GB/T 29908-2013 玻璃幕墙和门窗抗爆炸冲击波性能分级及检测方法

　　ICS 91. 060. 10 P 32

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 29908—2013

　　玻璃幕墙和门窗抗爆炸冲击波

　　性能分级及检测方法

　　Classification and testmethod ofair-blastresistanceperformance

　　forcurtain walls,windowsanddoors

　　(ISO 16933:2007,Glass in building—Explosion-resistantsecurity glazing—Testand classification for arena air-blastloading,NEQ)

　　2013-11-27发布 2014-08-01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 29908—2013

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 分级 2

　　5 试件 5

　　6 试验场地和仪器设备 6

　　7 检测步骤 7

　　8 数据处理 9

　　9 结果判定 9

　　10 检测报告 10

　　附录 A (资料性附录) 常见玻璃碎片 11

　　附录 B (资料性附录) 空气冲击波压力特点 12

　　附录 C (资料性附录) 常用炸药量及爆炸距离 13

　　附录 D (规范性附录) 爆炸空气冲击波参数及获取 15

　　Ⅰ

　　GB/T 29908—2013

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准使用重新起草法参考 ISO 16933:2007《建筑玻璃防爆炸冲击波性能分级及检测方法 场地试验法》编制 ,与 ISO 16933:2007的一致性程度为非等效 。

　　本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出 。

　　本标准由全国建筑幕墙门窗标准化技术委员会(SAC/TC448)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中国建筑科学研究院 、广东省建筑科学研究院 、中国建筑标准设计研究院 、深圳市新山幕墙技术咨询有限公司 、北京江河幕墙股份有限公司 、北京工业大学 、国家建筑材料工业建筑五金水暖产品质量监督检验测试中心 、广东坚朗五金制品股份有限公司 、上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 、中山盛兴股份有限公司 、沈阳远大铝业工程有限公司 、北京嘉寓门窗幕墙股份有限公司 、国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心 、广州铝质装饰工程有限公司 、北京银晶玻璃有限公司 。

　　本标准主 要 起 草 人 : 王 洪 涛 、刘 会 涛 、王 新 祥 、顾 泰 昌 、杜 继 予 、魏 东 海 、孙 诗 兵 、邓 贵 智 、白 宝 鲲 、徐勤 、姜清海 、王双军 、张国峰 、韩松 、谭国湘 、郭京田 。

　　Ⅲ

　　GB/T 29908—2013

　　Ⅳ

　　引

　　

　　言

　　0. 1 对于有防爆炸要求的建筑 ,重视和提高幕墙和门窗的防爆炸冲击波性能显得尤为重要 。 欧盟 、美国及国际标准化组织先后发布了防爆炸相关标准 , 目前主要有 :

　　—EN 13123-1:2001《门窗和百叶窗 防爆炸 分级要求 第 1部分 :激波管》

　　—EN 13124-1:2001《门窗和百叶窗 防爆破 检测方法 第 1部分 :激波管》

　　—EN 13123-2:2004《门窗和百叶窗 防爆炸 分级要求 第 2部分 :距离检测》

　　—EN 13124-2:2004《门窗和百叶窗 防爆炸 检测方法 第 2部分 :距离检测》

　　—ASTM F 1642-04(2010)《玻璃和玻璃系统承受冲击波作用的检测方法》

　　—ISO 16933:2007《建筑玻璃 防爆炸安全玻璃 场地爆炸冲击波荷载检测和分级》

　　—ISO 16934:2007《建筑玻璃 防爆炸安全玻璃 激波管荷载检测和分级》

　　0. 2 我国于 2006年启动了建筑幕墙和门窗的防爆炸空气冲击波的检测研究 ,先后对激波管法和距离检测法进行了模拟试验 ,并采用距离检测法对玻璃幕墙实际工程进行了足尺寸检测 。结果表明距离检测法较为直观 ,检测方法较容易实现 。本标准采用距离检测法 。

　　0. 3 玻璃幕墙和门窗防爆炸冲击波性能检测适用于下列情况 :

　　— 工程所在地发生过爆炸袭击或存在爆炸袭击的可能 ;

　　— 建筑物本身的重要性和建筑功能要求 ;

　　— 建筑物的设计 、使用相关各方有检测要求 ;

　　— 工程所在地易于遭受爆炸袭击 ;

　　— 工程附近存在易遭受爆炸袭击的目标 。

　　GB/T 29908—2013

　　玻璃幕墙和门窗抗爆炸冲击波

　　性能分级及检测方法

　　1 范围

　　本标准规定了建筑幕墙和门窗防爆炸冲击波性能的术语和定义 、分级 、试件 、试验场地和仪器设备 、检测步骤 、数据处理 、结果判定和检测报告 。

　　本标准适用于以玻璃为面板材料的幕墙和门窗的防爆炸冲击波性能分级及检测 。其他建筑构件的防爆炸冲击波性能检测可参照使用 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB 6722 爆破安全规程

　　GJB 338A 梯恩梯规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　防爆炸冲击波性能 air-blastresistanceperformance

　　玻璃幕墙和门窗在正常使用状态下(开启扇关闭)遭受爆炸空气冲击波作用时 ,保护室内人或物的能力 。

　　3. 2

　　自 由场冲击波压力 free-field air-blastpressure

　　冲击波传播过程中不受其他边界影响的某点冲击波压力值 。

　　3. 3

　　空气冲击波压力历程 air-blastpressurehistory

　　物体表面上某一点所承受的空气冲击波自由场压力或反射压力变化过程 。

　　3. 4

　　汽车炸弹级 vehiclebombsclassification

　　由 100 kg TNT 当量的炸药发生爆炸时产生的冲击波等级 。

　　注 : 100 kg TNT 当量是指炸药的爆炸造成的威力 ,相当于 100 kg TNT 爆炸所造成的威力相同 。 汽车炸弹级常用于对尺寸较大的玻璃幕墙进行试验 。

　　3. 5

　　手持炸药包级 hand-carried satchelbombsclassification

　　人工可携带量级的炸药发生爆炸时产生的冲击波等级 。

　　注 : 手持炸弹级常用于对尺寸较小的玻璃门窗进行试验 。

　　3. 6

　　爆炸垫 blastmat

　　防爆炸冲击波性能检测时放置在炸药下方的钢板 。

　　1

　　GB/T 29908—2013

　　3. 7

　　空气冲击波正压峰值 peak-positiveair-blastpressure

　　空气冲击波正压阶段的最大压力值 。

　　3. 8

　　危险等级 hazard rating

　　玻璃幕墙和门窗在承受规定的空气冲击波作用后对室内人或物可能造成伤害或危害程度 。 3. 9

　　见证板 witnesspanel

　　安装在试件后面 ,用于记录试验时试件上脱落材料飞溅情况的聚苯板或聚胺酯板 。

　　3. 10

　　穿孔 perforations

　　试件材料飞溅在见证板上产生的孔洞 。

　　3. 11

　　凹痕 indents

　　试件材料飞溅在见证板表面产生的可见变形 。

　　3. 12

　　有效穿孔 rateableperforation

　　长度 、宽度或深度大于 3 mm 的孔洞 。

　　3. 13

　　有效凹痕 rateable indents

　　长度 、宽度或深度大于 3 mm 的凹痕 。

　　3. 14

　　裂 口 breach

　　试验后 ,试件本身或试件与支承框架连接处产生的足以使 10 mm 直径的刚性棒轻松通过的孔洞或开口 。

　　3. 15

　　总体尺寸 united dimension

　　颗粒的宽度 、长度和厚度尺寸之和 。

　　3. 16

　　碎片 fragment

　　总体尺寸不小于 25 mm 的颗粒 。

　　3. 17

　　爆炸距离 standoffdistance

　　爆炸源中心离开试件外表面中心的距离 。

　　4 分级

　　4. 1 分级指标

　　分级指标包括空气冲击波等级和危险等级 。

　　4. 2 空气冲击波等级

　　空气冲击波等级以空气冲击波正压峰值 pmax 和正压冲量 IPOS表示 ,包括汽车炸弹级和手持炸药包

　　2

　　GB/T 29908—2013

　　级 。汽车炸弹级以 EXV表示 ,分为七个等级 , 相关参数见表 1;手持炸药包级以 SB表示 , 分为七个等级 ,相关参数见表 2。

　　表 1 空气冲击波等级— 汽车炸弹级

　　等级代号

　　空气冲击波正压峰值 pmax

　　kPa

　　正压冲量 IPOS kPa · ms

　　EXV1

　　30

　　180

　　EXV2

　　50

　　250

　　EXV3

　　80

　　380

　　EXV4

　　140

　　600

　　EXV5

　　250

　　850

　　EXV6

　　450

　　1 200

　　EXV7

　　800

　　1 600

　　表 2 空气冲击波等级— 手持炸药包级

　　等级代号

　　空气冲击波正压峰值

　　kPa

　　正压冲量kPa · ms

　　SB1

　　70

　　150

　　SB2

　　110

　　200

　　SB3

　　250

　　300

　　SB4

　　800

　　500

　　SB5

　　700

　　700

　　SB6

　　1 600

　　1 000

　　SB7

　　2 800

　　1 500

　　4. 3 危险等级

　　危险等级分为 6级 ,根据试验后玻璃的破坏情况 、幕墙或门窗构件破坏情况评定 。危险等级划分见

　　表 3。

　　表 3 危险等级

　　危险等级代号

　　危险程度

　　说 明

　　玻璃破坏情况

　　构件破坏情况

　　A

　　无损坏

　　玻璃未发生破碎

　　构件 无 明 显 破 坏 , 开 启扇 、五金件可正常启闭

　　B

　　无危险

　　玻璃 发 生 破 碎 , 室 内 表 面 玻 璃 仍 完 整 保 留 在 试 样 框 架 上 ,试 样 内 表面没有裂口和材料碎片a 脱落 。室外侧玻璃可能破碎后凸出或掉落

　　构件 保 持 完 整 , 开 启扇 、五金件未发生脱落 ,可启闭

　　3

　　GB/T 29908—2013

　　表 3 (续)

　　危险等级代号

　　危险程度

　　说 明

　　玻璃破坏情况

　　构件破坏情况

　　C

　　最小危险

　　见证板上的有效穿孔或有效凹痕数量不应大于 3 个 ;距 离 玻 璃 内 表面1 m~ 3 m 之间地面上的碎片总体尺寸的和不应大于 250 mm

　　玻璃发生破碎 ,室外侧玻璃可能破碎后掉落或凸 出 。 室 内 表 面 玻 璃应完整保留在试样框架上 ,玻璃裂缝长度与玻璃从框架 上 脱 出 的 边缘长度之和小于可见玻璃周长的 50%

　　如果由于设计意图 ,玻璃从框架上脱出的边缘长度超出 玻 璃 可 见 周长的 50% ,但玻璃仍被特制 夹 具 固 定 住 ,如 果 碎 片 满 足 本 危 险 等 级要求 ,也可以被评定为 C 级 ,但 应 在 检 测 报 告 中 说 明 玻 璃 破 坏 情 况和夹具固定情况

　　构件保 持 完 整 , 开 启 扇 未 脱落 ,开启 扇 经 简 单 维 修 后 能进行 启 闭 。 密 封 胶 条 和 五金件可 有 脱 落 现 象 , 但 不 对系统的完整性造成影响

　　D

　　低危险

　　玻璃发生破碎 ,试 验 箱 体 内 脱 落 的 玻 璃 主 要 位 于 距 离 玻 璃 内 表 面1 m内的地面上 ,距离玻璃内表面1 m~ 3 m 之间地面上的碎片总体尺寸之和不超过 250 mm。见证板上不应有三个以上有效穿孔或有效凹痕

　　构件基 本 完 整 , 开 启 扇 未 脱落 。部分五金件可发生脱落 ,掉落 位 置 位 于 后 侧 玻 璃初始位置 1 m 范围之内

　　E

　　中等危险

　　玻璃发生 破 碎 , 玻 璃 碎 片 或 者 整 块 玻 璃 飞 落 在 距 离 试 件 内 表 面1 m~ 3 m 的地面上以及见证板 0. 5 m 以下的区域

　　同时 ,见证板 0. 5 m 以上区域的有效穿孔数量不应大于 10个 ,且有效穿孔深度不应大于 12 mm

　　开启扇 连 接 部 件 脱 落 , 五 金件飞 落 在 距 离 试 件 内 表 面1 m~ 3 m 的 地 面 上 和 竖 直见证 板 不 超 过 0. 5 m 的 区域 ,试件发生系统性破坏

　　F

　　高危险

　　玻璃发生破碎 ,见证板 0. 5 m 以上区域的有效穿孔数量大于 10个 ;或者见证板 0. 5 m 以 上 区 域 有 一 个 以 上 深 度 大 于 12 mm 的 有 效穿孔

　　开启扇 整 体 发 生 脱 落 , 但 试件骨架不应脱落

　　a 玻璃碎沫 、薄片和所有其他较小的颗粒不属于碎片 。常见玻璃碎片参见附录 A。

　　4. 4 分级方法

　　4. 4. 1 按试件承受空气冲击波作用后评定的危险等级进行分级 , 由空气冲击波等级代号和危险等级代号组成 。

　　4. 4. 2 防汽车炸弹级爆炸冲击波性能分级见表 4。

　　表 4 防汽车炸弹级性能分级

　　汽车炸弹级等级代号

　　危险等级代号

　　A

　　B

　　C

　　D

　　E

　　F

　　EXV1

　　EXV1(A)

　　EXV1(B)

　　EXV1(C)

　　EXV1(D)

　　EXV1(E)

　　EXV1(F)

　　EXV2

　　EXV2(A)

　　EXV2(B)

　　EXV2(C)

　　EXV2(D)

　　EXV2(E)

　　EXV2(F)

　　EXV3

　　EXV3(A)

　　EXV3(B)

　　EXV3(C)

　　EXV3(D)

　　EXV3(E)

　　EXV3(F)

　　EXV4

　　EXV4(A)

　　EXV4(B)

　　EXV4(C)

　　EXV4(D)

　　EXV4(E)

　　EXV4(F)

　　EXV5

　　EXV5(A)

　　EXV5(B)

　　EXV5(C)

　　EXV5(D)

　　EXV5(E)

　　EXV5(F)

　　EXV6

　　EXV6(A)

　　EXV6(B)

　　EXV6(C)

　　EXV6(D)

　　EXV6(E)

　　EXV6(F)

　　EXV7

　　EXV7(A)

　　EXV7(B)

　　EXV7(C)

　　EXV7(D)

　　EXV7(E)

　　EXV7(F)

　　4

　　GB/T 29908—2013

　　4. 4. 3 防手持炸药包级爆炸冲击波性能分级见表 5。

　　表 5 防手持炸药包级爆炸冲击波性能分级

　　手持炸药包级等级代号

　　危险等级代号

　　A

　　B

　　C

　　D

　　E

　　F

　　SB1

　　SB1(A)

　　SB1(B)

　　SB1(C)

　　SB1(D)

　　SB1(E)

　　SB1(F)

　　SB2

　　SB2(A)

　　SB2(B)

　　SB2(C)

　　SB2(D)

　　SB2(E)

　　SB2(F)

　　SB3

　　SB3(A)

　　SB3(B)

　　SB3(C)

　　SB3(D)

　　SB3(E)

　　SB3(F)

　　SB4

　　SB4(A)

　　SB4(B)

　　SB4(C)

　　SB4(D)

　　SB4(E)

　　SB4(F)

　　SB5

　　SB5(A)

　　SB5(B)

　　SB5(C)

　　SB5(D)

　　SB5(E)

　　SB5(F)

　　SB6

　　SB6(A)

　　SB6(B)

　　SB6(C)

　　SB6(D)

　　SB6(E)

　　SB6(F)

　　SB7

　　SB7(A)

　　SB7(B)

　　SB7(C)

　　SB7(D)

　　SB7(E)

　　SB7(F)

　　5 试件

　　5. 1 门窗

　　采用一樘试件进行检测 。

　　试件应为按所提供图样生产的合格产品或研制的试件 ,不应附有任何多余的零配件或采用特殊的组装工艺或改善措施 。

　　试件应按设计要求组合 、装配完好 ,并保持清洁 、干燥 ,试件安装宜采用钢附框 。

　　5. 2 幕墙

　　5. 2. 1 采用一樘试件进行检测 。

　　5. 2. 2 试件规格 、型号和材料等应与生产厂家所提供图样一致 。

　　5. 2. 3 试件宽度至少应包括一个承受设计荷载的垂直承力构件 。试件高度不宜小于一个层高 ,并在垂直方向上要有两处或两处以上和支承结构相连接 。

　　5. 2. 4 试件应包括典型的垂直接缝 、水平接缝和可开启部分 ,并使试件上可开启部分占试件总面积的比例与实际工程接近 。

　　5. 2. 5 试件的组装和安装时的受力状况应和实际使用情况相符 。试件的安装应符合设计要求 ,不应加设任何特殊附件或采用特殊的组装工艺或改善措施 ,试件应清洁 、干燥 。

　　5. 2. 6 单元式幕墙试件应至少有一个与实际工程相符的典型十字接缝 ,并应有一个完整单元的四边形成与实际工程相同的接缝 。

　　5. 2. 7 全玻璃幕 墙 试 件 应 有 一 个 完 整 跨 距 高 度 , 宽 度 应 至 少 有 两 个 完 整 的 玻 璃 宽 度 或 三 个 玻 璃 肋宽度 。

　　5. 2. 8 点支承幕墙试件应满足以下要求 :

　　a) 至少应有四个与实际工程相符的玻璃板块或一个完整的十字接缝 ,支承结构至少应有一个典型承力单元 。

　　b) 张拉索杆体系支承结构应按照实际支承跨度进行测试 , 预张拉力应与设计相符 , 张拉索杆体系宜检测拉索的预张力 。

　　c) 当支承跨度大于 8 m 时 ,可用玻璃及其支承装置的性能测试和支承结构的结构静力检测模拟

　　5

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　　幕墙系统的检测 。玻璃及其支承装置的性能测试至少应检测四块与实际工程相符的玻璃板块及一个典型十字接缝 。

　　d) 采用玻璃肋支承的点支承幕墙同时应满足全玻璃幕墙的规定 。

　　6 试验场地和仪器设备

　　6. 1 试验场地

　　检测场地应平整 、开阔 ,并应满足安全引爆检测用炸药量的要求 。

　　6. 2 炸药

　　选用的 TNT(三硝基甲苯)炸药应符合 GJB 338A 的要求 ,采用密度为 1. 56g/cm3 的 TNT集中药包 ,形状宜为球形或半球形 。

　　6. 3 爆炸垫

　　可采用厚度不小于 10 mm ,长度和宽度不小于 1 000 mm ,材质为 Q235的钢板作为爆炸垫 。

　　6. 4 检测箱体

　　6. 4. 1 检测箱体 、试件 、传感器及见证板安装位置示意见图 1。

　　说明 :

　　1— 见证板 ; D— 低危险时碎片掉落区域 ;

　　2— 检测箱体 ; E— 中等危险时碎片掉落区域 ;

　　3— 试件 ; F— 高危险时碎片掉落区域 。

　　4— 冲击波压力传感器(三个) ;

　　5— 自 由场压力传感器 。

　　图 1 爆炸检测箱体示意图

　　6. 4. 2 检测箱体应有一定的强度和刚度 ,检测箱体应牢固地固定在地面上 ,在承受空气冲击波的作用后没有明显移动和翻转 。

　　6. 4. 3 检测箱体的洞 口 尺 寸 应 满 足 试 件 的 安 装 要 求 。试 件 安 装 后 与 检 测 箱 体 一 起 形 成 一 个 密 封 的空间 。

　　6. 4. 4 试件安装洞口下沿距离地面应为 500 mm~ 1000 mm ,洞口侧边沿和上边沿距离箱体边部不宜

　　6

　　GB/T 29908—2013

　　小于 500 mm。

　　6. 5 测量及记录器具

　　6. 5. 1 尺寸测量器具

　　采用钢卷尺 、钢直尺 、深度尺等仪器测量试件 、碎片 、孔洞及凹痕等的尺寸 。

　　6. 5. 2 压力传感器

　　6. 5. 2. 1 压力传感器的量程及灵敏度应满足检测要求 ,并可线性测量空气冲击波压力历程 。压力传感器的响应频率不应小于 40 kHz,上升时间不应大于 10 μs,测量精确度不应大于测量值的 5% 。

　　注 1: 空气冲击波压力历程分为正压阶段和负压阶段 :

　　正压阶段 :此阶段冲击波压力瞬时上升到最大值 , 随后压力迅速衰减到环境压力 ;

　　负压阶段 :紧随正压阶段之后 。在此阶段 ,压力下降并低于环境压力 ,经过一段时间后再上升到环境压力 。

　　注 2:空气冲击波压力特点参见附录 B。

　　6. 5. 2. 2 试件上安装的压力传感器不应少于三个 ,宜对称安装在试件中心位置 ,压力传感器应安装在试件外表面平面内 。

　　注 : 压力传感器无法在试件上安装时 ,也可以安装在一个和试件尺寸相同 、相对炸药位置也相同的传感器板上 。

　　6. 5. 2. 3 自 由场压力传感器不应少于 1个 ,安装位置与箱体之间距离不小于 5 m 且大于箱体宽度 ,传感器高度和试件中心高度相同 ,与炸药水平距离和试件中心到炸药的水平距离相同 。

　　注 : 自 由场压力传感器测量的冲击波压力也称为入射压力 ,压力传感器面向爆炸源的方向测量 。

　　6. 5. 3 数据采集系统

　　数据采集系统应有足够的数据采集通道 ,采样频率应大于 1 000 kHz。

　　6. 5. 4 影像记录设备

　　应采取照相及摄像仪器对检测前后及检测过程进行记录 。 当采用高速摄像仪对检测过程进行记录时 , 图像采集速度不宜低于 1 000 帧/s。

　　6. 5. 5 温度测量仪器

　　温度测量仪应能检测环境温度和试件玻璃的表面温度 ,测量精度不低于 1 ℃ 。

　　6. 6 见证板

　　采用单层或双层聚苯板或聚胺酯板 ,密度为(30±5)kg/m3 ,截面总厚度不应小于 35 mm。 当安装高速摄像仪时 ,可在见证板的顶部或底部预留一个尺寸不大于 150 mm×150 mm 的洞 口 。

　　见证板应竖直安装在检测箱体内表面上(见图 1) ,距离试件内表面中心距离为(3±0. 15) m。见证板宽度不应小于试验的宽度 ,高度为检测箱体的高度 。

　　7 检测步骤

　　7. 1 检测条件

　　检测环境温度为 5 ℃ ~ 35 ℃ ,环境温度的测量应在检测前 30 min内进行 。

　　7

　　GB/T 29908—2013

　　7. 2 检测前准备

　　7. 2. 1 炸药当量及爆炸距离

　　根据设定的防爆炸冲击波性能分级 ,参照附录 C选取 TNT炸药的质量及爆炸距离 。

　　7. 2. 2 箱体检查

　　检查箱体是否牢固地固定在地面上 ,见证板在箱体内的安装应牢固 。

　　7. 2. 3 试件检查及安装

　　检查试件的型号 、规格尺寸及组成材料是否符合设计要求 。试件安装应符合设计要求 ,并以实际安装方式固定在试验框架上 ,试件尽可能垂直于爆炸源到试件中心的连线 。检测前宜对试件进行影像记录 ,包括照片和录像 。

　　7. 2. 4 高速摄像仪器安装

　　检测有要求时 ,可安装高速摄像仪记录试验过程 。高速摄像仪应安装在见证板的预留洞口后面 ,并采取有效的保护措施 。

　　7. 2. 5 压力传感器及数据采集系统安装

　　压力传感器应安装牢固 ,数据传输线及数据采集系统应采取有效的保护措施 。检测前应对压力传感器及数据采集系统进行调试 。

　　7. 2. 6 炸药安装

　　按 7. 2. 1 的要求将爆炸垫和炸药放置在规定位置 ,将炸药放置在爆炸垫上方 ,炸药中心离开地面的距离应符合以下规定 :

　　— 100 kg的 TNT炸药中心距离地面高度为 1 200 mm;

　　— 3 kg的 TNT炸药中心距离地面高度为 500 mm;

　　— 12 kg和 20 kg的 TNT炸药中心距离地面高度为 800 mm。

　　7. 2. 7 安全要求

　　防爆炸冲击波检测全过程应符合 GB 6722 的要求 。

　　7. 3 试验

　　启动所有记录仪器和设备 ,确定所有仪器和设备工作正常后 ,引爆炸药 。

　　7. 4 试验后检查和记录

　　只有解除警戒后 ,检测人员才能进入检测场地 ,检查并记录试件以下项 目 :

　　a) 检查试件外观 ,并进行影像记录 ;

　　b) 测量并记录玻璃所有裂口和脱落的玻璃碎片位置及尺寸 ;

　　c) 记录五金件及密封条的破坏和脱落状况 ;

　　d) 对试件受力杆件的变形情况 、开启扇状况及其他破坏情况进行检查和记录 ;

　　e) 检查见证板上形成的穿孔和凹痕并记录有效穿孔和有效凹痕及其在见证板上的位置 ;

　　f) 对仪器设备试验后的状态进行检查和记录 。

　　8

　　GB/T 29908—2013

　　8 数据处理

　　8. 1 冲击波数据读取

　　对每个压力传感器记录的 p-t曲线进行滤波处理 ,按照附录 D 的规定读取并记录每个压力传感器的正压峰值 p′maxi 和正压冲量 I′i 。

　　8. 2 数据处理

　　8. 2. 1 按式(1)计算平均正压峰值 p′max :

　　p′maxi …………………………( 1 )

　　p′max — 平均正压峰值 ;

　　n — 传感器数量 ;

　　p′maxi — 第i个传感器测量到 的正压峰值 ;

　　式中 :

　　8. 2. 2 按式(2)计算平均正压冲量 I′ :

　　I′i …………………………( 2 )

　　I′ — 平均正压冲量 ;

　　n — 传感器数量 ;

　　I′i — 第i个传感器测量到的正压冲量 。

　　8. 2. 3 按式(3)计算平均正压峰值偏差量 :

　　式中 :

　　— 平均正压峰值偏差量 , % ;

　　pmax — 设计正压峰值 。

　　8. 2. 4 按式(4)计算平均正压冲量与设计正压冲量偏差的百分比 :

　　…………………………( 4 )

　　式 中 :

　　Δ I′ — 平均正压冲量偏差 , % ;

　　I — 设计正压冲量 。

　　8. 2. 5 按式(5)计算平均正压峰值偏差和平均正压冲量偏差的总平均值 Ave ;

　　Ave …………………………( 5 )

　　9 结果判定

　　9. 1 试验有效性判定

　　9. 1. 1 对 于汽车炸弹级爆炸空气冲击波 , 当冲击波测量值符合下面的要求时 ,认为试验有效 :

　　— Δ p′max 和 Δ I′均不应小于 -15% ;

　　9

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　　—Ave不应为负值 。

　　9. 1. 2 对 于手持炸药包级爆炸空气冲击波 , 当冲击波测量值符合下面的要求时 ,认为试验有效 :

　　— Δ p′max 和 Δ I′均不应小于 -10% ;

　　—Ave不应为负值 。

　　9. 2 危险等级的判定

　　试验完成后 ,将试件检测和检查结果对照表 1 和图 1,对试样进行危险等级判定 。 以玻璃破坏情况和系统性破坏情况较严重的等级为试验危险等级 。

　　9. 3 分级判定

　　根据检测结果 ,按照表 4 和表 5 的分级标准 ,对试件的防爆炸冲击波性能进行分级 。

　　10 检测报告

　　检测报告应包括以下信息 :

　　a) 检测机构的信息 :试验室名称和地址 ;

　　b) 试件信息 :

　　— 试件制造商名称或商标 ;

　　— 试件名称和类型 ;

　　— 试件描述 ,包括相关尺寸 、结构和材料 ;

　　— 试件接收时情况描述 ;

　　c) 检测情况 :

　　— 试件数量 ;

　　— 炸药的类型和质量 ;

　　— 炸药包形状 ;

　　— 爆炸距离 ;

　　— 试件相对于炸药中心和试件中心连线的方向 ;

　　— 全部的空中爆炸冲击波传感器的数量和位置 ;

　　— 压力传感器安装的位置和数量 ;

　　— 检测前测量的空气温度 ;

　　— 检测前测量的玻璃外表面的温度 ;

　　d) 检测结果 :

　　— 每个压力传感器测量的冲击波正压峰值及其平均值 ;

　　— 每个试件中心的冲击波正压峰值和正压冲量 ;

　　— 和试件距离炸药相同距离的自由场冲击波正压阶段压力 、冲量和持续时间 ;

　　— 每个压力传感器记录的空气压力记录 ;

　　— 检测结束后试件全部部件的情况和位置 ,包括检测过程中发生的任何开口的长度和位置 。

　　— 收集到的碎片数据和用于确定碎片尺寸的计算 ;

　　— 冲击波导致的见证板破坏 ,包括所有有效穿孔和有效凹痕的位置 ;

　　— 从这些数据得出的危险等级 ;

　　— 试件经过表 4 或表 5 中规定的冲击波检测后 ,试件分级代号 ;

　　e) 检测报告应包含图片记录 ;

　　f) 必要时 ,检测报告可包括录像记录 。

　　10

　　GB/T 29908—2013

　　附 录 A (资料性附录)常见玻璃碎片

　　常见玻璃碎片尺寸 、体积和质量参见表 A. 1。

　　表 A. 1 碎片的尺寸、体积和质量关系

　　碎片尺寸

　　mm

　　体积mm3

　　质量

　　g

　　10

　　12

　　3

　　360

　　0. 90

　　10

　　11

　　4

　　440

　　1. 10

　　10

　　9

　　6

　　540

　　1. 35

　　9

　　8

　　8

　　576

　　1. 44

　　9

　　6

　　10

　　540

　　1. 35

　　6

　　16

　　3

　　288

　　0. 72

　　6

　　15

　　4

　　360

　　0. 90

　　6

　　13

　　6

　　468

　　1. 17

　　6

　　11

　　8

　　528

　　1. 32

　　注 1: 碎片的三个尺寸之和等于 25 mm。

　　注 2: 玻璃密度取 2 500 kg/m3 。

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　　GB/T 29908—2013

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　空气冲击波压力特点

　　通过引爆高能炸药可以产生爆炸空气冲击波 。 当能量在空气中突然被释放时 ,强烈压缩周围的空气 ,并以超声速传播 ,这时即可产生冲击波 。在这个过程中 ,空气分子并不是像正常得到能量那样反应 ,而是受到激振形成冲击波 。空气中任何一点的冲击波可以描述为压力瞬间上升 ,并紧跟着一段时间的衰减 ,这个阶段称为正压阶段 。

　　爆炸的空气冲击波传播到试件表面时 ,将产生反射 ,反射处的冲击波强度增加 。试件最初承受的空气冲击波反射正压峰值用 pmax表示 ,指高于环境压力的超压值 。 随着 自 由场中膨胀空气能量的逐渐消散 ,动量也随之下降 ,气体开始转为收缩 ,受空气冲击波的影响产生一个稀疏波 ,并以负压阶段形式表现出来 。在负压阶段 ,试样玻璃面板受到负压作用产生塑性回弹 ,可能导致窗玻璃凸起破碎并向爆炸源方向脱落 。

　　空气冲击波的理想压力-时间变化曲线见图 B. 1。

　　说明 :

　　t— 爆炸后的时间 ;

　　P— 压力 ;

　　1— 正压冲量 ,Ipos ;

　　2— 负压冲量 , Ineg ;

　　3 — 空气冲击波正压峰值到达时间 ,tA ;

　　4 — 正压阶段持续时间 ,tpos ;

　　5 — 负压阶段持续时间 ,tneg ; a — 试验环境 ;

　　p0 — 大气压力 。

　　图 B. 1 空气冲击波的理想压力-时间变化曲线示意图

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　　GB/T 29908—2013

　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　常用炸药量及爆炸距离

　　C. 1 获得汽车炸弹级空气冲击波采用的常用炸药量和爆炸距离

　　表 2 中的冲击波数值是采用 100 kg的 TNT 当量炸药对表面尺寸为 3. 15 m×3. 15 m 的试验架进行爆炸冲击波试验而得到的 ,试验时爆炸距离见表 C. 1, 炸药下方以及炸药和试件之间为坚实地面 , 炸药中心距离地面高度为 1. 2 m。 由于爆炸冲击波作用在物体上时在物体边部有减弱现象 ,小尺寸的试验架承受的正压冲量可能比大尺寸试验表面上小 30%以上 。检测方应通过选择适当的试验架尺寸 、炸药当量和爆炸距离 ,并考虑海拔 、地面硬度等其他与试验场地相关的条件来获得冲击波分级值 。

　　表 C. 1列出了对小尺寸试验架试验得到相应的分级指标值而需要的正常爆炸距离 , 同时对于大尺寸试验架 ,列出得到相同分级指标时而需要的炸药量和爆炸距离 。

　　表 C. 1 小试验架和大试验架得到汽车炸弹级爆炸参数需要的常用炸药量和爆炸距离

　　分级代号

　　分级指标

　　100 kg TNT 当量

　　对小试验架

　　试验的爆炸距离 m

　　大试验架的试验参数计算值

　　正压峰值kPa

　　正压冲量kPa · ms

　　TNT炸药当量kg

　　爆炸距离

　　m

　　EXV1

　　30

　　180

　　45

　　30

　　32

　　EXV2

　　50

　　250

　　33

　　30

　　23

　　EXV3

　　80

　　380

　　25

　　40

　　19

　　EXV4

　　140

　　600

　　19

　　64

　　17

　　EXV5

　　250

　　850

　　15

　　80

　　14. 4

　　EXV6

　　450

　　1 200

　　12

　　100

　　12. 4

　　EXV7

　　800

　　1 600

　　10

　　125

　　11

　　注 :表中 100 kg当量的 TNT爆炸距离爆炸条件为 :100 kg当量的 TNT炸药距坚实地面高度为 1. 2 m ,在尺寸为 3. 15 m×3. 15 m 的试验架中心测量冲击波反射值 ,得到相应等级的冲击波分级指标值 。

　　C. 2 获得手持炸药包级空气冲击波采用的常规炸药量和爆炸距离

　　表 3 中列出的爆炸空气冲击波分级指标是将球形炸药放置在表 C. 2 中列出的爆炸距离处试验而测量得到的 。3 kg的炸药中心距离坚实地面高度为 0. 5 m ,12kg和 20kg的炸药中心距离坚实地面高度为 0. 8 m。

　　由于爆炸距离很近 ,爆炸距离的测量点要求很严格 。采用尺寸为 2. 4 m × 2. 4 m 的混凝土传感器板代表试验架 ,距离地面高度为 1. 6 m×1. 3 m 平面区域代表试件 ,在 1. 6 m×1. 3 m 的平面区域表面分布几个压力传感器 ,表 3 中的冲击波指标即为几个压力传感器测量值的平均值 。用几次测量结果的平均值可作用分级表中试件中心的较为理想的和可接受的分级指标 。试样底边中心区域所经受的峰值压力比压力平均值要高出 10% ~ 20% 。

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　　GB/T 29908—2013

　　由于试件不同位置存在测量偏差 ,对手持炸药包级冲击波的测量值最大偏差允许值为 -10% 。此测量值是对分布在试件表面或传感器板的相同位置的至少三个压力传感器的测量值计算而得出 。

　　表 C. 2 典型试验架和大试验架得到手持炸药包级爆炸参数需要的常用炸药量和爆炸距离

　　分级代号

　　分级指标

　　小试验架常用

　　爆炸量和爆炸距离

　　大试验架的

　　试验参数计算值

　　正压峰值kPa

　　正压冲量kPa · ms

　　TNT 当量kg

　　爆炸距离

　　m

　　TNT 当量kg

　　爆炸距离

　　m

　　SB1

　　70

　　150

　　3

　　9

　　3. 25

　　9. 00

　　SB2

　　110

　　200

　　3

　　7

　　3. 50

　　7. 26

　　SB3

　　250

　　300

　　3

　　5

　　3. 50

　　5. 07

　　SB4

　　800

　　500

　　3

　　3

　　3. 70

　　3. 40

　　SB5

　　700

　　700

　　12

　　5,5

　　12. 00

　　5. 26

　　SB6

　　1 600

　　1 000

　　12

　　4

　　12. 60

　　4. 06

　　SB7

　　2 800

　　1 500

　　20

　　4

　　21. 00

　　4. 00

　　注 : 表中小试验架常用爆炸量和爆炸距离基于以下条件 :炸药按 C. 1 规定的高度放置在坚实地面上 ,爆炸距离列于表中 ,在尺寸为 2. 4 m×2. 4 m 的竖直试验框架表面测量冲击波反射值 ,得到相应等级 的 冲 击 波 分 级指标值 。

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　　附 录 D

　　(规范性附录)

　　爆炸空气冲击波参数及获取

　　D. 1 爆炸空气冲击波参数之间的数学关系

　　炸药在空气中爆炸后形成的空气冲击波可用 p(t) 、I和 t三个参数表示 。在正压阶段 ,三个参数之间关系符合理想的压力-时间指数曲线 ,并可以用修正过的德兰德方程来表示 ,见式(D. 1)和式(D. 2) 。

　　p = pmax …………………………( D. 1 )

　　式中 :

　　p(t) — 正压阶段 t时刻的冲击波压力 ;

　　pmax — 从测试数据得出的平均反射压力-时间曲线的冲击波超压峰值 ;

　　tp — 正压阶段持续时间 ;

　　A — 衰减系数 。

　　对修正过的德兰德方程积分计算可得出曲线下面的面积 ,表示正压冲量 ,见式(D. 2) 。

　　I= pmaxtp …………………………( D. 2 )

　　式中 :

　　I — 正压冲量 ;

　　A2 — 德兰德方程中的 A2 。

　　D. 2 参数获取步骤

　　应按以下步骤获取试验参数 :

　　a) 在对 p-t曲线进行平滑处理前 ,对曲线正压阶段进行数值积分得到 It 值 。 为使正压阶段曲线达到最适合状态 ,对测量并记录的压力-时间曲线 p(t)进行拟合 ,使拟合曲线穿过各个测量点 ,来获得 pmax和正压阶段持续时间 ttr 。 曲线拟合可以通过计算法或计算目视组合法实现 。

　　b) 通过记录平均压力曲线在到达时间的压力值 ,可以确定最终测量的峰值压力 pmax 。这可能与用冲击波压力传感器测量到的瞬间峰值压力不同 。对于在很短的持续时间内形成的很尖锐的峰值的情况 ,这样的峰值数值应舍去 。

　　c) 如果记录的 p-t曲线通过 p0 的时刻不能确定 ,必要时可用平滑处理后的曲线到达 p0 的时刻推算正压阶段持续时间 ,用于对平滑处理前的曲线的正压冲量进行计算 。 如果采用 自动积分计算 ,该时刻与 IPOS-t曲线的最大值时刻相同 。

　　d) 自 由场 p-t曲线和试件中心部位的冲击波反射压力-时间(p′-t)曲线可以和一个具有相同正压峰值 、持续时间和正压冲量的理想状态曲线(弗里德曲线) 进行比较 。这些从高能爆炸冲击波得到的 p-t曲线的衰减系数 A 一般介于 0~4 之间 。空旷位置 、小目标或目标边部附近的 p-t曲线的正压冲量有所减小 ,并且并不完全符合弗里德曲线 。

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　　GB/T 29908—2013

　　D. 3 爆炸空气冲击波的等级

　　测试机构应选择炸药及爆炸距离来产生现场所需要等级的高能爆炸 。爆炸参数可随炸药包尺寸 、爆炸距离以及其他试验条件改变而改变 。测试机构可进行适当爆炸当量和数量的预备试验 。

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