Analysis of thermal performance of multilayer systems for fire doors

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moia, Mariana de Magalhães
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/26223
Resumo: Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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spelling Analysis of thermal performance of multilayer systems for fire doorsCork agglomerateMDITDICone calorimeterExpandable graphiteHRRDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia MecânicaMestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáResidential fires are responsible for over 5000 deaths a year in Europe. One way to increase fire safety in homes is to use fire doors. Wood is more sustainable compared to other materials used in construction. The present research focused on developing and analysing the reaction to fire of cork panels for a future application as the core of a fire door made of a multilayer wooden sandwich panel. In total, ten different cork agglomerates were produced. The thickness (12 or 19 mm), the resin (MDI or TDI) and the amount of expandable, flame-retardant graphite used (0%, 5%, 10% or 20%) were varied. The samples were tested in the calorimetric cone following the EN ISO 13927 standard. Triplicate mass loss tests were performed at constant heat fluxes of 50 and 75 kW/m². First, the influence of the thickness of the agglomerate on its fire performance was studied. The thicker panels (19 mm) showed lower HRR peak values than the thinner panels for both resins evaluated. The results allowed us to analyse that, although they present a similar behaviour, the samples made with TDI released more heat in total than the MDI samples for the same thickness and amount of graphite. It was also possible to notice that the thinner samples presented the second peak of the HRR before the thicker ones. Therefore, it was chosen to carry out the analysis of the influence of expandable graphite on 19 mm thick cork agglomerates. Expandable graphite (EG) showed good results. Its addition reduced HRR and THR values of the specimens. The mass loss of the samples with EG was more gradual than the samples without the additive. MDI resin was shown to react better with the flame retardant.Incêndios residenciais são responsáveis por mais de 5000 mortes por ano na Europa. Uma maneira de aumentar a segurança contra incêndio em residências é usar portas corta-fogo. A madeira é mais sustentável em comparação com outros materiais utilizados na construção. A presente investigação centrou-se no desenvolvimento e análise da reação ao fogo de painéis de cortiça para uma futura aplicação como núcleo de uma porta corta-fogo constituída por um painel sanduíche de madeira. No total, foram produzidos dez aglomerados de cortiça diferentes. A espessura (12 ou 19 mm), a resina (MDI ou TDI) e a quantidade de grafite expansível retardador de chama utilizada (0%, 5%, 10% ou 20%) foram variados. As amostras foram testadas no cone calorimétrico seguindo a norma EN ISO 13927. Testes de tripla perda de massa foram realizados em fluxos de calor constantes de 50 e 75 kW/m². Em primeiro lugar, estudou-se a influência da espessura do aglomerado no seu comportamento ao fogo. Os painéis mais espessos (19 mm) apresentaram valores de pico de HRR menores do que os painéis mais finos para ambas as resinas avaliadas. Os resultados permitiram analisar que, apesar de apresentarem um comportamento semelhante, as amostras feitas com TDI liberaram mais calor no total do que as amostras de MDI para a mesma espessura e quantidade de grafite. Também foi possível notar que as amostras mais finas apresentaram o segundo pico da HRR antes das mais grossas. Assim, optou-se por realizar a análise da influência do grafite expansível em aglomerados de cortiça com 19 mm de espessura. O grafite expansível (EG) apresentou bons resultados. Sua adição reduziu os valores de HRR e THR dos espécimes. A perda de massa das amostras com EG foi mais gradativa do que as amostras sem o aditivo. A resina MDI mostrou reagir melhor com o retardador de chama.Mesquita, L.M.R.Piloto, P.A.G.Alves, Thiago AntoniniBiblioteca Digital do IPBMoia, Mariana de Magalhães2022-12-21T10:23:01Z20222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/26223TID:203129687enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:58:40Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/26223Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:16:46.077630Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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