夹层玻璃如何检测抗冲击性能?具体要做哪些试验?

抗冲击性能是评价一款玻璃是否安全的首要参考指标。 秦皇岛某玻璃厂生产了一批夹层玻璃,想要委托我们检测一下玻璃的抗冲击性能。

夹层玻璃如何检测抗冲击性能?具体要做哪些试验?综述

 

抗冲击性能是评价一款玻璃是否安全的首要参考指标。 秦皇岛某玻璃厂生产了一批夹层玻璃,想要委托我们检测一下玻璃的抗冲击性能。夹层玻璃的优势之一就是在受到外来撞击时,由于弹性中间层有吸收冲击的作用,从而可以阻止冲击物穿透,所以即使玻璃破损,也只会产生类似蜘蛛网状的细碎裂纹,而且其碎片还会牢固的粘附在中间层上,进而可以避免因玻璃掉落造成人身伤害或财产损失。 由此,检测夹层玻璃的抗冲击性能也是十分必要的。.

夹层玻璃

一、需求背景

目前夹层玻璃的标准为GB 15763.3-2009《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》,十年前的老标准了。有关夹层玻璃的抗冲击性能,我们可以参考标准里6.10 落球冲击剥离性能试验 和6.11 霰弹袋冲击性能试验来表示。所以该厂家希望我们就这两个试验出一套详细的检测方案。

落球冲击试验机

二、落球冲击性能试验方案

1.落球冲击性能要求

夹层玻璃试验后应符合 a)或 b)的规定:

a) 样品破坏,钢球不应穿透样品,样品不应断裂成分离的块;在有玻璃剥落的部分,中间层不应露出光滑的表面,应被玻璃碎片牢固覆盖;

b) 冲击高度为 4 800 mm 时,样品不破坏。

 

2.落球冲击试验方案

(1)试验前样品应在 20 ℃ ±5 ℃的条件下至少放置 4 h,并在此条件下进行试验。

(2)将样品放在试验支架上,调整冲击体高度,使球面的最低点距样品表面 1 200 mm。释放冲击体冲击样品。

(3)如果样品没有破坏,按冲击高度 1 200mm、1500mm、1900mm、2 400 mm、3000 mm、3800mm、4 800 mm 的顺序,依次提升高度冲击进行试验至样品破坏,记录每块样品的冲击历程和冲击后样品状态。对于非对称结构的夹层玻璃,还应记录每块样品的冲击面。

(4)如果冲击至 4800 mm 时仍未破坏,终止试验并记录样品的冲击历程和冲击后样品状态。对于非对称结构的夹层玻璃,还应记录每块样品的冲击面。

 

3.方案说明

通过与厂家的沟通,我们删除了标准中夹层玻璃冲击到4800mm仍不破坏再增加冲击体质量继续冲击的要求。由于夹层玻璃标准已实施十多年,冲击高度为4800mm夹层玻璃的所有层玻璃仍保持不破坏的情况不多见,且一旦通过增加冲击体重量来冲击至有玻璃层破坏后,结果显示中间层对玻璃的粘结也很好。参考国外标准日本JIS R 3205,该标准也不再要求通过换更大质量的冲击球冲击到样品破坏。大量试验也表明随着我国夹层玻璃工艺的成熟和产品质量的提高,1040g钢球冲击至4800mm时如果玻璃仍未破坏,已足已证明产品的足够的强度和中间层对玻璃良好的粘结和支撑作用。

散弹袋冲击试验机

三、霰弹袋冲击性能试验方案

1.霰弹袋冲击性能要求

(1)对于某一级别的夹层玻璃,不同高度冲击后的样品状态应符合下表的规定。

冲击状态

 

(2)样品破坏后同时符合 a)~b)的规定时为安全破坏。

a) 破坏时允许出现裂缝或开口,但是出现的裂缝或开口不应使直径为 76 mm 的球在 25 N 及以下的力作用下通过;

b) 冲击后样品出现碎片剥离时,称量冲击后 3 分钟内从样品上剥落下的碎片。剥落碎片总质量应小于夹层玻璃两侧最外片玻璃的 100 c㎡的质量的总和,最大剥落碎片质量应小于剥落侧夹层玻璃的最外片玻璃的 44 c㎡的质量

 

2.霰弹袋冲击性能试验方法

(1)试验前,样品应在 20℃±5℃条件下至少保存 12h,并在此温度下进行试验。

(2)将样品安装在试验框架上,竖直吊起并固定钢丝绳的上端。

(3)提升冲击体,使其最大直径的中心位置保持在 300 mm 的冲击高度。将初速度为零的冲击体释放,使冲击体以摆捶式自由下落垂直冲击样品的中心点附近 1 次。若样品没有破坏,升高至 750 mm,同一样品的中心点附近再冲击 1 次;样品仍未破坏时,再升高至 1200 mm 的高度,在同一块样品中心点附近冲击一次。

(4)冲击高度为 300 mm,750 mm 或 1200 mm 样品破坏时,称量剥落碎片质量;如果中间层产生裂口或裂缝,水平持握测力装置测力显示端,选择试样开口或裂缝最严重的部位,水平推动测力装置,直到测力装置已显示达到最大推力 25N,观察球体是否通过开口;或当球体最大直径部分通过试样开口时,观察测力装置显示的最大推力。

(5)记录样品的冲击历程、破坏状态、剥落碎片质量、夹层玻璃中间层材料的种类和产地。对于不对称夹层玻璃样品,应记录每块样品的冲击面。

(6)如果明示级别,可按该级别对应的最高冲击高度进行冲击试验并判定。

(7)如果未明示冲击级别,则从 300 mm 开始试验,未破坏的样品可以用于更高级别的冲击,每个冲击高度冲击 4 块样品。冲击级别为满足规定的最高高度对应的级别。

 

3.方案说明

针对原夹层玻璃标准中对破坏后碎片剥落称量描述不清的问题,本方案进一步明确了100c㎡和44c㎡的所涉及的对象。删除了夹层玻璃标准中要求的类似冲击II-2时必须在1200mm非安全破坏等的内容,只要相应冲击级别的最高高度的冲击结果满足标准要求即可,没有必要一定证明更高冲击高度是不符合的,这也降低了试验成本。

 

四、方案反馈

GB 15763.3-2009 属于国家强制执行标准。多年强标的实施,让我国夹层玻璃产品安全性能有了很大提高,但是部分方法也相对老旧。为了有效标准中的给出的低效和不安全因素,我们的项目组也设计很多方案,去解决消除潜在的不安全因素和提升试验装置的效率。比如霰弹袋冲击试验,我们选择了可移动式霰弹袋。为样品的装置创造出了一个完整的操作区间,在这个操作区间上,样品装置将不受任何外界物品的影响,从根本上消除了装置过程中的不安全因素。将样品与安装框(加紧框)预先贴合,以此将人工的操作减少至在水平方向上样品放置及气动夹紧器操作,之后将由全部的机械代替人工。整个过程将提升效率三分之二以上。用电子传感器定位冲击体(霰弹袋)冲击高度,可精准定位冲击高度,极大地减少试验中的人为误差。最终该方案也得到了厂家的认可,对此,如果你相关方面疑问可留言讨论。

 

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