本文件描述了建筑和交通工具中作结构应用的纤维增强塑料(FRP)复合材料的耐火特性和防火性能的评定方法。 本文件适用于无机纤维长度大于7.5 mm的纤维增强热固性或热塑性塑料复合材料。 本文件描述了以下评价方法： --不同产品类型(如板材、层压板、异型材和某些夹层结构)对最终使用性能的适用性； --不同外形的纤维增强塑料试样的试验方法和性能判定依据。

ICS83.080.01
CCSG31
中华人民共和国国家标准
GB/T42920—2023
纤维增强塑料复合材料耐火特性和防火性能的评定
Plastics-Assessmentof thefirecharacteristics and fireperformanceof fibre-reinforced plastic composites(1S025762:2009,Plastics-Guidanceonthe assessment of thefirecharacteristicsandfireperformanceoffibre-reinforcedpolymercomposites,MOD)2023-08-06发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-03-01实施
GB/T42920—2023
规范性引用文件
术语和定义
纤维增强材料
耐火特性
火灾试验方法
附录A（资料性）
附录B（资料性）
结果，
附录C（资料性）
附录D（资料性）
附录E（资料性）
本文件与ISO25762：2009结构编号对照一览表通过ISO和EN火灾试验方法给出的玻璃纤维增强塑料复合材料的典型试验纤维增强塑料复合材料发生火灾时的处理规程纤维增强塑料复合材料的加工和储存建议纤维增强塑料复合材料热释放速率的测定附录F（资料性）纤维增强塑料复合材料试样的安装和固定：参考文献
GB/T42920—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件修改采用ISO25762：2009《塑料纤维增强聚合物复合材料的耐火特性和防火性能评定指南》。
本文件与ISO25762：2009相比，在结构上有较多调整，两个文件之间的结构编号变化对照一览表见附录A。
本文件与ISO25762：2009的技术差异及其原因如下：一用规范性引用的GB/T2035代替了ISO472（见第3章），以适应我国的技术条件；一用规范性引用的GB/T5907.1～GB/T5907.3代替了ISO13943（见第3章）；一将ISO25762：2009中术语“复合材料的注2更改为正文（见3.1)；将ISO25762：2009中术语抗辐射”更改为5.2.1的注1～注3（见5.2.1)；删除了ISO25762：2009中的“烟雾增长率指数”\热固性材料”“热塑性材料”“增强纤维”术语和定义；
-将术语“纤维增强聚合物复合材料”更改为“纤维增强塑料复合材料”（见3.2），以适应我国的技术条件；
一将ISO25762：20096.2中的注更改为正文（见6.2)；一将\ISO火灾安全技术委员会（ISO/TC92）\更改为\全国消防标准化技术委员会（SAC/TC113）”（见6.4），以适应我国的技术条件；将ISO25762：20093.1.10更改为表B.3的注（见表B.3）。本文件做了以下编辑性改动：
为与现有标准协调，将标准名称改为《塑料纤维增强塑料复合材料耐火特性和防火性能的评定》；
删除了ISO257622009范围中的注3“有关处理纤维增强聚合物复合材料火灾的相关指导以及纤维增强塑料复合材料的防火安全管理操作和储存建议”（见第1章）；用资料性引用的GB/T16172代替了ISO5660-1（见3.7,5.1.4，6.3，附录B和附录E），以适应我国的技术条件；
用资料性引用的GB/T27797（所有部分）代替了ISO1268（所有部分）（见4.4），以适应我国的技术条件；
一用资料性引用的GB/T5464代替了ISO1182（见5.1.2），以适应我国的技术条件：一用资料性引用的GB/T41382代替了ISO24473（见5.1.4和附录E），以适应我国的技术条件；一用资料性引用的GB/T25207代替了ISO9705（见5.1.4.5.2.2.6.4和附录E）.以适应我国的技术条件；
一用资料性引用的GB/T11785代替了ISO9239-1（见5.1.5），以适应我国的技术条件：用资料性引用的GB/T28752代替了ISO5658-2（见5.1.5和附录B），以适应我国的技术条件；
一用资料性引用的GB/T8323.2代替了ISO5659-2（见5.1.6，5.1.7和附录B），以适应我国的技术条件；
用资料性引用的GB/T9978（所有部分）代替了ISO834（所有部分）（见5.2，6.5，附录B和1
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附录F)，以适应我国的技术条件；用资料性引用的GB/T25206.1代替了ISO13784-1（见6.4），以适应我国的技术条件；用资料性引用的GB/T25206.2代替了ISO13784-2（见6.4），以适应我国的技术条件；删除了ISO25762：20096.5中的注2\ISO30021-2，纤维增强聚合物复合材料的中型耐火试验标准，其自目前正在研制中”，ISO30021标准已转化为国家标准一增加了附录A（资料性）“本文件与ISO25762：2009结构编号对照一览表”；请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任，本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国塑料标准化技术委员会（SAC/TC15)归口。本文件起草单位：中蓝晨光化工研究设计院有限公司、成都产品质量检验研究院有限责任公司、福建省产品质量检验研究院、华峰集团有限公司、浙江普利特新材料有限公司、浙江睿高新材料股份有限公司、南京江宁分析仪器有限公司、西华大学、中广核俊尔（浙江）新材料有限公司、重庆国际复合材料股份有限公司、新创碳谷集团有限公司、聊城大学、华东理工天学华昌聚合物有限公司、浙江世博新材料股份有限公司、吉林省产品质量监督检验院、宁波聚嘉新材料科技有限公司、美新科技股份有限公司、深圳市郎搏万先进材料有限公司、广东顺德顺炎新材料股份有限公司、宁波亿佳化纤科技有限公司、广东泰塑新材料科技有限公司、欣润新材料科技(江苏)有限公司。本文件主要起草人：马超强、傅敬伟、卫敏、姚增文、赵丽萍、赵俊焕、王富海、李光照、李俊、张彦君、刘奇、谈昆伦、滕谋勇、刘华、涂丹、李尚禹、王潇、王阳、林东融、康红伟、张平、沈立涛、李昂、魏欣、张海生、季永晶、张杨
1范围
塑料纟
纤维增强塑料复合材料耐火特性和防火性能的评定
GB/T42920—2023
本文件描述了建筑和交通工具中作结构应用的纤维增强塑料（FRP)复合材料的耐火特性和防火性能的评定方法。
本文件适用于无机纤维长度大于7.5mm的纤维增强热固性或热塑性塑料复合材料。本文件描述了以下评价方法：
不同产品类型（如板材、层压板、异型材和某些夹层结构)对最终使用性能的适用性：不同外形的纤维增强塑料试样的试验方法和性能判定依据。注1：纤维增强塑料复合材料的物理形态（如厚度、密度和形状)差异很大。注2：纤维增强塑料复合材料也能是同时包含其他材料（如金属或无机非纤维填料）的产品，以及包含空气间隙、接缝和固定附件的组件。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2035
塑料术语及其定义（GB/T2035—2008，ISO472：1999,IDT）GB/T5907.1
GB/T5907.2
GB/T5907.3
术语和定义
消防词汇第1部分：通用术语
消防词汇第2部分：火灾预防
消防词汇第3部分：灭火救援
GB/T2035和GB/T5907.1～GB/T5907.3界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
复合材料
composite
两种或多种不同相材料，其中至少有一种基体材料是塑料或有机聚合物并形成连续相的结构化组合材料。
注：复合材料具有单层结构或多层结构。3.2
纤维增强塑料复合材料fibre-reinforcedplasticcomposite由热固性或热塑性树脂和加工前长度大于7.5mm的纤维组成的复合材料。注：本文件中含有加工前长度小于等于7.5mm纤维的塑料复合材料不视为纤维增强塑料复合材料。3.3
hload-bearingcapacity
承载能力
产品的一个或多个面暴露在火焰中一段时间后仍能保持其结构稳定性的能力。1
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integrity
完整性
由于大量火焰或热气流从火焰侧流向无火焰侧，导致未暴露在火焰中的材料表面或火焰附近的材料表面着火，具有分隔功能的产品能够承受一侧的火焰暴露，阻止火焰和热气穿透或在未暴露面出现火焰的能力。
注：这可能包括产品在承载和暴露于火焰中时抵抗分层（材料层彼此分离)的能力。3.5
隔热能力
insulating capacity
产品仅有一侧暴露在火焰中时，阻止热量从暴露面显著转移到未暴露面的能力。3.6
product
具有明确信息的材料、复合材料或组件。3.7
平均热释放速率
average rate of heat emission at time;ARHE时间从0～t的综合放热量与时间t的比值。注：锥形量热仪的结果以千瓦每平方米（kW/m2）表示（见GB/T16172）。3.8
最大平均热释放速率
maximumaveragerateofheatemission;MARHE时间从0～tend平均热释放速率的最大值。注：通常以千瓦每平方米（kW/m）表示。3.9
燃烧增长率指数
FIGRA指数
fire growth rate index
试样热释放速率与放热时间比值的最大值。注：通常以瓦每秒（W/s)表示。更多关于其推导的细节在EN13823中给出。3.10
总产烟量
total smokeproduction
TSP600s
试样在燃烧器火焰中最初600s内产生的烟的总量4
纤维增强材料
增强材料形态
增强材料能是单向粗纱或纱线、织物、短切原丝（单股或毡）、完全对齐的层状物或针织物、编织物或连续长丝毡的形式。
注：纤维增强塑料复合材料的试验报告中说明纤维的类型及其形态。4.2
2纤维含量
复合材料中的纤维含量为10%～75%（体积分数）。2
4.3芯层材料
包括以下材料：
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蜂窝结构材料（可由铝、芳纶、纸、聚丙烯或酚醛树脂浸渍的玻璃纤维等制备）；awww.bzxz.net
胶合板；
泡沫材料（醋酸纤维素、聚苯乙烯、聚氨酯、酚醛树脂或PVC)；c）
巴沙木。
4.4制备工艺
纤维增强塑料复合材料采用GB/T27797（所有部分）中描述的工艺制备，如：a)
拉挤模塑；
湿法铺层模塑（手工或喷涂)；
纤维缠绕成型；
模压模塑；
使用预浸料模塑；
树脂传递模塑；
真空树脂注射模塑；
连续层压模塑。
部分纤维增强塑料复合材料的表面有凝胶层。在许多情况下，凝胶层使用的是类似未增强树脂的其他树脂。
纤维增强塑料复合材料通常与塑料泡沫或蜂窝芯材料一起用作夹层结构的表层材料。制造或安装纤维增强塑料复合材料产品时，进行试验或评价的消防实验室记录代表产品最终用途的试样成分和组件的详细信息。这些详细信息包括接缝或固定组件、空气间隙、边缘覆盖物、蒙皮或饰面以及金属嵌件或增强材料类型。
耐火特性
5.1对火反应
5.1.1概述
为充分描述纤维增强塑料复合材料的对火反应，宜进行一次以上的火灾试验。注：附录B根据5.1.1~5.1.7给出了部分典型纤维增强塑料复合材料对火反应的试验结果。5.1.2燃烧性
参照GB/T5464进行试验时，由于树脂可燃，所有等级、类型和密度的纤维增强塑料复合材料通常均归类为可燃材料。纤维增强塑料复合材料发生火灾时的处理规程见附录C。5.1.3可燃性
在一定的加热、朝向和通风条件下，明火能点燃纤维增强塑料复合材料。因此在安装前和安装过程中处理和储存这些复合材料时，宜避免与明火源接触（见附录D）。纤维增强塑料复合材料的可燃性采用ISO10093中描述的标准点火源进行试验，这些点火源包括燃烧源、辐射热源和电源。这些点火源也能用于标准火灾试验（见ISO10840)或临时试验，其中部分试验结果能提供最终使用条件下纤维增强塑料复合材料可燃性的信息。3
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5.1.4热释放速率
纤维增强塑料复合材料的热释放速率宜按照以下标准、指南或技术报告进行试验：a）小尺寸试样：GB/T16172或ISO13927；b）中等尺寸试样：ISO15791-1,ISO21367或EN13823；c）大尺寸试样：GB/T25207和ISO/TR9705-2或GB/T41382。注：附录E给出了热释放速率测定的附加信息。5.1.5火焰蔓延
火焰蔓延试验的适用性宜参考ISO/TS5658-1（特别是关于点火源的性质、试样放置的方位和试样周围的通风条件）。根据GB/T28752确定在垂直方向的试样上火焰的横向蔓延，根据GB/T11785确定在水平方向固定的试样板上火焰的蔓延注1：火焰蔓延的范围和速度很大程度上取决于可燃物的可燃性和热释放速率注2：产品的防火性能（包括火焰蔓延)在很大程度上取决于产品的成分（如基材的类型）和与最终用途相关的任何附件，因此标准小规模试验并不总适用于评价纤维增强塑料复合材料。6.4简要讨论了更能反映结构应用中复合材料的最终使用条件的大规模试验方法。5.1.6产烟能力
部分纤维增强塑料复合材料燃烧时会产生浓密的黑烟。在评价火灾条件下建筑物或其他外层材料中纤维增强塑料复合材料潜在的烟雾排放时，宜考虑的基本因素包括火焰在复合材料表面蔓延的可能性、通风条件和树脂的分解速率。烟雾密度能由通风良好的火焰动态试验测定（如ISO5660-2所述）或在烟雾弥漫的房间中进行的试验测定（如GB/T8323.2中所述）。注：由于在实际火灾中可能会遇到多样的燃烧条件，因此很难精确预测纤维增强塑料复合材料潜在的产烟能力。小规模试验得出的一般性结论已在具体火灾事件中得到证实。产生的烟雾密度随者温度的升高和辐射到材料上的热流密度的增加而增加。在缺氧条件下发生分解形成的阴燃火灾中，灰色球形小颗粒数量多，比光密度值可能低于正常燃烧条件。
5.1.7毒性作用
在评价特定情况下可能出现的有毒危害时，宜遵循ISO火灾安全技术委员会火灾对人和环境的威胁分技术委员会（ISO/TC92/SC3）的指南，如ISO16312-1、ISO16312-2、ISO13571和ISO19706。注：木头、纸或塑料等有机材料燃烧时，会释放热气和烟雾。如在短时间内吸入一定量燃烧产生的气体可能致命。火灾造成的毒害是由许多因素引起的，包括火势蔓延速度、环境通风情况以及燃烧产物的固有毒性，上述指南考虑了这些因素。
通常宜采取循序渐进的措施进行分析，包括着火风险、火势增长速度、火灾蔓延、产生烟雾的可能性、居住者的位置和流动性以及防火措施等因素，还宜对风险（即发生该危险的可能性）进行评价。-些小规模试验能用于确定纤维增强塑料复合材料燃烧过程中产生的燃烧废物的成分。如GB/T8323.2能作为采用傅叶变换红外光谱或其他方法（如离子色谱法）进行气体分析的火灾模型。从结果中能得到多达10种常见火灾气体的毒性指数。2结构性能
5.2.1概述
建筑物和其他外层材料（如船舶和火车）的一项非常重要的监管要求是确保火灾限制在起火区域4
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内。结构性能通常由建筑结构单元的耐火试验评价。不同水平的热作用能用于模拟不同的火灾场景。标准温度/时间曲线使用最为广泛，能用于模拟全面发展的火灾（见GB/T9978.1）。在某些情况下使用的其他试验火灾类型包括阴燃火灾、平自然火灾、碳氢化合物火灾和室外火灾（如处于从建筑物窗户冒出的火或易燃物燃烧的外部火焰中)。评价耐火性能特征宜包括承载能力（R）、完整性（E）和隔热能力（I)（见3.33.5）。某些条件下对一部分组件可能规定有其他特性包括抗辐射性能（W）（见注1～注3）、机械性能、自熄能力和烟雾渗透能力。
注1：抗辐射resistancetoradiation，W：由于大量辐射热会通过产品/结构组件传递到相邻材料或从其未暴露表面辐射至相邻材料而导致火灾传播，产品/结构组件仅在一侧承载火焰，降低火灾传播可能性的能力。注2：产品/组件可能还需要保护附近的人。满足隔热能力I的产品/组件也同时视为满足抗辐射W的要求。注3：根据超过给定尺寸的裂缝或开口”准则或“未暴露面持续燃烧”准则（见5.2.1)，完整性的失效就意味着抗辐射准则的失效。
完整性通常宜根据以下3个准则进行判定：超过给定尺寸的裂缝或开口；
棉垫着火；
c）在未暴露侧持续燃烧。
在试验过程中，宜根据以上3个准则确定完整性。宜使用棉垫直至其点燃，一且点燃，将棉垫取出并继续试验，直至达到以上3个准则。还宜记录达到完整性各方面的失效点所需的时间。若复合材料用在夹层结构中，其芯材上附有薄的纤维增强树脂层压板（如，用于客机、运输车辆或船舶的客舱内饰），则整个组件宜在适当的火灾试验中进行试验。注4：工程理论表明，任何板材的抗弯刚度与其厚度的立方成正比。因此，复合材料层压板中的芯材旨在通过使用低密度芯材有效加厚层压板，增加层压板的刚度。这能在几乎不增加额外质量的情况下大幅提高刚度。因此，粘合在适宜芯材的一侧或两侧的由纤维增强塑料做表层材料的夹层板的厚度为20mm～200mm。注5：芯材能由大量轻质材料中的任何一种组成（见4.3)。5.2.2墙壁和天花板
接缝和固定组件的效能，尤其是在轻型组件和机械固定面饰的情况下，对测定构件的整体耐火性非常重要。接缝宜通过试验验证，且组件或饰面的结构不宜脱离试样，以确保达到所需的耐火等级。构件（包括其固定组件)的对火反应会受到其结构的影响。若产品是墙壁或天花板衬里，则能通过室内试验（如GB/T25207）评价其对火反应，其中试样宜安装在最终使用的条件下进行试验。对纤维增强塑料复合板材进行试验时，宜将试样固定在钢框架上。5.2.3地板
地板的耐火性宜通过建造尽可能接近实际使用的与建筑最底层不同的地板确定。如飞机的地板能由厚的、密度低的芯材和纤维增强塑料为表材的材料组成（如芳纶蜂窝复合材料）。在交通工具中（如轨道车辆），火源位于地板下方，可能包含高压电源或牵引变压器（或充满绝缘液的电抗器）的电气柜。这些地板宜根据适用于非承重构件的GB/T9978.1或EN1364-2进行试验。试验宜包含从地板下到地板覆盖物顶部。5.2.4纤维增强复合材料暴露在火焰中的结构完整性结构完整性评价是用于结构应用的纤维增强塑料复合材料的重要依据。由于可用的标准火灾试验方法较少，许多研究人员通过改进机械试验以满足他们的需要。这一研究领域正在建筑和交通应用中得到积极的解决。
部分纤维增强塑料复合材料的失效标准很难确定。部分纤维增强塑料复合材料中所含的树脂完全5
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燃烧后，残余结构实际上是一个纤维帘。若增强材料是玻璃纤维毡（无规的或编织的），则热量的进一步输入会导致玻璃纤维的局部熔化，从而形成一个不断扩大的孔，导致复合材料不符合GB/T9978.1的完整性规定。
6火灾试验方法
6.1火灾危害评价
确定可能显著影响产品对火灾响应的各个因素，宜分析纤维增强塑料复合材料的设计、结构和使用条件。采用公认的技术能测定特定参数，其他参数宜单独研究和确定。6.2火灾试验
标准火灾试验可评价特定的对火反应和结构耐火特性，从而便于对建筑和运输行业用产品进行监管。此外，火灾试验还能用于确定建筑构件、墙体或天花板衬里是否满足在给定情况或在使用情况下的最低要求。还要关注的是，纤维增强塑料复合材料的火灾风险评价需满足相关法律或法规要求。尽管标准火灾试验能帮助评价和控制火灾，但其不能单独判断火灾危害。由于这些试验仅涵盖了需要考虑的众多因素中的一个，且在这些试验中令人满意的结果也不能保证消防安全由于试验过程中仅使用了标准化的暴露试验条件，所以精确模拟产品在实际中可能遇到的所有火灾条件是理想化的，实际上较难达到。只有纤维增强塑料复合材料产品暴露在与试验条件相同的火灾环境下时，此类标准试验的结果才能直接应用。标准试验是假设一系列纤维增强塑料复合材料产品在所有燃烧条件下通常给出相同的性能等级。但若这一系列复合材料产品的厚度、密度或纤维含量等参数显著变化，则性能分类可能出现差异。新型纤维增强塑料复合材料产品的防火性能，通常通过与在试验中排名相近的已知产品的实际性能进行类比预测得到。
6.3标准火灾试验的适用性
标准试验通常使用小尺寸试样，采用不同于实际应用中常规方向支撑的方法，特别是衬单材料。因此，作用在试样上的力会与实际建筑或运输车辆中受到的力截然不同，并且复合材料的物理性能可能无法预测。在这种情况下，可能需要进行指示性的非标准火灾试验，以便于提供判断标准试验信息的适用性和有效性的依据。
许多用于建筑产品的成熟火灾试验步骤最初是为纤维素产品设计的。由于纤维增强塑料复合材料的物理性质差异很大，因此在进行标准火灾试验时可能会遇到困难，并且可能无法获得正确的评级注：某些类型的纤维增强塑料复合材料在受热时会发生爆炸性解体。如某些类型的酚醛树脂在固化过程中会产生水分，这些水分会滞留在层压板的结构中。受热时，水分会膨胀并能导致爆炸性分层，这通常只会导致小气泡分层。然而，特别是在一些小的试样中，小气泡分层会导致层压板完全分离，从而造成安全隐患。如这种类型的分层会将固定架从试样夹具上弹下来，从而损坏GB/T16172规定的锥形量热仪。若可能发生这种情况，采取适当的预防措施为宜，如用螺钉或螺栓将固定架固定到试样夹具上。6.4大规模试验
小规模试验不能用于充分评价较复杂的建筑结构，全国消防标准化技术委员会（SAC/TC113)已经建立广许多方法，以便能在安装状态下以与最终用途更相关的方式对复合材料或组件进行试验。这些方法包括GB/T25207、GB/T25206.1、GB/T25206.2，此外还有方法ISO13785-2（外墙的大规模试验）。单独开展的大规模试验能给出适用于所选火灾条件严重性的信息，以及相关组件尺寸和结构设计的信息，所以单独开展的大规模试验是可靠的。6
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若对全尺寸试样的构造（即纤维增强复合材料的结构构件和这类构件的组件）精心设计连接系统，考虑边缘效应和(适当情况下)空气间隙，并对实际应用中用于支撑任何保护层的方法进行真实模拟，这样能获得试样具有代表性的防火性能，将试验结果外推到其他大规模火灾场景或其他复合材料和组件是非常困难的，宜尽可能避免这种做法。
6.5符合标准的火灾试验
ISO10840和ISO15791-1中规定了适用于塑料产品和纤维增强塑料复合材料质量控制的对火反应试验。大多数试验旨在评价材料、产品或结构对火灾的一个或多个方面的响应。对建筑结构构件或其他构件进行试验时，试样宜涵盖整个建筑的代表性部分，包括所有相关的设计特征，如连接件等。理想情况下，结构试样宜为全尺寸，或宜符合标准耐火试验，垂直和水平分隔单元分别至少为3m×3m或4m×3m。
注：GB/T9978（所有部分）给出了纤维增强塑料复合材料的大规模耐火试验步骤。通常采用1m×1m的试样进行中等规模耐火试验。试验中复合材料的耐火性由其结构构件持续达到其设计功能的服役周期（由符合规定的承载能力、完整性和隔热能力准则确定）界定。
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