அதிக வெப்பநிலை சூழல்களுக்கான தீ-தடுப்பு எஃகு தட்டு

தீ-தடுப்பு எஃகு தட்டின் வெப்ப நடத்தை தீ நிலைமைகளின் கீழ்

அதிக வெப்பநிலை எஃகு தட்டு அமைப்புகளில் வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் வெப்ப பரவல்

தீ விரோத அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் எஃகு தகடுகள், சாதாரண வெப்பநிலைகளில் ஒரு மீட்டர் கெல்வினுக்கு 25 முதல் 30 வாட் வரை வெப்பத்தை கடத்துகின்றன; ஆனால் 2015 ஆம் ஆண்டு வெளியிடப்பட்ட 'ஃபையர் ஸையன்ஸ் ரிவியூஸ்' படி, உலோகத்தின் அமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் வெப்பநிலை 500 டிகிரி செல்சியஸை மீறியவுடன் இது சுமார் 15 முதல் 18 வாட் பெர் மீட்டர் கெல்வினாகக் குறைகிறது. இந்தக் குறைவு உண்மையில் பாதுகாப்பு தேவையுள்ள பகுதிகளுக்குள் வெப்பம் பரவுவதைத் தடுக்கிறது. இருப்பினும், எஃகு தன்னில் மிகச் சிறந்த வெப்ப பரவல் திறனைக் கொண்டுள்ளது (சுமார் 6.5 சதுர மில்லிமீட்டர்/வினாடி), அதாவது அதன் உள்ளே வெப்பம் மிக விரைவாக ஏற்படும். எனவே, சில குறிப்பிட்ட இடங்களில் உள்ளே அதிக வெப்பம் ஏற்படாமல் இருக்க வேண்டுமெனில், வடிவமைப்பாளர்கள் இந்த அமைப்புகளை எவ்வாறு அமைக்க வேண்டும் என்பதை மிக முறையாக சிந்திக்க வேண்டும். இன்றைய மேம்பட்ட தீ விரோத பொருட்கள் இந்த சிக்கலைத் தீர்க்க, கூறுகளுக்கு இடையில் செராமிக் ஃபைபர் காப்புப் பொருளைச் சேர்த்துள்ளன. இந்த அடுக்குகள், சாதாரண பாதுகாக்கப்படாத எஃகு தகடுகளுடன் ஒப்பிடும்போது, உண்மையான வெப்பக் கடத்துதிறனை மூன்றில் இரண்டு பங்கு வரை குறைக்கின்றன.

தீ வெளிப்பாட்டின் போது தனிப்பயன் வெப்ப திறன் மற்றும் வெப்ப உறிஞ்சுதல்

எஃகு தகடுகள் சூடாக ஆக அதிக வெப்பத்தை உறிஞ்சுகின்றன; அவை அறை வெப்பநிலையில் ஒரு கிலோகிராமுக்கு ஒரு டிகிரி செல்சியஸுக்கு 0.46 kJ வெப்பத்தை உறிஞ்சுகின்றன, ஆனால் 2015-இல் வெளியிடப்பட்ட சில ஆய்வுகளின்படி, 750 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வெப்பநிலை உயரும்போது இது ஒரு கிலோகிராமுக்கு ஒரு டிகிரி செல்சியஸுக்கு தோராயமாக 1.7 kJ ஆக அதிகரிக்கிறது. இங்கு நிகழும் நிகழ்வும் மிகவும் சுவாரஸ்யமானது. 300 முதல் 600 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான சவாலான வெப்பநிலை வரம்பில் எஃகு குளிர்ந்த நிலையில் இருக்கும்போது விட மூன்று முதல் நான்கு மடங்கு அதிக ஆற்றலை உறிஞ்சுகிறது. இந்த பண்பு, சில கட்டிடப் பொருட்கள் தீயை நீண்ட நேரம் எதிர்கொள்ள முடியும் என்பதை விளக்குகிறது. பல கட்டிட நிறுவனங்கள் இந்த நிகழ்வைப் பயன்படுத்தி, தற்போது பாதுகாப்பு சான்றிதழ்களில் காணப்படும் 90 நிமிட தீ எதிர்ப்புத் தரம் (fire rating) போன்ற முக்கியமான தரத்தை நிறைவேற்றும் கட்டமைப்புகளை வடிவமைக்கின்றன.

நீண்ட கால தீ நிகழ்வுகளில் வெப்பநிலை-சார்ந்த வெப்ப இடமாற்றம்

வெப்பநிலை அளவு	வெப்ப இடமாற்ற வீதம்	தோல்விக்கான வரம்பு
200–400°C	28 W/m²·K	வலிமை இழப்பு 0%
400–600°C	42 W/m²·K	வலிமை இழப்பு 50%
>600°C	67 W/மீ²·K	கட்டமைப்பு தோல்வி

400°Cக்கு மேல் வெப்ப பரிமாற்றம் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் வேகப்படுகிறது, இதனால் கூடுதல் வெப்ப காப்பு தேவைப்படுகிறது. ASTM E119 தீ வளைவுகளுக்கு உட்பட்டு, பாதுகாக்கப்படாத எஃகு தட்டு கட்டமைப்புகள் 18 நிமிடங்களில் 550°C வெப்பநிலையை அடைகின்றன; அதே நேரத்தில், சரியாக காப்பிடப்பட்ட கட்டமைப்புகள் 120 நிமிடங்களுக்கு மேல் உள் வெப்பநிலையை 300°Cக்கு கீழே பராமரிக்கின்றன.

எஃகு தட்டு கட்டமைப்புகள் வழியாக வெப்ப ஓட்டத்தை மாதிரியாக்குதல்

முடிவுறு உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA) முடிவுகளைப் பார்க்கும்போது, வெப்ப செயல்திறனைப் பற்றிய கணிப்புகளுக்கும் உண்மையில் நிகழும் விளைவுகளுக்கும் இடையே சுமார் 12 முதல் 15 சதவீதம் வரையிலான வித்தியாசம் இருப்பது பொதுவாகக் காணப்படுகிறது. இந்த வேறுபாட்டின் பெரும்பாலான பகுதி, வெவ்வேறு நிலைமைகளில் இணைப்புகள் (joints) எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைச் சார்ந்தே அமைகிறது. இருப்பினும், சில சமீபத்திய மாதிரியாக்க அணுகுமுறைகள் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்களை ஏற்படுத்தியுள்ளன. இந்த மேம்பட்ட மாதிரிகள், துளைகள் வழியாக ஏற்படும் வெப்ப இழப்பு மற்றும் வெப்பக் கதிர்வீச்சுத் தடுப்பு முறைகளின் பாதுகாப்பு விளைவு போன்ற காரணிகளைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளும்போது, பிழை விகிதம் 5%க்கு கீழே விழுகிறது — இது ஸ்பிரிங்கர் (Springer) 2014 ஆம் ஆண்டு வெளியிட்ட ஆய்வின் முடிவுகளின்படி. இதன் உண்மையில் பயன்பாட்டு விளைவுகள் என்ன? நன்றாக, இப்போது பொறியாளர்கள் கட்டுமானத் திட்டங்களில் துண்டுகளை (planks) எவ்வாறு அமைக்க வேண்டும் என்பதைத் திருத்தியமைக்க முடிகிறது. இந்த ஒப்டிமைசேஷன் (optimal arrangement) தீப்பாதுகாப்பு பாதுகாப்பை எந்தவிதத்திலும் பாதிக்காமல், பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களின் அளவை ஏறக்குறைய காலாண்டு (25%) அளவுக்குக் குறைக்கிறது. இந்தத் துல்லியமான சிமுலேஷன்களின் மூலம் தொழில் காலப்போக்கில் மிகவும் நன்மை பெற்றுள்ளது.

அதிகரித்த வெப்பநிலைகளில் எஃகு துண்டுகளின் இயந்திர திட்பம்

500°Cக்கு மேல் விளை வலிமை மற்றும் நெகிழ்வு மாடுலஸ் பராமரிப்பு

தீ-தரப்படுத்தப்பட்ட எஃகு தட்டுகள் உயர் வெப்பநிலைகளில் முக்கியமான இயற்பியல் பண்புகளை பராமரிக்க பொறியியல் முறையில் வடிவமைக்கப்பட்ட கலவைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. 500°C வெப்பநிலையில், இது அறை வெப்பநிலையில் உள்ள விடுபடு வலிமையின் 52% (415 MPa — 215 MPa) மற்றும் அதன் நெகிழ்வு மாதிரியின் 62% (2.06 × 10⁹ MPa — 1.28 × 10⁹ MPa) ஆகியவற்றை பராமரிக்கிறது; இது ஒப்பிடத்தக்க நிலைமைகளில் பொதுவான கட்டமைப்பு எஃகுகளை விட 18–22% சிறப்பான செயல்திறனைக் காட்டுகிறது (2024 எஃகு செயல்பாடு பகுப்பாய்வு).

வெப்ப முறுக்கு விசைக்கு உட்பட்ட மெல்லிய சுவர் கூறுகளின் செயல்திறன் குறைவு

மெல்லிய சுவர் கூறுகள் (<3 மிமீ தடிமன்) விரைவான வெப்ப சுழற்சியின் போது விறைப்பு இழப்பிற்கு உள்ளாகும் வாய்ப்பு அதிகம். பொருத்தப்பட்ட இணைப்புகள் மற்றும் தட்டையான மேற்பரப்புகளுக்கு இடையேயான வேறுபட்ட விரிவாக்கம், பாதுகாக்கப்படாத வடிவமைப்புகளில் 180 MPa ஐ மிகுந்த விசை மையங்களை உருவாக்குகிறது — இது தீ காரணமாக ஏற்படும் வடிவ மாற்ற வழக்குகளில் 73% ஐ விளக்குகிறது (பொனெமான், 2023). இந்த ஆபத்துகளைக் குறைப்பதற்கு சரியான வடிவமைப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு பூச்சுகள் அவசியம்.

முழு அளவிலான தீ சோதனைகளில் இருந்து பெறப்பட்ட கட்டமைப்பு செயல்திறன் தரவுகள்

மூன்றாம் தரப்பு சோதனைகள், ஐஎஸ்ஓ 834 தரநிலை தீ வெளிப்பாட்டிற்கு 92 நிமிடங்கள் வரை தீ-தடுப்பு எஃகு தட்டு அமைப்புகள் முக்கிய வளைவு வரம்புகளை எட்டுவதற்கு முன்னர் எதிர்ப்பு திறன் கொண்டிருப்பதை உறுதிப்படுத்துகின்றன. தீயின் பின்னரான மதிப்பீடுகள், சுற்றுப்புற பிணைப்புகள் வெப்ப விரிவாக்க விசைகளில் 34% ஐ உறிஞ்சிக்கொள்வதன் மூலம் சுமை மீண்டும் பகிரப்படுவது ஒழுங்காக நிகழ்வதையும், கட்டமைப்பு தொடர்ச்சியை பாதுகாப்பதையும் வெளிப்படுத்துகின்றன.

செயலில் தீ பாதுகாப்பு அமைப்புகளில் எஃகு தட்டுகளின் பங்கு

தீ-தடுப்பு எஃகு தட்டுகளை கட்டிடத்தின் தீ தடுப்பு தடைகளில் ஒருங்கிணைத்தல்

கட்டிடங்களில் தீ பரவுவதிலிருந்து அமைப்புகளைப் பாதுகாப்பதில், தீ எதிர்ப்புத் தன்மை கொண்ட எஃகு தட்டுகள் இன்றைய கட்டிட வடிவமைப்புகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. 2023 ஆம் ஆண்டு NFPA தரவுகளின்படி, செர்டிஃபை செய்யப்பட்ட செயலிலா தீ பாதுகாப்பு அமைப்புகளில் ஏறக்குறைய 8 இல் 10 அமைப்புகளில் இந்த தட்டுகள் அவற்றின் வடிவமைப்பில் எங்காவது சேர்க்கப்பட்டுள்ளன. இந்த உலோக பலகைகள் கட்டிடங்களின் சுவர்கள், தளங்கள் மற்றும் மேற்தளங்கள் முழுவதும் பொருத்தப்படுகின்றன, இதனால் முக்கிய கட்டமைப்பு பாகங்களை நோக்கிய வெப்ப இயக்கத்தை மெதுவாக்கும் தடைகள் உருவாகின்றன. இது தீ ஏற்பட்ட பின்னரான முக்கியமான முதல் 90 நிமிடங்களில் மக்கள் பாதுகாப்பாக வெளியேற மதிப்புமிக்க நேரத்தை வழங்குகிறது. இவை பாரம்பரிய சீலந்த்களிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன? சீலந்த்கள் தளத்தில் மிகவும் கவனமாக பயன்படுத்தப்பட வேண்டும், ஆனால் இந்த எஃகு அமைப்புகள் முன்னரே தயாரிக்கப்பட்ட இணைக்கக்கூடிய துண்டுகள் மற்றும் சிறப்பு வெப்ப எதிர்ப்பு பூச்சுகளுடன் வழங்கப்படுகின்றன. கட்டிடத் தொழிலாளர்கள், உயரமான கட்டிடங்களில் இந்த அமைப்புகளை பிற முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது ஏறக்குறைய 40% குறைவான பிழைகளை அடையாளம் கண்டுள்ளனர்.

ஒப்பிட்டு பார்க்கும் தீ எதிர்ப்புத் தன்மை: எஃகு தட்டுகள் மற்றும் மாற்று கட்டிடப் பொருட்கள்

தொழில்துறை சோதனைகள், எஃகு தகடு 1000°C வெப்பநிலையில் கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மையை 93 நிமிடங்கள் வரை வழங்குகிறது என்பதைக் காட்டுகின்றன, இது மென்பொருள் கலவை கான்கிரீட் (40 நிமிடங்கள்) மற்றும் தீ சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட மரம் (15 நிமிடங்கள்) ஆகியவற்றை விட மிகச் சிறந்தது (UL Solutions 2023). இதன் குறைந்த வெப்ப பரவல் விகிதம் (2.3×10⁻⁶ m²/s) வெப்பத்தை மெதுவாக பரவச் செய்கிறது, இது கலவைப் பொருட்களில் பொதுவாகக் காணப்படும் இடத்திற்கு ஏற்ற தோல்விகளைக் குறைக்கிறது.

பொருள்	சராசரி தீ எதிர்ப்பு	தோல்வி முறை	பராமரிப்பு சுழற்சி
ஸ்டீல் பிளாங்க்	93 நிமிடங்கள்	மெதுவான வளைவு	25 ஆண்டு ஆயுட்காலம்
வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட்	40 நிமிடங்கள்	380°C இல் பொருள் துகள்களாக உடைதல்	15 ஆண்டுகளுக்கு ஒரு முறை ஆய்வு
தீ சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட மரம்	15 நிமிடங்கள்	எரிதல் தொடங்குதல்	5 ஆண்டுகளுக்கு ஒரு முறை மீண்டும் தீ சிகிச்சை

முக்கிய நன்மை: தீயின் பின்னர் எஃகு தட்டு 78% அசல் சுமைத் திறனை பராமரிக்கிறது, இது கான்கிரீட்டின் 32% ஐ விட அதிகம் (ASTM E119-23).

தீ-தடுப்பு எஃகு தட்டின் பொருள் கூறுகள் மற்றும் நீண்டகால உறுதித்தன்மை

அதிக வெப்பநிலை செயல்திறனை மேம்படுத்தும் கலவை வகைகள்

இன்றைய தீ எதிர்ப்பு எஃகு தட்டுகள் குரோமியம்-நிக்கல் கலவைகளையும், வானேடியம் போன்ற சிறிய அளவு பிற சேர்மங்களையும் கொண்டுள்ளன; இவை சுமார் 0.05 முதல் 0.15 சதவீதம் வரை இருக்கும், இது 800 டிகிரி செல்சியஸை விட அதிகமான வெப்பநிலைகளில் கூட அவற்றின் ஸ்திரத்தன்மையை பராமரிக்க உதவுகிறது. இந்தப் பொருட்களை வேறுபடுத்துவது, ASTM E119-22 தரத்தின்படி சோதனைகளின்போது அவற்றின் பெரும்பாலான சுமையேற்று வலிமையை (compressive strength) பராமரிக்கும் திறனே ஆகும்; இது அவற்றின் அசல் வலிமையில் சுமார் 85 முதல் 92 சதவீதம் வரை பராமரிக்கப்படுகிறது. நீண்ட காலமாக வெப்பத்திற்கு ஆட்படுவதைப் பற்றி கவலைப்படுபவர்களுக்காக, உயர் வலிமை குறைந்த கலவை (HSLA) பதிப்புகள், சாதாரண கார்பன் எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது வெப்ப சோர்வுக்கு (thermal fatigue) குறிப்பிடத்தக்க அளவில் சிறந்த எதிர்ப்புத்திறனைக் கொண்டவை. 650 டிகிரி செல்சியஸில் பல ஆறு மணி நேர வெப்ப சுழற்சிகளுக்கு பிறகு, HSLA எஃகுகள் வெப்பநிலை மாற்றங்களால் ஏற்படும் சேதத்திற்கு சுமார் 40 சதவீதம் அதிக எதிர்ப்புத்திறனைக் காட்டுகின்றன.

அலாய் வகை	உருகும் வெப்பநிலை (°செ)	வெப்ப விரிவாக்க கெழு (மைக்ரோ மீட்டர்/மீட்டர்·°செ)	தீ எதிர்ப்பு தரம்
A572 Gr50	1,425	12.3	120 நிமிடங்கள்
A588 வானிலை எதிர்ப்பு	1,380	11.9	180 நிமிடங்கள்
ASTM A1035	1,510	10.7	240 நிமிடங்கள்

3.5% சிலிக்கான் உள்ளடக்கம் கொண்ட எஃகு தகடுகள், பாதுகாக்கப்படும் பகுதிகளுக்கு வெப்ப கடத்தலை மேலும் தாமதப்படுத்துவதற்காக, மரபுசார் கலவைகளுடன் ஒப்பிடும்போது 18% குறைந்த வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் காட்டுகின்றன.

அதிக வெப்பநிலைக்கு மீண்டும் மீண்டும் வெளிப்படுத்தப்பட்ட பின் உறுதித்தன்மை

சோதனைகள் இரும்பு தகடுகளை 950 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான வெப்பநிலையில் ஐந்து முறை இரண்டு மணி நேர தீ வெளிப்பாட்டிற்கு உட்படுத்தியபோது, மிகக் குறைந்த வளைவு (மீட்டருக்கு 2 மில்லிமீட்டருக்கு குறைவாக) கண்டறியப்பட்டது. துத்தநாகம் பூசப்பட்ட பதிப்புகளைப் பொறுத்தவரை, அவையும் குறைந்த அளவிலேயே ஆக்ஸிஜனேற்றமடைகின்றன; ASTM G54 சோதனைகளின்படி, வெப்பத்தை மீண்டும் மீண்டும் சுழற்றும் சோதனைகளில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் ஆண்டுக்கு 0.03 மிமீ-க்கு குறைவாகவே இருக்கிறது. தொழிற்சாலைகள் மற்றும் நிலையங்களிலிருந்து கிடைத்த உண்மையான தரவுகளைப் பார்க்கும்போது, நாம் ஒரு சுவாரஸ்யமான விஷயத்தையும் காண்கிறோம். ஆண்டுக்கு மைனஸ் 20 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் 300 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு ஏற்படும் சூழலில், இந்தப் பொருட்கள் பதினைந்து ஆண்டுகள் பயன்பாட்டில் இருந்த பின்னரும் தங்களது பெரும்பாலான வலிமையை பராமரித்துள்ளன. அந்தக் கால அளவில் இழுவிசை வலிமையில் 5 முதல் 7 சதவீதம் வரை குறைவு ஏற்பட்டுள்ளது; அவை எத்தனை கடுமையான நிலைமைகளைச் சந்தித்துள்ளன என்பதைக் கருதும்போது, இது மிகவும் மோசமானதாக கருதப்படவில்லை.

நானோ-செராமிக் பூச்சுகள் (15–20 மைக்ரோமீட்டர் தடிமன்) ஒப்பனை செய்யப்பட்ட 50-ஆண்டு வானிலை சோதனை மாதிரிகளில் (ISO 12944-C5-M) மேற்பரப்பின் 97% முழுமையை பராமரிக்கின்றன. சுயாதீன சான்றுகள், இந்த பூசப்பட்ட பலகைகள் மின்சார நிலையங்கள் போன்ற கடினமான சூழல்களில் 30 ஆண்டுகளுக்கு மேலாக தீ தடுப்புச் செயல்திறனை பராமரிக்கின்றன என உறுதிப்படுத்துகின்றன.

வெப்ப மற்றும் கட்டமைப்பு பதில் செயல்களின் முடிவிலி உறுப்பு பகுப்பாய்வு

வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் சுமைகள் எவ்வாறு மாறுகின்றன என்பதைக் கணக்கிடுவதன் மூலம், FEA (வரம்பு உறுப்பு பகுப்பாய்வு) பொறியாளர்களுக்கு 800 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேற்பட்ட தீயின் வெப்பத்திற்கு உள்ளாகும்போது எஃகு தகடுகளில் வெப்பம் எவ்வாறு பரவுகிறது என்பதையும், அந்த அமைப்புகளில் எங்கு வலுவான அழுத்தம் ஏற்படுகிறது என்பதையும் முன்கூட்டியே கணிக்க உதவுகிறது. இந்த முறை கட்டுமானம் தொடங்குவதற்கு முன்பே வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்த உதவுகிறது. கடந்த ஆண்டு மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆய்வுகள், FEA மாதிரிகள் உண்மையான உலக சோதனைகளுடன் மிகவும் ஒத்திருந்தன என்றும், பொருள்கள் தவறுதல் ஆரம்பிக்கும் நேரத்தை முன்கூட்டியே கணிப்பதில் சுமார் 92 சதவீத துல்லியத்தை அடைந்தன என்றும் காட்டின. ஆனால் சுவாரஸ்யமாக, கூறுகள் தீயில் நீண்ட நேரம் இருந்தால், இறக்குமதி மற்றும் உண்மைக்கு இடையேயான வேறுபாடுகள் சிறிது அதிகரித்தன — இது நீண்ட கால சூழ்நிலைகளுக்கான வடிவமைப்பாளர்கள் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டிய ஒன்றாகும்.

தீ மாதிரிகளில் குளிர்வூட்டல், வெப்பக் கதிர்வீச்சு மற்றும் வெப்பக் கடத்தலை இறக்குமதி செய்தல்

மேம்பட்ட சிமுலேஷன் கருவிகள் எஃகு தட்டு கூறுகள் முழுவதும் வெப்ப பரிமாற்றத்தின் மூன்று முறைகளையும் ஒருங்கிணைக்கின்றன. ASTM E119 தீ வளைவுகளுக்கு ஏற்ப, வெப்ப வீச்சு (Radiation) ஆனது ஆரம்ப வெப்ப பாய்வில் 63–78% ஐ கணக்கிடுகிறது, அதே நேரத்தில் குறுக்கு வெட்டு மேற்பரப்புகளில் வெப்ப விநியோகத்தை கொண்டு வருவதில் காற்றோட்டம் (Convection) முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. பல-இயற்பியல் மாதிரியாக்கம் (Multi-physics modeling) மூலம் வடிவமைப்பு மேம்பாடு செய்யப்படுவதன் மூலம், தட்டின் தடிமன் வழியாக வெப்பநிலை உயர்வு 18–22 நிமிடங்களுக்கு தாமதப்படுத்தப்படுகிறது.

சோதனை அடிப்படையிலான சோதனைகள் மற்றும் உண்மையான தீ சூழ்நிலைகளில் வெப்பநிலை வரைபடம்

முழு அளவிலான சூடேற்றும் அறை சோதனைகள் (Full-scale furnace tests), தட்டுகளின் நீளத்தின் முழு பரப்பிலும் வெப்பநிலை வரைபடத்தை வரைய வெப்பமானிகளின் (thermocouple arrays) வரிசையைப் பயன்படுத்தி அடிப்படையிலான சரிபார்ப்பை வழங்குகின்றன. சமீபத்திய சோதனைகளில், 90 நிமிடங்கள் நீடித்த தீ ஏற்படுத்தப்பட்ட சூழ்நிலைகளில் முன்கூட்டியே கணிக்கப்பட்ட மற்றும் அளவிடப்பட்ட நடு-விரிவு (mid-span deflection) இடையே 5% க்கும் குறைவான விலக்கம் கண்டறியப்பட்டது. வெப்ப படமாக்கம் (Thermal imaging) கடத்துத்திறனைக் குறைக்கும் பூச்சுகள் மூலம் பரப்பு வெப்பநிலையை 120–140°C வரை குறைத்த இடங்களில் உள்ள குறிப்பிட்ட சூடான புள்ளிகளை (localized hotspots) அடையாளம் கண்டறிந்தது.

சான்றிதழ் பெற்ற தீ எதிர்ப்புத் தரநிலைகளுக்கு எதிராக எண்கணித மாதிரிகளை ஒப்பிடுதல்

நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த, சிமுலேஷன் முடிவுகள் ISO 834 மற்றும் EN 1363-1 தீ எதிர்ப்பு தரத்திற்கு ஏற்ப ஒத்திருக்க வேண்டும். சான்றிதழ் வழங்கும் அமைப்புகள், ஏற்றுதல் திறன் மற்றும் காப்பு செயல்திறன் ஆகிய இரண்டிற்கும் உடல் சோதனை முடிவுகளுடன் கணினி மாதிரிகள் 10% விலகலுக்குள் இருக்க வேண்டும் என்று தேவைப்படுத்துகின்றன. இந்த தரத்தை பூர்த்தி செய்வது, முழு அளவிலான தீ சோதனையின்றி புதிய அமைப்புகளின் முன்கூட்டியே கணிப்பு மாதிரியை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

தேவையான கேள்விகள்

சாதாரண மற்றும் அதிக வெப்பநிலைகளில் தீ எதிர்ப்பு எஃகு தகடுகளின் வெப்பக் கடத்துத்திறன் என்ன?

சாதாரண நிலைமைகளில், எஃகு தகடுகளின் வெப்பக் கடத்துத்திறன் தோராயமாக மீட்டர் கெல்வினுக்கு 25 முதல் 30 வாட் வரை இருக்கும், இது 500 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் தோராயமாக மீட்டர் கெல்வினுக்கு 15 முதல் 18 வாட் வரை குறைகிறது.

எஃகு தகடுகளின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் வெப்பநிலையுடன் எவ்வாறு மாறுகிறது?

எஃகு தகடுகளின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் அவை சூடாகும் போது அதிகரிக்கிறது; அது அறை வெப்பநிலையில் 0.46 கிலோஜூல்/கிகி°செல்சியஸ் இலிருந்து தொடங்கி, 750 டிகிரி செல்சியஸில் 1.7 கிலோஜூல்/கிகி°செல்சியஸ் வரை அடைகிறது.

தீ விபத்தின் போது, எஃகு தட்டுகளின் தோல்வி முறைகள் பிற கட்டுமானப் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது எவ்வாறு உள்ளன?

எஃகு தட்டுகள் படிப்படியான வளைவுத் தோல்வி முறையைக் காட்டுகின்றன, மேலும் அவை 380°C வெப்பநிலையில் பிளவுறும் முறையில் செயல்படும் இரும்பு-கலந்த கான்கிரீட் மற்றும் தீயில் சீக்கிரமே எரிதொடங்கும் தீ-சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட மரம் ஆகியவற்றுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த தீ எதிர்ப்புத் தன்மையைக் கொண்டுள்ளன.

எஃகு தட்டுகளின் தீ எதிர்ப்புத் தன்மையை மதிப்பீடு செய்வதில் முடிவிலி உறுப்பு பகுப்பாய்வு (Finite Element Analysis) எவ்வாறு பங்களிக்கிறது?

முடிவிலி உறுப்பு பகுப்பாய்வு, அதிக வெப்பநிலையில் தீ ஏற்படும் போது எஃகு தட்டுகளில் வெப்பம் பரவுதல் மற்றும் பொருளின் விரிவாக்கம் ஆகியவற்றை முன்கூட்டியே கணிக்க உதவுகிறது; இது உண்மையான பயன்பாடுகளில் வடிவமைப்பின் துல்லியத்தையும் பாதுகாப்பையும் மேம்படுத்துகிறது.