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Unité Matériaux et Transformations
CNRS UMR 8207 - Université de Lille

UMET - Tests feu

Le laboratoire est spécialisé dans le domaine de l’ignifugation et de la résistance des matériaux à la chaleur. Le laboratoire possède un certain nombre d’équipements permettant d’effectuer des tests normalisés mais il a également mis au point des tests rapides qui permettent d’appréhender les phénomènes de transfert thermique à plus grande échelle.

Test LOI
Test LOI

Indice limite d’oxygène (L.O.I.)

La mesure de l’indice limite d’oxygène permet de déterminer la concentration en oxygène minimale dans un mélange oxygène / azote qui permet d’entretenir la combustion d’un plastique en position vertical, avec un allumage en haut de l’échantillon. L’inflammabilité des matériaux est ainsi quantitativement caractérisée.

Pour un taux d’oxygène fixé, le temps de combustion et la distance parcourue par la flamme sont mesurés. Tant que le temps de combustion est inférieur à 3 minutes et la distance parcourue par la flamme inférieure à 50 mm, la teneur en oxygène doit être augmentée.

Test UL 94
Test UL 94

UL-94

Contrairement au test LOI, ce test n’est pas quantitatif mais permet d’établir un classement des matériaux. Ce test normalisé s’effectue sur un jeu de 5 échantillons. Les échantillons sont suspendus à un support. L’inflammation s’effectue par le bas avec une flamme bleue de bec Bunsen de 20 mm de haut.

La flamme est appliquée pendant 10 s puis retirée. On note t1 le temps pendant lequel la flamme persiste. La flamme du bec bunsen est ensuite de nouveau appliquée pendant une durée de 10 s puis retirée. On note de la même manière t2 le temps pendant lequel la flamme persiste. Le phénomène de post-incandescence est pris en compte ainsi que l’éventualité de chute de gouttes enflammées susceptibles de propager le feu à un coton placé à l’aplomb du barreau testé. Les matériaux reçoivent des rangs allant de V0 pour un matériau possédant de bonnes propriétés feu à non-classé (NC) pour les matériaux n’ayant aucune tenue.

Cône Calorimètre
Cône Calorimètre

Calorimètre à cône

Le calorimètre à cône est le principal test utilisé à l’échelle du laboratoire pour évaluer le comportement d’un matériau dans les conditions proches de celles d’un incendie. L’objectif de ce test est de mesurer le débit de chaleur libéré par un matériau au cours de sa combustion. L’évaluation du débit calorifique du produit se fait par la mesure du signal de sortie d’une thermopile logée dans une cheminée située au-dessus d’une éprouvette en combustion soumise à un éclairement énergétique connu produit par un radiateur conique.

Le courant de sortie exprimé en mV est converti en débit calorifique par unité de surface (RHR : Rate of Heat Release), en utilisant une courbe de calibration réalisée au préalable par combustion dans le même appareil de méthane ayant une chaleur de combustion connue. Le temps d’ignition est aussi mesuré pendant l'essai ainsi que la perte de masse de l'éprouvette. Le flux de chaleur utilisé peut être réglé pour simuler différents scénarii de feu : sous un flux thermique de 35 kW/m² (incendie déclaré) ou sous un flux radiatif de 50 kW/m² (incendie largement développé et conditions de pré-flashover).

Test à l’épiradiateur

Un test à échelle réduite, encore appelé test à l’épiradiateur, a été développé au sein du laboratoire. Une plaque (5x5cm²) est soumise à une chaleur radiante émise par un épiradiateur (diamètre 10 centimètres, quartz opaque). La mesure de la température au dos de l’échantillon est effectuée à l’aide d’un pyromètre infrarouge.

Ce test permet l’évaluation des propriétés barrières thermiques de revêtement protecteur par rapport à un phénomène purement radiatif.

Four propane
Four propane

Four propane

Le four, alimenté en gaz propane, permet d’atteindre des températures très élevées rapidement et de se rapprocher des profils de température proposés par les différentes normes internationales : ISO834, UL 1709,...

Il permet d’obtenir rapidement des données corrélées avec des tests industriels à plus grande échelle.


 
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