电缆防火堵料试验

电缆防火堵料试验：从性能验证到工程适配的全流程技术要点

电缆防火堵料作为阻止火灾沿电缆通道蔓延的关键材料，其试验需围绕耐火极限、理化特性与施工适应性展开，以下为核心试验项目及技术逻辑：

一、耐火性能测试：模拟真实火灾场景

标准耐火试验（GB/T 23864-2009）

将堵料封堵于 100mm×100mm 电缆贯穿孔，两侧用耐火砖构建试验箱体，以 750-1000℃明火灼烧。合格标准：

背火面温度≤180℃（温升≤140℃），且无火焰穿透；

试验后堵料无垮塌，电缆绝缘层碳化深度＜2mm（如 YJV 电缆绝缘厚度 1.4mm 时，碳化不得穿透）。

贯穿火蔓延测试

在 300mm 长电缆通道内分段填充堵料，间隔 1m 设置火源。火焰传播速度＞0.1m/min 时（如 2 分钟内蔓延超 0.2m），判定防火分隔失效（常见于有机堵料高温软化流淌）。

二、理化特性试验：材料本征性能验证

固化时间与硬度测试

有机堵料（如膨胀型防火泥）：25℃环境下表干时间≤48h，邵氏硬度 A≤50（用硬度计压针插入深度＞2mm 为合格）；

无机堵料（如防火灰泥）：加水拌合后初凝时间≥15min、终凝时间≤120min，28 天抗压强度≥6MPa（用压力机测试，破碎载荷＞6kN）。

耐候与抗腐蚀试验

湿热老化（温度 70℃、湿度 95% RH，持续 168h）：堵料表面无开裂、粉化，耐火性能下降≤10%（如原耐火极限 180min，老化后≥162min）；

酸碱侵蚀（浸泡于 5% 硫酸或氢氧化钠溶液 24h）：质量损失率＜5%（如 100g 堵料失重≤5g），膨胀倍率变化＜15%（膨胀型堵料关键指标）。

三、施工适应性评估：工程场景模拟

可塑性与密封性测试

有机堵料需能手工捏成直径 50mm 的球体，落地不碎裂；填充于电缆与孔洞间隙（单边间隙 5-20mm）时，施加 0.1MPa 气压（模拟电缆沟内气流），漏气量＜5L/min；

无机堵料拌合后需能通过 Φ50mm 漏斗自流平，填充后孔隙率＜10%（用红外成像检测内部空洞）。

膨胀性能测试

取 10mm 厚堵料样品，在马弗炉中以 10℃/min 升温至 600℃，膨胀倍率需≥5 倍（如膨胀后厚度＞50mm），且膨胀体无破裂（裂缝宽度＞2mm 为不合格）。

四、特殊场景专项试验

防爆区堵料测试

在爆炸性气体环境（如氢气浓度 4%）中，堵料受电火花（能量 0.28mJ）引燃后，火焰不得穿透至背火面，且爆炸压力上升速率＜0.1MPa/ms（用压力传感器监测）。

水下电缆井堵料试验

堵料浸泡于水中 7 天，吸水率＜3%（质量增加≤3%），且耐火极限下降≤20%；在水流速度 1m/s 条件下，堵料无脱落（用拉力计测试附着力≥10N/cm²）。

五、试验数据的工程应用

选型决策指标

电缆隧道选无机堵料（抗压强度≥6MPa），配电柜孔洞选有机堵料（柔韧性好，便于检修拆改）；

高温环境（＞100℃）需用膨胀型堵料（膨胀温度阈值≤200℃），潮湿环境选耐水型材料（吸水率＜1%）。

寿命预测模型

综合老化试验数据（如每 10 年耐火极限下降 5%）和现场温湿度监测（温度＞50℃、湿度＞80% RH 加速老化），当堵料表面出现宽度＞1mm 的裂纹或膨胀倍率下降至初始值 60% 时，需重新施工。

从地铁电缆夹层到发电厂主变室，防火堵料试验通过量化耐火时间、膨胀性能等关键参数，确保材料在高温、潮湿、振动等复杂工况下构建有效的防火屏障，为电缆系统消防安全提供数据支撑。