Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาคุณสมบัติของสัดส่วนผสมของวัสดุเคลือบผิวป้องกันไฟ ที่มีเพอร์ไลท์เป็นส่วนผสมสำหรับองค์อาคารเหล็กโครงสร้ารูปพรรณ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

A study of properties of fire proofing material containing perlite for structural steel members

Year (A.D.)

2002

Document Type

Thesis

First Advisor

ชัชชาติ สิทธิพันธุ์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมโยธา

DOI

10.58837/CHULA.THE.2002.1357

Abstract

ศึกษาหาสัดส่วนที่เหมาะสมของวัสดุเคลือบผิว เหล็กโครงสร้างรูปพรรณป้องกันไฟที่มีเพอร์ไลท์เป็นส่วนผสม และศึกษาการเปลี่ยนแปลงอัตราการต้านทานไฟของวัสดุเคลือบผิว โครงสร้างเหล็กป้องกันไฟซึ่งมีซีเมนต์เป็นวัสดุผสาน และมีเพอร์ไลท์เป็นส่วนผสมในสัดสว่นที่เหมาะสม เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงความหนาของวัสดุเคลือบผิว และค่าองค์ประกอบหน้าตัดของเหล็กรูปพรรณ โดยทดสอบคุณสมบัติด้านต่างๆ ของวัสดุเคลือบผิวเหล็กโครงสร้างรูปพรรณป้อนกันไฟ อันได้แก่ คุณสมบัติด้านการไหลตัว คุณสมบัติด้านกำลังแรงอัด คุณสมบัติด้านกำลังรับแรงยึดเหนี่ยว คุณสมบัติด้านการนำความร้อน คุณสมบัติด้านการยืดหดตัว และคุณสมบัติด้านการต้านทานไฟ และได้ทดสอบคุณสมบัติของวัสดุเคลือบผิวป้องกันไฟเป็น 2 กรณีศึกษา คือ กรณีศึกษาที่ 1 ศึกษาโดยการเปลี่ยนแปลงปริมาณเพอร์ไลท์ ในสัดส่วนผสมของวัสดุเคลือบผิวป้องกันไฟคือ 50%, 100%, 150%, 200%, 250% และ 300% โดยน้ำหนักของปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ประเภทที่ 1 และใช้เหล็กรูปพรรณ W150 mmx 31.5 kg เป็นตัวอย่างทดสอบ กรณีศึกษาที่ 2 ศึกษาอัตราการต้านทานไฟเมื่อมีการเปลี่ยนแปลง ค่าองค์ประกอบหน้าตัดของเหล็กรูปพรรณอันได้แก่ 221 m-1, 202 m-1, 167 m-1 และความหนาของวัสดุเคลือบผิวป้อนกันไฟอันได้แก่ 2 cm, 3 cm, 4 cm ซึ่งในกรณีศึกษานี้จะนำเอาสัดส่วนผสมที่ได้จากกรณีศึกษาที่ 1 มาศึกษาต่อ ผลการทดสอบแสดงอย่างชัดเจนว่า ปริมาณเพอร์ไลท์ในสัดส่วนผสมของวัสดุเคลือบผิว เหล็กโครงสร้างรูปพรรณป้องกันไฟที่เหมาะสมคือ 150% และ 200% โดยน้ำหนักของปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ประเภทที่ 1 และอัตราการต้านทานไฟจะสูงขึ้น ตามค่าองค์ประกอบหน้าตัดของเหล็กรูปพรรณที่ลดลง และค่าความหนาที่เพิ่มขึ้นของวัสดุเคลือบผิวป้องกันไฟ โดยในการทดสอบและวิเคราะห์ผลการทดสอบ จะได้อัตราการต้านทานไฟที่เกินกว่า 3 ชั่วโมง ที่ค่าความหนาของวัสดุเคลือบผิวป้องกันไฟประมาณ 4 cm สำหรับสัดส่วนผสมที่มีปริมาณเพอร์ไลท์ 150% โดยน้ำหนักของปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ประเภทที่ 1 และสำหรับเหล็กรูปพรรณที่มีขนาด W175mmx40.2kg ค่าองค์ประกอบหน้าตัดเท่ากับ 202 m-1 และ W200mmx56.2kg ค่าองค์ประกอบหน้าตัดเท่ากับ 167 m-1 นอกจากนี้ในงานวิจัยยังหาความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการต้านทานไฟ และความหนาของวัสดุเคลือบผิวป้องกันไฟ สำหรับแต่ละสัดส่วนผสมและค่าองค์ประกอบหน้าตัด เพื่อนำไปใช้ในการหาค่าความหนา ของวัสดุเคลือบผิวป้องกันไฟที่ให้อัตราการต้านทานไฟ ที่ต้องการได้

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

To develop the optimal mix-ratio of fire proofing material containing perlite and to study fire resistance of such material with different thickness on stell sections with different section factors (Hp/A). Properties of the materials sutdied in this research include: flow properties, compressive strength, bond strength, thermal conductivity, skrinkage, and fire resistance. Two groups of experimental work were conducted in this research. Group 1 was designed to study properties of fire proofing materials with different amount of perlite in the mix-ratio. the percentages of perlite compared to that of Portland cement type 1 used as binding material in these mixes are 50%, 100%, 150%, 200%, 250% and 300%. Steel section W 150 mm x 31.5 kg was used in the fire resistance tests of all these specimens. Group 2 was designed to study fire resistance properties of the material on steel sections with different section factors and different thickness of the fire proffing material. The optimal mix-ratios obtained from experimental results in Group 1 were used. Steel sections with section factors of 221, 202, and 167 m-1 and with thickness of fire proofing material of 2,3 and 4 cm were used in the specimens for fire resistance testing. Test results clearly indicated that the optimal mix-ratios for fire proofing material in this study should contain perlite of 150%-200% by weight of Portland Cement Type 1. Fire resistance increased with a decrease in section factors and an increase in thickness of fire proofing material. Fire resistance of more than 3 hours for steel section W 175 mm x 40.2 kg was obtained from 4 cm thickness of fire proofing with 150% of perlite to cement by weight. Relationship between fire resistance, section factors ad thickness of fire proofing material was also developed from anlytical results for each proposed mix-ratio of the prooposed fire proofing material.

Link to Full Text

Share

COinS