理工大學、廣東國規檢測檢驗中心有限公司、中德新亞建筑材料有限公司共同進行。 驗證試驗期間,標準起草組與行業技術專家、企業技術專家采取電話溝通方式,對試驗進程,試驗結果進行了充分地討論。 2020年10月22日采用網絡視頻會議形式召開第二次工作會議,共12家單位的16位代表參加了會議,會上對標準的工作組討論稿的主要章節進行了逐條研討,補充修改了標準稿件。 2020年10月-11月進行了標準驗證試驗的補充實驗,形成標準的征求意見稿。 3.主要參加單位及工作組成員及其所做工作 本標準負責起草單位:建筑材料工業技術情報研究所、杭州電盾裝飾材料有限公司、新密市新海洋新型建材有限公司、中德新亞建筑材料有限公司。 本標準主要參加起草單位:信息產業防靜電產品質量監督檢驗中心、華新水泥股份有限公司、華北理工大學、廣東國規檢測檢驗中心、北京聯合榮大工程材料股份有限公司、西安瑞泰新材料有限公司、中鐵二十三局集團有限公司、陽江市大地環保建材有限公司、廊坊市陽光建設工程質量檢測有限公司、揚州豪博新材料科技有限公司、貴州航天建設工程有限公司。 工作組成員及其主要分工見表1。 表1 工作組成員及其主要分工
4.編制原則 (1)遵循不發火砂漿產品特有的性能、質量檢驗和控制的普遍規律。 (2)符合不發火砂漿行業的一般規范。 (3)在符合不發火砂漿行業的產品技術水平和應用的基礎上,參考GB50037-2013《建筑地面設計規范》、GB50209-2010《建筑地面工程施工質量驗收規范》、JC/T 2457-2018《建筑用干混地面砂漿》以及相關地方標準、企業制定的企業標準等,結合不發火砂漿自身驗證試驗數據編寫,同時體現不發火砂漿的普遍特性和性能特點,具有合適的覆蓋面。 (4)技術指標全面,寬嚴得當,既能適應實際生產,又能體現產品自身特點。 5.標準的主要內容 5.1 名稱 標準申報與計劃下達的項目名稱為《不發火砂漿》。 5.2范圍 適用于工廠生產的,應用于易燃易爆、易產生靜電危害場所的地面、墻面用水泥基不發火砂漿。 5.3 規范性引用文件 標準中共引用了1項現行國家標準和8項行業標準。均為試驗方法標準和產品標準。 5.4 術語和定義 主要從原材料組成和產品功能的角度對不發火砂漿進行定義說明。參考其它標準和文獻對“不發火砂漿”、“不發火性”、“點對點電阻”、“表面電阻”、“體積電阻”進行了定義。 5.5 分類、性能等級及標記 按不發火砂漿在應用中起到的功能將不發火砂漿分為了普通型和防靜電型。其中防靜電型在滿足不發火性的基礎上,同時需要滿足防靜電的性能。 按抗壓強度和抗折強度將不發火砂漿劃分了強度等級,對每個性能等級進行了劃分。 不發火砂漿按產品名稱、功能分類代號、抗壓強度等級、抗折強度等級、標準編號的順序進行標記。抗折強度等級沒有要求的可以缺省。如:抗壓強度等級為M40,抗折強度等級為F7的防靜電型不發火砂漿,標記為:不發火砂漿 E M35F7 JC/T XXXX—202X。 5.6 一般要求 由于不發火砂漿產品使用中會與人體接觸,所以需規定對人體無有害影響。同時不發火砂漿的使用也不能對生物和自然環境產生安全及環保方面超過國家相關標準和規范的要求。 5.7技術要求 5.7.1外觀 不發火砂漿屬于特種砂漿,是由生產廠預先干混好的產品。在使用前應檢查其均勻性,并且由于是水泥基材料,需防止受潮影響產品性能,所以在使用前需確認產品沒有產生結塊現象。 5.7.2 保水率、凝結時間 砂漿在施工應用中需保證一定的工作性,以達到施工要求,保水率、凝結時間規定了不發火砂漿產品的工作性能。確保產品施工中不會出現分層離析,并且凝結不會過快或過慢,導致產品無法使用或拖延施工進度。保水率參照JC/T 2457-2018《建筑用干混地面砂漿》中對于普通地面砂漿保水率的要求,規定了不小于88%。凝結時間指標,考慮到不發火砂漿的應用范圍不僅限于地面,也可能應用于墻面等部位,所以將凝結時間規定為3h~12h,有利于其推廣在其他非地面、并有不發火性要求的部位的應用。 5.7.3 拉伸粘結強度 不發火砂漿一般用于面層,與基層的粘結是否牢固,直接影響了產品多項性能以及使用壽命。根據調研情況,以及其它應用于地面的特種砂漿的拉伸粘結強度的指標要求,規定本產品的拉伸粘結強度M30(含)以下大于等于0.8MPa,M40(含)以上大于等于1.0MPa。 5.7.4 28d干縮率 水泥基產品普遍存在干縮現象,干縮過大會使產品出現有害裂縫,影響砂漿耐久性能。所以不發火砂漿產品需考察其在自然干燥環境下的收縮,以免造成砂漿開裂。應用于地面的干混砂漿28d干縮率的要求一般為-0.10%~+0.10%或者-0.15%~+0.15%。不發火砂漿應用的場所一般是比較特殊的地面環境,對耐久性能應達到比較嚴的指標,所以將28d干縮率規定為-0.10%~+0.10%。 5.7.5 抗沖擊性 當不發火砂漿應用于軍工制造車間、油站碼頭、氣體制造車間等工業廠房或者電子精密儀器儀表車間等高精儀器制造廠時,對產品的抗沖擊性能需要進行考慮,以滿足產品使用后可以承受正常的沖擊作用。保證產品在受到沖擊后不能與基層脫離或者自身出現開裂。 5.7.6 抗凍性 在我國一部分地區,產品可能會受到冬期冰融的影響,如果是在這種條件下使用的話,需要考慮產品滿足抗凍性的要求。 5.7.7 不發火性 作為不發火砂漿產品,不發火性是其核心性能要求。應確保產品在應用過程中,其它物體與之撞擊或摩擦不會產生火花或火星。 5.7.8 防靜電性能 在不發火砂漿的市場需求中,經常會同時伴隨防靜電性能的要求,所以本文件將防靜電不發火砂漿作為不發火砂漿的一種類型,在滿足普通不發火砂漿性能基礎上,對防靜電性能進行要求。參考了GB 50944-2013《防靜電工程施工與質量驗收規范》、SJ/T 10694-2006《電子產品制造與應用系統防靜電檢測通用規范》,并綜合試驗數據,規定了點對點電阻,表面電阻和體積電阻的值均在1.0×104Ω~1.0×109Ω。 5.8 試驗方法 本標準遵從與現有相關標準協調一致的原則。大量采用現有標準的試驗方法。試驗方法如表2所示。
表2 主要試驗方法
抗沖擊性參考JC/T 985-2017 的試驗方法,根據本產品自身特點和實際工程應用情況,試件尺寸和試件的成型方法進行了修改。不發火性試驗參考GB/T 50209-2010附錄A,針對本產品進行了細化。防靜電性能試驗參考GB/T 37977.23-2019和SJ/T 10694-2006,按照本產品實際情況進行了完善。 5.9 檢驗規則 5.9.1 出廠檢驗 普通型不發火砂漿出廠檢驗主要包括凝結時間、28 d抗壓強度、28 d抗折強度、不發火性;防靜電型不發火砂漿出廠檢驗主要包括凝結時間、28 d抗壓強度、28 d抗折強度、不發火性和防靜電性能。 上述羅列的檢測參數,是影響產品質量的重要性能指標,將其作為出廠檢驗參數可有助于生產企業更好的控制產品質量。 5.9.2 型式檢驗 型式檢驗項目為標準中的全部參數。 5.9.3 組批 不發火砂漿按類別、強度等級分批檢驗與驗收,每100 t為一批,不足100 t時也作為一批。 5.9.4 抽樣 樣品的抽樣從同一批樣品中隨機抽取40 kg,混合均勻,等分為兩份,一份作為試驗樣品,一份作為備用樣品。 5.9.5 判定規則 出廠檢驗或型式檢驗的所有項目若全部合格則判定為該批產品合格;如果產品有一項性能不符合相應指標要求,應進行復驗,當復驗結果符合相應指標要求時,則判定該批產品為合格產品,當復驗結果仍不符合相應指標要求時,則判定該批產品為不合格產品;如果產品有兩項及以上不符合相應指標要求時,則判定該批產品為不合格產品。 5.10 標志、包裝、運輸和貯存 根據不發火砂漿的產品特點和實際生產銷售經驗,對產品的標志、包裝、運輸和貯存進行了規定。 6、采用國際標準和國外先進標準情況,與國際、國外同類標準水平的對比情況 (1)標準編制組送審的技術文件齊全、內容詳實,標準制定符合國家標準GB/T 1.1-2020對標準編寫的規定和審查的要求。 (2)標準編制組在系統調研國內產品技術水平的基礎上,廣泛征詢行業內專家學者建議,并對國內產品進行驗證檢測,從術語和定義、分類、性能等級及標記、一般規定、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存等環節提出了規定和要求,技術內容完整,依據充分、可靠。 (3)該標準規定的技術指標科學合理,可操作性強,與相關技術標準協調一致,為不發火砂漿產品的生產、質量驗收提供了依據。 (4)該標準對促進不發火砂漿產品的技術進步、規范與保證不發火砂漿的生產和施工質量具有重要意義。該標準填補了國內行業標準的空白。 (5)國外尚無本標準的同類標準。 7、驗證試驗情況說明 編制組共收集了6家企業的22組樣品進行驗證試驗。驗證試驗的樣品生產單位名單:杭州電盾裝飾材料有限公司、北京聯合榮大工程材料股份有限公司、西安瑞泰新材料有限公司、新密市新海洋新型建材有限公司、華新水泥股份有限公司、中德新亞建筑材料有限公司。 由建筑材料工業技術情報研究所、華北理工大學、廣東國規檢測檢驗中心有限公司、中德新亞建筑材料有限公司共同承擔試驗項目檢測。根據《不發火砂漿》行業標準編制組第一次工作會議研究討論結果,不發火砂漿的驗證試驗內容包括:28 d抗壓強度、28 d抗折強度、保水率、凝結時間、拉伸粘結強度、28 d干縮率、不發火性、防靜電性能、抗沖擊性、抗凍性10項指標。其中防靜電性能、抗沖擊性、抗凍性三項指標選擇相應類型具有代表性的樣品進行試驗。試驗結果如下。 (一)抗壓強度和抗折強度 表3 不發火砂漿樣品的強度
根據本標準的強度等級劃分要求,由表3可以得到強度等級劃分歸納表,見表4。 表4 樣品強度等級歸納表
由表4可知,樣品的抗壓強度值分布在抗壓強度等級劃分的范圍內,劃分合理,抗折強度除分布在劃分的抗折強度等級范圍外,還有9個樣品沒有達到最小的等級,由于抗折強度達到比較小的值對于技術方面比較容易解決,抗壓強度與抗折強度有一定的相關性,抗壓強度在20 MPa以上時,要求抗折強度的值過小與不要求的結果區別不大,所以如果對抗折強度不高的話,可以僅要求抗壓強度,便基本能夠滿足低抗壓強度的要求。 (二)保水率 表5 樣品的保水率
不發火砂漿作為一種特種砂漿產品,是由生產廠家提供水料比,本試驗均是采用推薦水料比進行的試驗??梢钥闯?,按照廠家的水料比使用其產品,保水率均能達到本標準中的指標要求,說明廠家在保水率控制方面能夠做的比較好。 (三)凝結時間 表4 樣品的凝結時間
按照廠家的推薦水料比拌合的料漿,測定其凝結時間均在3 h~9 h范圍內。所以,廠家對于產品凝結時間這個性能的控制也比較容易達到要求的結果。 (四)拉伸粘結強度 表5 樣品的拉伸粘結強度
根據試驗數據,屬于M20和M30的樣品共7組,其中有2組不符合指標要求,占總樣品數的30%,符合寬嚴適當的要求。屬于M40、M50和M60的樣品共15組,其中有3組不符合指標要求,占總樣品數的20%,符合寬嚴適當的要求。 (五)28 d干縮率 表6 樣品的28 d干縮率
根據試驗數據可知,所有樣品均能達到28 d干縮率在-0.100%~+0.100%之間。應用于地面的干混砂漿28 d干縮率可以達到-0.100%~+0.100%已經是常見要求里比較嚴的指標要求,所以將28d干縮率規定為-0.100%~+0.100%已經可以達到使用要求。 (六)抗沖擊性
表7 樣品的抗沖擊性
根據試驗結果,在測試的15個樣品中,11個樣品無開裂或脫離底板現象,按照本標準中抗沖擊性的要求,產品的合格率為73%,符合寬嚴適當的要求。 (七)抗凍性 表8 樣品的抗凍性
對11組樣品進行了抗凍性試驗,能滿足15次凍融循環合格的為10組樣品,能滿足25次凍融循環合格的為9組樣品,能滿足35次凍融循環合格的為5組樣品,能滿足50次凍融循環合格的為4組樣品。由試驗數據可見,不發火砂漿在凍融循環次數增加后,抗凍性能變差,不合格率也明顯增多,所以,不發火砂漿直接用于有抗凍要求的工程需關注抗凍性能,以免造成工程不合格的情況。應用不發火砂漿的工程最好采取保溫措施,以免造成不必要的損失。 (八)不發火性 表9 樣品的不發火性
對22組樣品均進行了不發火性試驗,其中20組樣品不發火性合格,2組樣品不發火性不合格。生產廠家要嚴格控制原材料不發火性,同時原材料在配制攪拌前要經過磁選檢查工序以免金屬等雜質混入,影響不發火性能。 (九)防靜電性能 表10 樣品的防靜電性能
對于6組防靜電型的不發火砂漿進行了防靜電性能試驗,結果如表8所示。均在本標準所規定指標的范圍內。在不發火砂漿中加入導靜電材料后,防靜電性能試驗數據可以達到標準的要求。 8、標準中涉及專利的情況說明 本標準在制定過程中沒有涉及專利的情況。 9、產業化情況、推廣應用論證和預期達到的經濟效果等情況 伴隨經濟發展和公共安全要求,大量商業設施、醫療場所及火工、軍械場所的地面和墻面都有不發火要求?,F有的設計及驗收規范中要求地面面層滿足不發火性要求,如GB50160-2008《石油化工企業設計防火規范》第6.6條規定:可能產生爆炸性混合氣體或在空氣中能形成粉塵、纖維等爆炸性混合物的倉庫內,應采用不發生火花的地面(強制執行);GB50016-2014(2018年版)《建筑設計防火規范》中要求較空氣重的可燃氣體、可燃蒸氣的甲類廠房和有粉塵、纖維爆炸危險的乙類廠房應符合的規定中包括應采用不發火的地面(強制條款)。上述場所對于材料均要求不發火性能,不發火的無機材料由不發火砂漿、不發火細石混凝土、不發火水磨石等無機材料制造。相對于其它的不發火材料,不發火無機材料具有造價較低,質地堅硬,耐磨損等優點,因此應用非常廣泛。不發火無機材料地面的設計和施工并不復雜,關鍵是需要保證從材料方面保證具有不發火花性能。本標準的制定便是為了規范不發火砂漿這種產品的性能滿足應用要求。對于水泥基材料地面,一般在防火花方面僅要求了不發火性能,對防靜電措施并不考慮。但在一些環境比較干燥的地區,有可能會產生靜電聚集從而引起靜電火花的情況,所以不發火砂漿又衍生出防靜電型的不發火砂漿??梢员苊獾孛嬉蜢o電積累產生火花而引起火災等事故。不發火砂漿產品的性價比高,施工簡捷方便。不發火砂漿的應用對于提高生產和生活環境的安全和質量具有重要的意義。 10、與現行相關法律、法規、規章及相關標準,特別是強制性標準的協調性 綜合調研國內外情況,未發現專門針對不發火砂漿制定的標準,屬于行業空白。本標準中所涉及到的試驗方法與現行相關法律、法規、規章及相關標準保持一致,沒有沖突的地方,具有很好的協調性。 11、大分歧意見的處理經過和依據 在標準的編制過程中,廣泛征求了行業相關單位和業內專家的意見和建議,主要針對標準規定中各項技術指標的要求做了深入研討,各家單位和行業專家結合自身的工作經驗和實驗驗證提出了作為數據支撐的有力依據,最終對標準要求達成一致。編制過程中對標準的主要內容并未產生重大意見分歧。 12、標準性質的建議說明 本標準為產品標準,建議作為建材行業推薦性產品標準發布。 13、貫徹標準的要求和措施建議 目前,國內不發火砂漿產品沒有統一的評價標準,所以產品以哪些性能進行評價,評價方法、評價指標是什么等都給企業和消費者帶來困擾,整體上不利于產品的發展,制約了該行業的進步。 建議在本標準發布實施后,各生產廠家、科研單位以及相關檢測機構、管理部門依據本標準中的相關規定,對不發火砂漿產品進行評判和管理。具體實施措施建議如下:(1)加大標準宣傳力度,提高認知度。(2)標準歸口單位進行貫標指導,組織標準宣貫活動。(3)鼓勵行業相關企業貫徹實施標準,并對相關企業人員進行指導,使有關人員擁有標準、了解標準、熟悉標準,按要求執行標準。(4)標準歸口單位跟蹤服務,對企業貫徹實施標準中遇到的問題進行協調處理作好記錄,并進行長期監督檢查工作。 14、廢止現行相關標準的建議 無。 15、其它應予說明的事項 無。
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