GB/T 11793-2008 未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料门窗力学性能及耐候性试验方法

　　ICS 9 1 . 060 . 50 Q 74

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 1 1793—2008

　　代替 GB/T 11793 . 1—1989 , GB/T 11793 . 2—1989 , GB/T 11793 . 3—1989

　　未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料门窗力学性能及耐候性试验方法

　　Test methodson mechanicaland weathering propertiesforunplasticizedpolyvinyl

　　chloride(PVC-U)doorsand windows

　　2008-12-24 发布 2009-10-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 1 1793—2008

　　前 言

　　本 标 准 代 替 GB/T 11793 . 1—1989《 PVC 塑 料 窗 建 筑 物 理 性 能 分 级 》、GB/T 11793 . 2—1989 《PVC塑料窗力学性能 、耐候性技术条件》、GB/T 11793 . 3—1989《塑料窗力学性能 、耐候性试验方法》。

　　本标准与 GB/T 11793 . 1—1989 、GB/T 11793 . 2—1989 、GB 11793 . 3—1989 主要差异如下：

　　— 删除了 GB/T 11793 . 1—1989 、GB/T 11793 . 2—1989 的内容，保留了 GB/T 11793 . 3—1989 的主要内容;

　　— 增加了力学性能试验项目顺序的要求;

　　— 增加了未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料门的相关试验方法;

　　— 增加了的锁紧器(执手)开关力试验;

　　— 将开关疲劳试验修改为反复启闭性能试验;

　　— 修改了力学性能中焊接角破坏力的试验及结果的计算方法;

　　— 人工老化试验 由 老 化 时 间 1 000 h 修 改 为 试 样 累 计 接 收 辐 射 能 量 M 类 为 8 GJ/m2 , S 类 为12 GJ/m2 ;老化后的试验修改为双 V 简支梁冲击强度及颜色变化分光光度计测定法;

　　— 自然气候老化试验由曝晒两年修改为试样累计接收波长范围在 300 nm ~ 800 nm 之间的紫外光及可见光的辐射能量：M 类为 8 GJ/m2 , S类为 12 GJ/m2 ;老化后的试验调整为双 V 简支梁冲击强度及颜色变化分光光度计测定法;

　　— 增加了附录 A《测定人工老化试验的辐射强度和暴露时间的计算方法》、附录 B《我国主要的气候类型》。

　　本标准的附录 A 、附录 B 为资料性附录 。

　　本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出 。

　　本标准由住房和城乡建设部建筑制品及构配件产品标准化技术委员会归 口 。

　　本标准主要起草单位：中国建筑科学研究院 。

　　本标准参加起草单位：维卡塑料(上海)有限公司 、国家化学建筑材料测试中心(建工测试部)。

　　本标准主要起草人：黄家文 、陈祺 、金谦 、李鑫 、李丛笑 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 11793 . 1—1989 ;

　　—GB/T 11793 . 2—1989 ;

　　—GB/T 11793 . 3—1989 。

　　Ⅰ

　　GB/T 1 1793—2008

　　未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料门窗

　　力学性能及耐候性试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了未增塑聚氯乙烯(PVC-U) 塑料门窗(以下简称塑料门窗)力学性能及耐候性的术语和定义 、试验方法及试验报告 。

　　本标准适用于未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材制作的建筑用门窗的力学性能以及耐候性检测 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。凡是注 日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 。

　　GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境

　　GB/T 3681—2000 塑料大气暴露试验方法

　　GB/T 14155—2008 整樘门 软重物体撞击试验

　　GB/T 22632—2008 门扇 抗硬物撞击性能检测方法

　　GB/T 16422 . 2—1999 塑料实验室光源暴露试验方法 第 2 部分：氙弧灯

　　JG/T 192—2006 建筑门窗反复启闭性能检测方法

　　ISO 179-1 : 2000 塑料 — 简支梁冲击强度的测定

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本标准 。

　　3 . 1

　　开启限位器 restricted opening device

　　限制窗扇开启度的装置 。

　　3 . 2

　　自然气候老化 naturalweathering

　　材料安装在固定角度或随季节变化角度的试验架上在自然环境中的长期暴露 。

　　3 . 3

　　门窗反复启闭性能 repeated opening and closing performanceofwindowsanddoors

　　门窗在多次开启和关闭作用下，保持正常使用功能的能力，以不发生影响正常使用的变形 、故障和损坏的反复启闭次数表示 。

　　4 窗的力学性能试验方法

　　4 . 1 试验项目及进行顺序

　　各类塑料窗的力学性能试验项目见表 1;试验项 目 的进行顺序应按照锁紧器(执手)开关力 、窗的开关力 、悬端吊重 、翘曲或弯曲 、扭曲 、对角线变形 、撑挡 、开启限位器 、反复起闭性能 、大力关闭依次进行 。

　　1

　　GB/T 1 1793—2008

　　表 1 各类塑料窗的力学性能试验项目

　　检测项 目

　　平开窗

　　悬转窗

　　推拉窗

　　垂直轴

　　滑轴平开窗

　　上悬窗

　　下悬窗

　　中悬窗

　　立转窗

　　左右推拉窗

　　上下推拉窗

　　内开

　　外开

　　锁紧器(执手)开关力

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　—

　　—

　　窗的开关力

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　悬端吊重

　　√

　　√

　　√

　　—

　　—

　　—

　　√

　　—

　　—

　　翘曲或弯曲变形

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　扭曲

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　√

　　√

　　对角线变形

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　√

　　—

　　撑挡

　　—

　　√

　　—

　　√

　　√

　　√

　　√

　　—

　　√

　　开启限位器

　　—

　　√

　　—

　　√

　　√

　　√

　　√

　　—

　　√

　　反复启闭性能

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　—

　　大力关闭

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　—

　　—

　　焊接角破坏力

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　注：表中符号“√ ”表示需要检测的项 目，符号 “— ”表示不需检测的项 目 。

　　4 . 2 试验装置

　　塑料窗的力学性能试验装置如下：

　　a) 窗试件的固定装置：能保证窗体竖直 、稳定地被固定，不会因为试样上施加外力而发生任何方向的位移，并不应妨碍窗扇开关方向的 自 由度;

　　b) 加力和测力装置：除特殊说明外，加力装置应保证试验负荷能连续无冲击施加在试样上，并能保持设定值，其力值 准 确 度 不 低 于 0 . 5 级，满 量 程 不 应 超 过 1 000 N ,测 力 装 置 示 值 精 度 为1 N ;

　　c) 测量位移(变形)的装置，包括位移测定器及使其定位的装置：位移测量过程中测量装置本身不会发生任何方向 的 位 移，测 量 装 置 不 应 对 试 样 施 加 影 响 试 验 结 果 的 外 力，测 量 精 度 不 低 于

　　0 . 1 mm,并具有试验数据实时记录功能;

　　d) 窗的反复启闭性能试验装置：应满足 JG/T 192—2006 中第五章的规定;

　　e) 焊接角破坏力测定装置：力值测量精度为 ±1%,测量范围为 0 kN ~ 20 kN ,能保证试验负荷能以 50 mm/min±5 mm/min 的速度平稳 、连续 、无冲击地施加到试样上;并能显示记录试样破坏前(含破坏时)的能承受的最大应力，应具有防止试样破碎飞溅伤人的保护装置 。

　　4 . 3 试样

　　4 . 3 . 1 试样的工艺及规格要求

　　如无特殊说明，不应附加多余的零配件，或采用特殊的组装工艺;试样的规格型号和镶嵌方式应符

　　2

　　GB/T 1 1793—2008

　　合有关的标准或设计要求 。

　　4 . 3 . 2 试样制备

　　试样采用 3 樘相同规格 、型号的成品塑料窗;焊接角应从未进行镶嵌工艺的半成品窗框 、扇的焊接件上用机加工的方式取得相同规格 、型号的 5 个试件 。

　　4 . 3 . 3 状态调节

　　试样应放置在 18 ℃ ~ 28 ℃间进行状态调节至少 24 h后，然后再进行各项性能试验 。

　　4 . 4 试验项目

　　4 . 4 . 1 锁紧器(执手)开关力试验

　　4 . 4 . 1 . 1 原理

　　测量实际使用条件下，锁紧器或执手的开启力值 。

　　4 . 4 . 1 . 2 试验步骤

　　在锁紧器的手柄上，距其转动轴心 100 mm处，挂一个量程为 0 N ~ 150 N 的测力弹簧秤，沿垂直手柄的运动方向以顺或者逆时针方向加力，直到手柄移动使门扇松开或者紧闭，记录测量过程中所显示的最大力值，取 3 樘试样中试验数值的最大值，作为锁紧器(执手)的开力或关力 。

　　4 . 4 . 2 窗的开关力试验

　　4 . 4 . 2 . 1 原理

　　测量实际使用条件下，移动窗扇的所需要的力值 。

　　4 . 4 . 2 . 2 试验步骤

　　打开窗扇的锁闭装置，使用带有最大示值功能 、示值精度为 1 N 的弹簧秤，钩住窗的执手处，用手通过弹簧秤拉动窗扇，使其开启或关闭，读取开启或关闭过程弹簧秤显示的最大读数;取 3 樘试样中试验数值最大值作为本试验的结果 。

　　4 . 4 . 3 悬端吊重试验

　　4 . 4 . 3 . 1 原理

　　悬端吊重试验是测定开着的窗户在受到外加垂直荷载作用时的性能 。

　　4 . 4 . 3 . 2 试验步骤

　　在开启角度为 90 °±5 °的窗扇 自 由端的扇框型材中心线上，施加 500 N 的垂直向下负荷，保持 5 s 后立即卸荷，卸 荷 60 s 后，记 录 窗 扇 自 由 端 扇 框 型 材 中 心 线 上 测 试 点 的 位 置 初 始 读 数 L0 ,读 数 精 确 到0 . 01 mm。进行第二次加荷(500 N) ,保持 60 s 。记录此时的测试点的读数 L1 ,立即卸荷，60 s 后，记录测量仪器上的读数 L2 , 单位均为 mm,检查窗户开关功能是否正常，并记录 。

　　4 . 4 . 3 . 3 结果和表示

　　负载变形按式(1)计算 、残余变形按式(2)计算：

　　负载变形 = L1 - L0 ( 1 )

　　残余变形 = L2 - L0 ( 2 )

　　式中：

　　L0 — 测试点的位置初始读数，单位为毫米(mm) ;

　　L1 — 第二次加荷 60 s 时，测试点的读数，单位为毫米(mm) ;

　　L2 — 第二次加荷并卸荷 60 s后测试点的读数，单位为毫米(mm) 。

　　4 . 4 . 4 翘曲或弯曲变形试验

　　4 . 4 . 4 . 1 原理

　　翘曲或弯曲变形试验是模拟窗扇的一角被卡住时，强行开窗或人依靠在打开着的窗扇上以及受风力时，窗扇产生变形的情况 。

　　4 . 4 . 4 . 2 试验步骤

　　各类塑料窗的翘曲或弯曲变形试验步骤如下：

　　a) 平开窗及悬窗 的 翘 曲 变 形 是 将 窗 扇的 锁 闭 打 开，并 使 窗 扇的 一 角 卡 住 。 在 窗 扇 执 手 处 施 加

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　　GB/T 1 1793—2008

　　300 N 的负荷，保持 5 s 后卸除，卸除负荷 60 s 后记录执手处测量位移装置上的初始读数 L0 ,精确到 0 . 01 mm,再进行第二次加荷(300 N) ,保持 60 s,记录测量位移装置上的初始读数 L1 ,立即卸荷，卸荷 60 s 后，记录测量装 置 上 读 数 L2 , 单 位 均 为 mm 。 检 查 窗 户 开 关 功 能 是 否 正常，试件是否破坏，并记录;

　　b) 推拉窗的弯曲变形试验时将窗扇处于半开状态，负荷的位置应处于窗扇开启边竖挺的中点，负荷方向垂直于窗平面 。施加 300 N 的负荷，保持 5 s 后卸除，卸除负荷 60 s 后记录测量位移装置上的初始读数 L0 ,精确到 0 . 01 mm,再进行第二次加荷(300 N) ,保持 60 s,记录测量位移装置上的初始读数 L1 ,立即卸荷，卸荷 60 s 后，记录测量装置上读数 L2 , 单位均为 mm 。检查窗户开关功能是否正常，试件是否破坏，并记录 。

　　4 . 4 . 4 . 3 结果和表示

　　负载变形按式(1)计算 、残余变形按式(2)计算 。

　　4 . 4 . 5 扭曲变形试验

　　4 . 4 . 5 . 1 原理

　　扭曲变形试验是模拟推拉窗在使用过程中，当窗扇突然受阻而强行推拉时，见图 1 ,窗扇框执手处受扭曲变形的情况，见图 2 。

　　图 1 扭曲试验状态图

　　a) 初始状态 b) 推窗时的变形情况 c) 拉窗时的变形情况

　　图 2 扭曲试验时执手处窗扇框的变形情况

　　4

　　GB/T 1 1793—2008

　　4 . 4 . 5 . 2 试验步骤

　　在推拉窗扇框执手处，施加 200 N 与开关方向一致的负荷，加 、卸荷步骤及变形记录依照 4 . 4 . 3 . 2 ,测定第二次加荷及卸荷后执手处的负载变形及残余变形，单位为 mm,精确到 0 . 01 mm 。检查并记录窗户开关功能是否正常 。对于没有外凸执手的推拉窗可不作扭曲试验 。

　　4 . 4 . 5 . 3 结果和表示

　　负载变形按式(1)计算 、残余变形按式(2)计算 。

　　4 . 4 . 6 对角线变形试验

　　4 . 4 . 6 . 1 原理

　　对角线变形试验是测定推拉窗在开关过程中，窗扇受阻时其对角线的变形情况 。

　　4 . 4 . 6 . 2 试验步骤

　　试验是在窗扇的一角被卡住的情况下，在窗扇的执手处，施加与推拉方向一致的负荷 200 N ,加 、卸荷步骤及变形记录依照 4 . 4 . 3 . 2 ,测定第二次加荷时及卸荷后窗扇对角线的变形，单位为 mm,精确到0 . 1 mm 。检查窗户开关功能是否正常 。

　　4 . 4 . 7 撑挡试验

　　4 . 4 . 7 . 1 原理

　　撑挡试验是测定撑挡受力(如阵风吹袭窗扇)时的承受能力 。

　　4 . 4 . 7 . 2 试验步骤

　　试验时，窗扇处于稳定的开启状态，在执手处施加垂直于执手 200 N 负荷，依照 4 . 4 . 3 . 2 的规定进行加 、卸荷及变形的记录 。测定撑挡处在荷载作用下的变形及卸荷后的残余变形，单位为 mm,精确到0 . 01 mm 。

　　4 . 4 . 7 . 3 结果表示

　　负载变形按式(1)计算 、残余变形按式(2)计算 。

　　4 . 4 . 8 开启限位器试验

　　4 . 4 . 8 . 1 原理

　　开启限位器试验是模拟关闭着的窗扇被阵风吹开时，检验窗扇开启限位器遭受猛然开启力作用的承受能力 。

　　4 . 4 . 8 . 2 试验步骤

　　试验时，窗扇先处于关闭状态，施加 10 N 的开启力将窗扇拉开，限位器则受到 10 N 的负荷以及窗扇惯性冲击 。重复该步骤 10 次，检查并记录试验过程中及试验后窗扇机器限位器的损坏情况 。

　　4 . 4 . 9 窗的反复启闭性能试验

　　依照 JG/T 192—2006 第 9 章进行 。

　　4 . 4 . 10 大力关闭试验

　　4 . 4 . 10 . 1 原理

　　大力关闭试验是模拟开着的窗，当撑挡没有锁紧或因功能失效时，在阵风吹袭下窗扇与框发生猛烈碰撞时的承受能力 。

　　4 . 4 . 10 . 2 试验步骤

　　试验时将窗扇开启 45 °±5 °,松开撑挡，使窗扇在负荷作用下猛力关闭，重复该步骤 10 次，观察并记录试样有无损坏 。试验负荷应通过定滑轮作用在窗扇的执手处，其大小应相当于七级风的作用力的 一半即为 75 Pa乘以窗扇的面积 。

　　4 . 4 . 1 1 焊接角破坏力试验

　　4 . 4 . 1 1 . 1 原理

　　焊接角破坏力试验是为了测定窗扇和窗框的角隅部位的断裂强度 。

　　5

　　GB/T 1 1793—2008

　　4 . 4 . 1 1 . 2 试验步骤

　　试样只清理 90 °角的外缘，试样支撑面的中心长度 a 为 400 mm±2 mm,支撑部分加工成 45 °角，见图 3 。

　　图 3 焊接角破坏力试验示意图

　　按照图 3 所示，将试样的两端放在活动支撑座上，向焊接头或者 T 型接头处施加压力，直至断裂为止，记录最大力值 F。

　　4 . 4 . 1 1 . 3 结果和表示

　　根据生产商或者相关单位提供的型材截面图进行焊接角最小破坏力的计算，计算方法见公式(3) :

　　Fc = (4 × σmin ·W )/(a-21/2 e) ( 3 )

　　其中 W = I/e ( 4 )

　　式中：

　　Fc — 焊接角最小破坏力，单位为牛顿(N) ;

　　σmin — 型材最小破坏应力，设定为 35 MPa ;

　　a— 试样支撑面的中心长度，单位为毫米(mm) ;

　　e— 临界线 AA ′与中性轴 ZZ ′的距离，单位为毫米(mm) ,见图 4 ;

　　W — 应力方向的倾倒矩，单位为立方毫米(mm3 ) ,计算方法见公式(4) ;

　　I— 型材横断面 ZZ ′轴的惯性矩，T 型焊接的试样应使用两面中惯性矩的较小的值，单位为四次方毫米(mm4 ) 。

　　记录每个试样的实测焊接角破坏力 F，并计算 5 个试样的算术平均值 F，计算结果与焊接角最小破坏力 Fc 进行比较 。

　　6

　　GB/T 1 1793—2008

　　图 4 e值示意图

　　5 门的力学性能试验方法

　　5 . 1 试验项目及进行顺序

　　各类塑料门的力学性能试验项目见表 2;试验项 目 的进行顺序应按照锁紧器(执手)开关力 、门的开关力 、悬端吊重 、垂直荷载 、翘曲或弯曲 、扭曲 、反复起闭性能 、大力关闭依次进行 、软物冲击 、硬物冲击 。

　　表 2 各类塑料门的力学性能试验项目

　　试验项 目

　　平开门

　　平开下悬门

　　推拉下悬门

　　折叠门

　　推拉门

　　地弹簧门

　　锁紧器(执手)开关力

　　√

　　√

　　√

　　√

　　—

　　—

　　门的开关力

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　悬端吊重

　　√

　　√

　　—

　　√

　　—

　　√

　　垂直荷载

　　√

　　—

　　—

　　—

　　—

　　√

　　翘曲或弯曲变形

　　—

　　—

　　√

　　—

　　—

　　—

　　扭曲

　　—

　　—

　　√

　　—

　　—

　　—

　　反复启闭性

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　大力关闭

　　√

　　√

　　—

　　—

　　—

　　—

　　软重物体撞击

　　√