近年来，木材在建筑中的使用越来越广泛，其应用范围包括木结构建筑使用的木构件和室内装修的木制品。但作为一种可燃性材料，木材需要特别关注其火灾性能。目前国内外均深入开展了木材阻燃的科学研究。Brigit 等[1]通过锥形量热仪的燃烧试验比较了阻燃和未阻燃木制品的燃烧性能，对比参数包括点燃时间、热释放速率等，研究表明阻燃木制品的阻燃性能显著提高。Ondrej 等[2]用不同阻燃剂对木材进行阻燃处理，发现最有效的阻燃剂是磷酸铵盐、硼酸、氯化锌和硫酸盐，但由此会降低木材强度、降低开始失重温度。Toshimi 等[3]对阻燃剂处理木材进行热重分析和差热分析，提出木材热解改性、抑制气相的火焰燃烧和限制木材表面温度升高的 3 种阻燃方法。朱家琪等[4]对 WFR 系列阻燃剂处理橡胶木胶合板进行了研究，发现采用阻燃剂处理后，木板着火温度下降、燃烧热值显著降低、火焰传播值减小、失重减少。

本文针对我国常用木材树种樟子松，进行不同阻燃涂料处理下樟子松木板的单面受火试验，研究阻燃涂料处理后燃烧性能和炭化性能的变化，为相关木结构和木制品的防火处理提供依据。

1 木材阻燃原理

木材阻燃原理与木材的燃烧过程和阻燃剂的阻燃机理相关。以下介绍木材燃烧过程、阻燃涂料阻燃机理、阻燃涂料分类、阻燃涂料处理方式。

“长安城里的那些老爷太太，公子小姐，秀才军汉，吃饱了饭，就爱信这一套，天子脚下锦衣玉食的日子不爱，每年都带着大包小包的银子来照顾我们的生意，哈哈哈！你们几个瓦匠，靠泥刀苦哈哈挣钱，秀才靠青灯黄卷背书骗钱，你个捕快靠横刀刀头舔血赚钱，我老黄带着兄弟们蒙着脸抡锤子大刀抢钱，都不如鸟窝瞎子编故事骗钱来得快！”

1.1 木材燃烧过程

木材主要化学成分包括纤维素、半纤维素和木质素，总量达到木材的 90% 以上，主要元素为碳（约 50%）、氢（约 6.4%）、氧（约 42.6%）、氮（0.01%～0.2%）和其他元素（0.8%～0.9%）[5]。

木材热分解反应实质上是纤维素、半纤维素和木质素热分解反应的总和。半纤维素约在 225～325 ℃ 内分解，纤维素在 325～375 ℃ 内分解，木质素在 250～500 ℃ 范围内逐渐分解。半纤维素和纤维素分解后形成大量的挥发性产物，木质素则主要形成木炭[5-6]。

木材的燃烧大体分为有焰燃烧和无焰燃烧两个阶段。有焰燃烧指木材热分解出的可燃性气体燃烧并产生火焰。无焰燃烧时，木炭仅仅产生表面氧化，燃烧较慢，只发出炽热亮光而无火焰[5]。

经责部分的风险评估是一个逐级评估的过程，首先评估所属分公司经责像素指标，实现评估得分、评价、预警，然后以指标为输入经“灰色评价法”模型规则计算输出好、中、差矩阵，再乘以权重，得到每大类三种情况得分，取所属单位每类得分最大的数值。得分按照以下两个规则评定A、B、C、D四个等级，实践中规则二风险评价的相对性和稳定性更高。

1.2 阻燃涂料阻燃机理

“Don’t put me off,Anna.Are you afraid of being chaotic?”（1972：247）

（1）覆盖机理。阻燃剂在低于木材燃烧温度下熔融，会形成隔热的珐琅质层或泡沫层，使木材与热空气和火焰隔绝，防止可燃气体外逸，从而起到阻燃作用。

德国学者Ingo Witzke做了题为“关于数学的认识论信念——对于数学学习的挑战和机遇：从历史到未来”的大会报告，分属主题2．Witzke首先指出了一个数学教育中所面临的挑战：中学数学到大学数学的巨大差距；然后提出了信念在数学学习过程中的决定性作用，并提出了一个包括两种不同数学信念的分析框架——经验具体的数学信念系统、正式抽象的数学信念系统；最后指出在认识论信念方面，回顾数学史可以为中学教育和职前教师教育中的数学学习过程提供支持．

阻燃涂料按化学结构的不同，可分为无机阻燃涂料和有机阻燃涂料。

宝清县地下水补给量主要来源于降水入渗量、地表水体入渗补给、侧向径流补给、农田灌溉水回归补给。根据 《黑龙江省水资源综合规划地下水资源评价报告》，宝清县全县多年平均地下水资源量为5.18亿m3/a，平原区地下水总补给量为3.35亿m3/a，可开采量2.56亿m3/a。

车重(kg) ...................................................................157

（4）自由基捕获机理。阻燃剂分解释放出自由基抑制剂，阻断燃烧过程中的链式反应。卤系阻燃剂主要通过分解释放出卤化氢来抑制燃烧过程中自由基的链式反应。

语言学习中，阅读、背诵及朗读是学习的三大法宝，对汉语言文学学习，增加学生阅读量，积极阅读各类文学作品，加深作品印象。此外，对汉语言文学作品进行重复朗读，引导学生养成良好的汉语言文学语言应用语感，潜移默化中引导学生更好地了解汉语言文学专业知识，例如每日晨读，对汉语言文学作品的朗读就是十分重要的。

（5）炭量增加机理。阻燃剂通过参与木材热分解反应，降低热分解的起始温度，使木材的热分解反应朝着产炭量增加及挥发性产物减少的方向发展；当炭量增加和挥发性产物减少时，热释放速率会下降。

阻燃涂料在阻燃过程中往往是由以上两种或两种以上的机理共同作用的。

自学生开始上学起，凡是数学考试基本都是限时闭卷笔试形式，且几乎都是“一考定终身”，这极大挫伤了学生学习积极性。原以为上了高职，数学学习与以前会有所区别，没想到仍然是一样的。学生就认为数学总是学不好，学与不学一个样，因此对数学学习丧失了信心。为了改变这种不利局面，树立学生学习信心，根据高职生具体情况，我校数学文化选修课采取多方位全面综合评价方法来考核学生成绩。对传统考核方式进行改革，注意过程性评价，加大平时成绩比例。平时成绩内容包括：参与自主学习活动、读书报告、课堂演讲、课堂回答问题、出勤等。同时，我们也探索改革考试的方法，期末采用开卷笔试方式，内容包括必答题和选答题两部分：

1.3 阻燃涂料分类

（2）热机理。阻燃剂在熔融或分解过程中吸收大量热量，延缓木材温度升高到热分解温度，从而抑制木材表面着火。含有大量结晶水的化合物可以通过物理变化和化学变化吸收热量以保护木材表面，起到阻燃作用。

无机阻燃涂料以无机盐为主，有磷、卤、硼、氮等系列[6]。硼酸盐和聚磷酸铵是无机阻燃涂料常用的组分。硼酸盐受热熔化能形成玻璃体覆盖层，隔绝氧气；继续加热，吸热脱去结晶水。聚磷酸铵遇热分解释放出不燃性氨气，对氧气和可燃性产物具有稀释作用；聚磷酸铵在较高温度下生成的聚磷酸和偏聚磷酸是黏稠的熔融体，对材料和炭化物表面具有覆盖作用；聚磷酸和偏聚磷酸可以改变聚合物热分解反应历程，催化脱水，形成炭质层[10]。

有机阻燃涂料是磷、氮、硼和卤素等元素的多元复合体系，其机理是通过聚合或缩聚反应将磷、氮或卤素结合到高聚物中。磷酸酯是有机磷系阻燃剂常用的组分，其受热分解产生磷酸，磷酸又可进一步脱水生成偏磷酸，偏磷酸进一步聚合生成聚偏磷酸，该过程中磷酸形成的覆盖层起覆盖作用，隔绝氧气。同时聚偏磷酸强脱水性使高聚物脱水炭化，改变高聚物燃烧过程，并在其表面形成炭层[11]。

1.4 阻燃涂料处理技术

木材阻燃处理的方式主要分为浸注处理和表面喷涂两类[5]。

（3）不燃气体稀释机理。阻燃剂在低于木材燃烧温度下受热分解释放出不燃性气体，可以冲淡木材热分解形成的可燃性气体，构成一种不燃性混合气体，同时将木材与周围的空气隔绝，起到减缓燃烧的作用。

浸注处理包括常压浸注、热-冷常压浸注和加压浸注。

燃烧过程的发生需要三要素：可燃物、助燃物和点火源。木材的阻燃就是通过物理或化学的方法使木材燃烧时缺少其中一个或几个条件，从而达到阻燃的目的。阻燃剂的阻燃机理包括以下 5 种[7-9]：

（1）常压浸注是在常压下将木材浸泡在阻燃涂料中，室温或加热均可。

（2）热-冷常压浸注是将木材先用热阻燃涂料浸泡数小时，使木材内所含气体膨胀，然后再用冷阻燃涂料在常压浸泡。

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表面喷涂包括涂刷或喷涂两种方式，操作方式简便、工艺简单，在既有建筑改造中发挥了重要作用。

（3）加压浸注是将木材及阻燃涂料置于密闭的高压容器中，在一定压力下将阻燃涂料压入木材细胞。

相位调制处理后，根据存储的子信号相位，能够对信号采样时间进行选择。对所选子信号进行实时采样，就得到了与脉压雷达信号波形完全相同的相位调制子脉冲串。

2 试验概况

2.1 试件设计

本次进行了 4 组不同受火时间共 12 块樟子松木板的单面受火试验。试件处理方式分 3 种：未阻燃处理对比试件（试件编号 O）、阻燃涂料 I 处理试件（试件编号 I）、阻燃涂料 II处理试件（试件编号 II）。受火时间分别为：5 min、10 min、15 min、20 min。试件统一编号为 X-t，其中 X 代表表面处理方式，t 代表受火时间。如 I-10 代表受火 10 min 采用阻燃涂料 I 处理的试件。

2.2 试件材料

试验选用的樟子松木板，规格 100 mm×200 mm×50 mm。实测樟子松物理力学性能包括：含水率14.4%，密度 469 kg/m3，顺纹抗压强度 35.6 MPa，顺纹抗拉强度 73.6 MPa，顺纹抗压弹性模量 9 312 MPa，抗弯弹性模量 11 925 MPa。

试验选用市场上常见的两种非膨胀型木材阻燃涂料：阻燃涂料 I 和阻燃涂料 II。阻燃涂料 I 为水性涂料，无色无味，组分包括硼酸盐、聚磷酸铵等难燃物。涂刷前将阻燃涂料 I 电动搅拌 15 min 后，均匀涂刷于木板表面，涂刷量约300 g/m2。阻燃涂料 II 为油剂型无卤阻燃剂，无色无味，组成成分包括二苯基磷酸酯、磷酸三乙酯、磷酸三脂和表面活性剂等。试验前一周用阻燃涂料 II 对试件进行常温常压浸渍，浸渍量约 80 kg/m3。两种阻燃涂料的防火（材料燃烧）性能均达到国家标准 GB 8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》[12]的 B 1 级。

2.3 试验仪器

电子天平（精度 0.1 g）；菲林尺（精度 0.1 mm）；燃烧器：卡气式喷火器，燃气为丁烷，焰尖温度约 800 ℃，燃烧过程中火焰稳定。

后来，他们显出酒后的醉态。这是一间带餐厅的套间，有浴室和卧房。在卧房的沙发上，丁小强再次除掉端正的嘴脸，搂住杜一朵酒后透红的双腿说，让我好好拜一下石榴裙。

2.4 试验过程

受火前用电子天平称量木板的初始质量。每次采用同一固定装置固定好木板，然后用燃烧器对木板宽面进行点火燃烧至指定时间，燃烧器火焰喷口与木板表面距离 145 mm。燃烧后灭火取出试件，冷却至室温，用电子天平称重，燃烧前后质量差为木材质量损失（失重）。对燃烧后木板切片用菲林尺进行炭化深度测量。

3 试验结果和分析

各试件的燃烧过程如图 1～图 3 所示。

 

表1 主要试验结果

  

试件编号 受火时间/min 失重/g 失重比值 炭化深度/mm 炭化深度比值O-5 5 16.1 1.00 9.5 1.00 I-5 10.1 0.63 7.3 0.77 II-5 9.3 0.58 7.1 0.75 O-10 10 25.9 1.00 14.3 1.00 I-10 14.8 0.57 9.9 0.69 II-10 15.4 0.59 10.1 0.71 O-15 15 31.5 1.00 21.8 1.00 I-15 19.4 0.62 18.6 0.85 II-15 25.6 0.81 19.5 0.89 O-20 20 35.4 1.00 27.4 1.00 I-20 31.8 0.90 23.5 0.86 II-20 27.6 0.78 24.8 0.90注：失重比值指相同受火时间下阻燃处理试件失重值与对比试件失重值的比值；炭化深度比值与失重比值同理。

3.1 受火现象

主要试验结果如表 1 所示。

  

图1 对比试件燃烧过程

  

图2 阻燃涂料 I 处理试件燃烧过程

  

图3 阻燃涂料II处理试件燃烧过程

由图 1～图 3 可知：

（1）受火 30 s 后对比试件表面发生剧烈燃烧，火焰以喷口为中心向四周迅速蔓延；经阻燃涂料 I 和 II 处理试件受火 30 s 后燃烧火焰和蔓延范围明显小于对比试件。

（2）受火过程中，对比试件燃烧范围扩大。相同受火时间下，两种阻燃涂料处理试件的燃烧范围均比对比试件小，但随着受火时间增加其燃烧范围也逐渐扩大。

（3）试件受火后均在表面产生明显的“龟裂”现象，先出现横向裂缝，而后产生纵向裂缝，产生裂缝后，火焰通过裂缝进一步向内部燃烧。

3.2 失重

当木材炭量增加和挥发性产物下降时，木材热释放速率会下降，因此高温下木炭产量的多少对木材的燃烧和阻燃具有至关重要的影响。木材燃烧后的质量损失可以反映产炭量，失重越大说明燃烧过程中挥发性产物越多、产炭量越少。各试件失重情况见表 1 和图 4 所示。

  

图4 各试件失重对比图

由表 1 和图 4 可知，相同受火时间下，对比试件的失重大于两种阻燃涂料处理试件。且随着受火时间增加，对比试件与阻燃涂料处理试件的失重差值有逐渐减小的趋势。说明阻燃涂料 I 和 II 处理后，在受火 20 min 内均能增加木材的产炭量，但随着受火时间增加这种效果逐渐减弱。

3.3 炭化深度

各试件燃烧后情况见图 5，各试件切片测得的炭化深度见表 1，各试件炭化深度对比如图 6 所示。

  

图5 各组试件炭化性能

  

图6 各试件炭化深度对比图

由表 1 和图 5、图 6 可知，在相同受火时间下，阻燃涂料处理试件的产炭量大于对比试件；受火处对比试件的炭化深度大于两种阻燃涂料处理试件。随着受火时间增加，对比试件与阻燃涂料处理试件的炭化深度差值有逐渐减小的趋势，与失重规律相同。

4 结 语

(1) 对比试件和阻燃涂料处理试件受火后均在表面产生明显的“龟裂”现象，先出现横向裂缝，而后产生纵向裂缝，产生裂缝后，火焰会通过裂缝进一步向内部燃烧。

(2) 单面受火条件下，阻燃涂料 I 和阻燃涂料 II 均能延缓木板表面火焰的蔓延，使得试件燃烧范围减小，特别在受火 30 s 内，延缓效果显著。

(3) 受火 20 min 内，采用阻燃涂料 I 表面涂刷和阻燃涂料 II 常温常压浸渍处理试件的产炭量增加、火焰喷射处的炭化深度减小；但随着受火时间增加，失重和炭化深度差值逐渐减小。

(4) 可以预测，在建筑火灾起始阶段，阻燃涂料能使木材较难引燃，降低火焰传播速率，使得木材可能自熄或延长闪燃的发生；但当木材燃烧后，阻燃涂料的阻燃效果有逐渐减弱的趋势。

参考文献：

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