Test ASTM E84 Steiner Tunnel : Test de combustion pour les matériaux intérieurs des murs et des plafonds

Lors d’incendies de bâtiments, la vitesse à laquelle le feu se propage le long des murs et des plafonds détermine si les personnes peuvent s’échapper en toute sécurité. Si les matériaux intérieurs ne sont pas suffisamment ignifuges, les flammes peuvent se propager dans toute la pièce en quelques minutes et une fumée dense obscurcit la visibilité, augmentant le risque de blessure ou de mort.

Les codes du bâtiment américains comportent des exigences spécifiques concernant la résistance au feu des matériaux intérieurs des murs et des plafonds. Parmi celles-ci, le test ASTM E84 Steiner Tunnel est la méthode de test la plus couramment utilisée et constitue une norme de référence dans le Code international du bâtiment (IBC) et dans la réglementation NFPA 101 sur la sécurité des personnes. Cet article présente le contenu principal de ce test.

Qu'est-ce que l'essai ASTM E84 Steiner Tunnel ?

Le test Steiner Tunnel est une méthode de test utilisée pour évaluer les caractéristiques de combustion superficielle des matériaux de construction. Pendant le test, l'échantillon est installé au plafond et exposé à une flamme contrôlée pendant 10 minutes, et le taux de propagation de la flamme et la production de fumée sont enregistrés.

Principe de test du tunnel Steiner ASTM E84

Le test a été réalisé dans un four tunnel de 7,3 mètres (24 pieds) de long. L'échantillon a été monté au plafond avec la surface d'essai tournée vers le bas, exposée à la source d'inflammation. La flamme a été allumée par une extrémité et s'est propagée le long de la surface de l'échantillon pendant 10 minutes.

L'équipement de test enregistre deux points de données clés : l'indice de propagation de la flamme (FSI) et l'indice de développement de la fumée (SDI). Pour fournir un point de référence, la norme utilise deux matériaux de référence : les panneaux de fibrociment définis comme 0 et le chêne rouge comme 100. Les valeurs du matériau testé sont dérivées de leur comparaison.

Portée de l'ASTM E84

ASTM E84 s'applique aux finitions intérieures des bâtiments et aux matériaux de plafond. Les échantillons mesurent généralement 24 pouces de largeur × 24 pieds de longueur (610 mm × 7,32 m) et peuvent être continus ou segmentés.

Les exemples testables courants incluent :

Matériaux murs/plafonds : cloisons sèches, panneaux de bois, contreplaqué, panneaux composites, papier peint, revêtements muraux, peinture, enduits.

Matériaux d'isolation : mousse plastique (EPS/XPS/PU), laine de roche, laine de verre, polyuréthane projeté, etc.

Matériaux de revêtement de sol (nécessitant l'installation d'un revêtement de sol) : moquette, revêtement de sol en vinyle, revêtement de sol en caoutchouc, etc.

Autres : panneaux structurels en bois, panneaux en plastique, matériaux composites, matériaux traités ignifuges, emballages de tours de refroidissement, gaines de câbles (normes associées telles que UL910/NFPA262 pour les câbles de conduit), etc.

Exigences de préparation des échantillons :

Les échantillons mesurent généralement 24 pouces de largeur × 24 pieds de longueur (610 mm × 7,32 m) et peuvent être continus ou segmentés.

Les échantillons doivent être conditionnés à une teneur en humidité d'équilibre (généralement ~ 7 %) dans des conditions standard de température et d'humidité.

Les échantillons peuvent être montés avec un substrat (par exemple, adhésif, fixation mécanique) ou autoportés sans substrat.

Les échantillons doivent représenter l'état final du produit (épaisseur, densité, revêtement, etc.) pour une utilisation réelle.

Ne convient pas ou n'est pas limité à : certains matériaux extrêmement épais/lourds, tests de résistance au feu globale des composants structurels (ceux-ci peuvent être testés selon d'autres normes telles que NFPA 285).

Deux indicateurs clés de l'ASTM E84

(1) Frame Spread Index (FSI) : reflète la vitesse à laquelle une flamme se propage sur la surface d'un matériau. Une valeur inférieure indique que la flamme est moins susceptible de se propager.

Étapes de calcul : tracez la distance de propagation de la flamme en fonction du temps sur une période de test de 10 minutes et calculez l'aire sous la courbe (AT).

Si AT ≤ 97,5 pi·min, FSI = 0,515 × AT ; si AT > 97,5 pi·min, FSI = 4900 ÷ (195 - AT). Enfin, arrondissez au multiple de 5 le plus proche.

(2) Valeur développée par la fumée (SDI) : reflète la quantité de fumée produite lors de la combustion du matériau. Une valeur inférieure indique moins de fumée.

Étapes de calcul : enregistrez le taux d'absorption de la lumière toutes les 15 secondes pendant le test, tracez la courbe de densité de la fumée et calculez la surface sous la courbe.

Par rapport au chêne rouge (défini comme 100) : SDI = 100 × A (échantillon) ÷ A (chêne rouge). Arrondissez le résultat au multiple de 5 le plus proche ; s'il dépasse 200, arrondissez au multiple de 50 le plus proche.

Normes de notation

Sur la base des valeurs FSI et SDI, les matériaux sont classés en trois catégories : A, B et C.

Résumé

Le test Steiner Tunnel (principalement basé sur ASTM E84 / UL 723) est une méthode standard de base pour évaluer l'inflammabilité de la surface des matériaux de construction, mesurant principalement l'indice de propagation de la flamme (FSI) et l'indice de densité de fumée (SDI). Ce test est largement utilisé pour la certification de résistance au feu des matériaux de construction et constitue une base importante pour les projets d'exportation et l'accès au marché aux États-Unis et au Canada. Gold fournit l'équipement de test du tunnel Steiner. Si votre produit doit être mis à niveau ou si vous souhaitez en savoir plus sur l'équipement, tel que la structure du four et la température du four, veuillez nous contacter.