节能铝木门窗的防脱落性能是衡量其安全性和耐久性的核心指标,尤其在高层建筑或极端天气(如强风、地震)频发地区,需通过严格测试确保门窗与墙体连接稳固,避免脱落风险。其测试需结合标准规范、实验室检测、现场模拟三方面,以下从测试原理、关键方法、检测标准及优化建议四方面展开详细说明:
一、测试原理:防脱落性能的核心影响因素
节能铝木门窗的防脱落性能主要取决于以下三方面:
连接结构强度:
门窗框与墙体通过预埋件、膨胀螺栓、连接片等固定,需承受门窗自重(约40-60kg/㎡)及风荷载、地震作用等外力。
铝木复合结构中,木材与铝合金的机械连接(如螺钉、销钉)或胶合强度需满足设计要求,避免因木材收缩/膨胀导致连接松动。
材料耐久性:
膨胀螺栓、连接片等金属件需具备抗腐蚀性(如采用不锈钢304或热镀锌处理),避免长期暴露在潮湿环境中锈蚀失效。
密封胶条需保持弹性,防止因老化开裂导致门窗与墙体间缝隙增大,削弱连接强度。
安装工艺规范性:
预埋件位置偏差、螺栓拧紧力矩不足、连接片间距过大等安装缺陷会直接降低防脱落性能。
二、关键测试方法:实验室+现场双验证
1. 实验室静态拉力测试(模拟自重+长期荷载)
测试设备:
材料试验机(拉力范围≥10kN)、专用夹具(固定门窗框与墙体连接点)。
测试步骤:
截取门窗框与墙体连接段(含预埋件、膨胀螺栓),固定于试验机夹具;
以5mm/min的速率施加拉力,记录连接件断裂或位移≥2mm时的拉力值;
重复测试3次,取平均值。
合格标准:
拉力值需≥1.5倍设计荷载(如设计荷载为2kN,则测试值需≥3kN)。
2. 实验室动态风压测试(模拟强风作用)
测试设备:
风压试验箱(可模拟正负压交替变化)、压力传感器、位移计。
测试步骤:
将门窗整体安装于试验箱开口处,密封周边缝隙;
按GB/T 7106-2019《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》施加风压:
正压:从0Pa逐步升至5000Pa(相当于12级台风风压),保持10min;
负压:重复正压测试步骤;
记录门窗框与墙体连接处的位移量及是否出现脱落、开裂。
合格标准:
位移量≤L/250(L为门窗框边长,单位mm),且无脱落、开裂现象。
3. 现场振动台测试(模拟地震作用)
测试设备:
振动台(可模拟不同频率、振幅的地震波)、加速度传感器、应变片。
测试步骤:
在已安装门窗的建筑结构上布置传感器,监测连接件应力变化;
输入EL-Centro波(典型地震波),振幅逐步增至0.3g(相当于8度地震烈度);
持续振动5min,检查门窗是否松动、脱落或连接件断裂。
合格标准:
振动后门窗功能正常,连接件应力≤材料屈服强度的70%。
4. 长期耐候性测试(模拟环境侵蚀)
测试设备:
盐雾试验箱(模拟沿海高盐雾环境)、紫外线加速老化试验箱、恒温恒湿试验箱。
测试步骤:
盐雾试验:将金属连接件置于5% NaCl溶液中,温度35℃,喷雾24h,检查锈蚀情况;
紫外线老化:将密封胶条暴露于UV-A 340nm灯光下,辐照强度0.77W/㎡,持续1000h,检查弹性损失率;
湿热循环:将门窗样品置于85℃/85%RH环境中16h,再转移至-40℃环境中8h,循环50次,检查木材与铝合金连接是否松动。
合格标准:
金属件无红锈,密封胶条弹性损失率≤30%,木铝连接无开裂。
