注胶式隔热材料标准(20070110)(2011-08-31 09.14.30).doc

JG/T 175-2007

建筑用隔热铝合金型材

1. 范围
本部分规定了隔热铝合金型材的定义、分类、要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。
本部分适用于以浇注方式加工的建筑隔热铝合金型材（简称隔热型材）。适用于制作建筑门窗、幕墙等。

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 3199 铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存
GB 5237 铝合金建筑型材
铝合金建筑型材胶体性能应满足本部分附录A的要求

3. 术语和定义、符号

3.1 术语和定义
GB 5237.6确定的以及下列术语和定义适用于本部分
3.1.1浇注式隔热铝合金型材 Insulating aluminum alloy profile with polyurethane
将两种特殊组分的液态隔热胶浇注入铝合金型材的隔热槽中，待固化成型后切除隔热槽临时性铝桥形成有隔热功能的复合型材。
3.1.2弹性值（c） Elasticity constant
表征隔热胶的弹性特征值。
3.1.3有效惯性矩（Ief） Effective moment of inertia
表征隔热铝合金型材的组合惯性矩。
3.1.4 横向抗拉强度 transverse tensile strength
在隔热型材横截面方向施加在铝合金型材上的单位长度的横向拉力。
3.1.5 抗剪强度 shear strength
在垂直隔热型材横截面方向施加的单位长度的纵向剪切力。

3.2符号

符号见表1规定。
表1 符号

名称
符号
单位
种类
横向抗拉强度
Q
N/mm
抗剪强度
T
N/mm
弹性值
c
N/mm2
试样长度
l
mm
变形量
Δh
mm
抗剪力
F1
N
横向抗拉力
F2
N
缩略语
低温
LT
℃
高温
HT
℃
实验室温
RT
℃
注：表中横向抗拉强度和抗剪强度是指单位长度上所受的力

4．分类与标记

4.1分类
分类见表2规定。
表2 型材分类与代号

分 类
门窗用隔热型材
幕墙用隔热型材
代 号
W
CW

4.2标记
4.2.1标记方法
由隔热型材分类（门窗、幕墙）、铝合金型材牌号及供应状态、隔热胶成份等组成。

隔热胶成份

铝合金型材牌号及供应状态

隔热型材分类（门窗、幕墙）

4.2.2标记示例
示例：门窗用隔热铝材，牌号为用6063合金制造的供应状态为T5的一根铝型材，隔热胶成份为高密度聚氨基甲酸乙酯(SU-207B和ISO-302A)复合制成的隔热型材。
标记为：W—6063 T5—SU 207B & ISO 302A

5 要求
5.1 隔热型材材料
5.1.1 铝合金型材应符合GB 5237的规定。
5.1.2 隔热胶应符合附录A的规定。

5.2 隔热型材性能
隔热型材的横向抗拉强度和抗剪强度值应符合表3的规定。
表3 隔热型材的横向抗拉强度和抗剪强度值

测试条件
分类
W（门窗）N/mm
CW （幕墙）N/mm
试验室温（常温）230C±20C
Q≥24
T≥24
Q≥30
T≥30

高温700C±20C
Q≥12
T≥24
低温-300C±20C
Q≥24
T≥24
热循环试验
T≥24
T≥30
注1：用于幕墙的隔热型材应通过计算验证力学性能和挠度。
注2：如果有特殊需求由供需双方协商确定。

6.1.2试验温度
低温： LT -30℃±2℃
实验室温：RT 23℃±2℃
高温： HT 70℃±2℃
6.1.3试样要求
试样应在室温存放168小时（固化）后，再在温度为23℃±2℃和相对湿度为45%～55%的环境条件下保存48小时。

6.2 抗剪强度
6.2.1试验程序
在要求的试验温度下，分别将10个试样放在图1所示的测试装置中。作用力通过刚性支承传递给型材，既要保证荷载的均匀分布，又不能与隔热胶相接触。进给速度为（1～5）mm/min。记录所加的最大荷载和相应的剪切变形值。

1—隔热胶
2—测试装置
3—铝合金型材
4—刚性支承

6.3.1试样

试样应按照6.1.1的要求进行取样

6.3.2 试验程序

横向抗拉强度试验应按图2所示的装置进行。进给速度（1～5）mm/min。在设定温度下对试样

F
进行测试并按照6.3.3进行计算。

2

F

1－隔热胶 2－U型卡 3-支撑 4－试样
图2 横向抗拉强度试验装置示意图
6.3.3计算
横向抗拉强度按下式计算：
Q=F/ l
式中：Q —— 横向抗拉强度（单位为N/mm）；
F —— 最大抗拉力（取10个试样中的最小值）（单位为N）；
l —— 试样长度（单位为mm）。
6.4 热循环试验
6.4.1方法
选用的试样应按6.1.3条规定进行状态调节。
取10个长度为（610±2）mm的试样按图3所示的热循环曲线重复试验，试验的循环次数应
根据隔热型材的不同用途进行选择（住宅用窗进行30次循环；商业建筑用窗进行60次循环；高层商业建筑用窗和幕墙建筑进行90次循环），在室温中平衡调节8h，用刻度为0.02mm游标卡尺测量其两端隔热材料的l1、l2、l3、l4 4个读数值总和除以4，所得值为变形量，计算这些试样热循环试验后的变形量平均值△h（可能为如图4所示4种变形情况之一）。当Δh≤ 1.2mm时，然后从每个试样中截取长度为（100±1）mm的剪切试样，按6.4进行室温纵向抗剪实验，测试结果应符合实验室温时TRT≥T要求
图4 试样的4种变形情况
图3 热循环试验

6.5 尺寸测量、外观检验

尺寸偏差、表面处理、外观质量检验应符合GB 5237的规定。
6 检验规则
7.1 检验

检验分出厂检验和型式检验。
7.2 组批
型材应成批验收，每批应由同一合金牌号、同一状态、同一类别、规格和表面处理方式的产品组成，每批重量不限。
7.3 取样规则
7.3.1隔热型材试样的端头应平整；
7.3.2 尺寸偏差、表面处理取样符合GB5237的规定；
7.3.3 隔热型材抗剪强度、横向抗拉强度及热循环试验取样应符合本标准6.1.1规定。

7.4检验项目
7.4.1出厂检验
a） 检验项目见表4。
b） 检验结果判定应符合本标准7.6的规定。

表4 出厂检验和型式检验项目
序 号
项目名称
出厂检验
型式检验
要求条文
检验条文
1
尺寸偏差
√
√
5.3
6.5
2
表面处理
√
√
5.3
6.5
3
力学性能
抗剪强度
试验室温
√
√
5.2
6.2
高、低温
-
√
横向抗拉强度
试验室温
-
√
5.2
6.3
高、低温
-
√
4
外观质量
√
√
5.4
6.5
5
热循环试验
-
√
5.2
6.4

7.4.2型式检验
有下列情况之一的需要进行型式检验,型式检验项目见表4，检验结果判定应符合本标准7.5的规定。
a） 新产品或老产品转产生产的试制定型鉴定；
b） 正式生产后当结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时；
c） 正常生产时每二年检测一次；
d） 产品停产一年以上再恢复生产时；
e） 发生重大质量事故时；
f） 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
g） 国家质量监督机构或合同规定要求进行型式检验时。

7.5 检验结果的判定及处理
7.5.1尺寸偏差、表面处理、外观质量的判定及处理应符合GB 5237的规定。
7.5.2力学性能有一个指标不合格时应从该批中加倍抽取，复验结果仍有一个试样不合格时，判全批不合格。
7.5.3热循环试验不合格时，在该批次材料中取双倍试样，复验结果仍有一个试样不合格时，判全批不合格。

7 标志、包装、运输、贮存

8.1 标志
产品应有明显标志、合格证或质量证明书。
出厂型材均应附有符合本标准的质量证明书，并注明下列内容：
a) 供方名称；
b) 产品名称；
c) 铝合金型材牌号和状态；
d) 规格；
e) 重量和件数；
f) 批号；
g) 力学性能检验结果；
h) 本标准编号；
i) 供方技术监督部门印记；
j) 包装日期；
k) 生产许可证的编号及有效期；
l) 必要时生产厂家应提供下列几何参数值:
惯性矩、弹性值c 、抗弯截面模量、隔热型材每米单位的重量等。

8.2 包装、运输、贮存
产品的包装、运输和贮存应符合GB/T 3199的规定。

附录A
(规范性附录)

隔热胶的性能试验和隔热槽的设计加工要求

A.1 总述
建筑隔热铝合金型材技术，其关键是浇注到槽中的液态隔热材料，简称为“隔热胶”。
隔热胶是由RESIN（羟基树脂）和ISO（异氰酸酯预聚体）高速混配后发生化学反应形成的高密度聚氨基甲酸乙酯隔热材料。该隔热材料外观为黑色、半透明的无发泡固体。肖氏硬度（20℃）应不小于74 Ib，混合密度应不小于1.149 KJ/m2。

A.2 隔热胶性能试验
A.2.1 性能要求
隔热胶的性能试验结果应符合表A.1的规定。
表A.1

试验项目
试验结果
热挠曲温度
≥60℃
室温横向拉伸试验
横向抗拉特征值≥20N/mm
水中浸泡试验、湿热试验
横向抗拉特征值≥20N/mm。与此前的室温横向抗拉试验结果相比，横向抗拉特征值降低量不超过30%。
脆性试验
与此前的室温横向抗拉试验结果相比，横向抗拉特征值降低量不超过30%。
应力开裂试验
用肉眼观察孔口不得出现裂纹
隔热胶的尺寸、表面质量、物理性能及其他力学性能要求可由供需双方协商，但不得低于表A.1的数值。

A.2.2 试验方法
A.2.2.1 试样状态调节
下列各项试验前，试样应先在室温（23℃±2℃）的环境下保存168小时后，再在室温（23℃±2℃）、50%±10%湿度的试验室内存放24小时。
A.2.2.2 热挠曲温度试验方法
每批取两根试样（长度为127mm±0.13mm，高度为13mm±0.13mm，宽度为3mm±0.13mm～13mm±0.13mm）。将试样放入试验箱，并在试样上加455kpa的载荷，加载五分钟后，开始加热，当试样中点偏移量达到0.25mm时，记录此时的温度。
A.2.2.3 室温横向拉伸试验方法
取10个试样进行室温（23℃±2℃）横向拉伸试验，拉伸速度为1mm/min～5mm/min，按正文（6.6）的方法计算试样单位长度上所能承受的最大拉伸力和特性值。

A.2.2.4 水中浸泡试验方法
A.2.2.4.1 将20个试样放入GB/T6682规定的三级水（温度为23℃±2℃）中1000h后取出，进行试样状态调节（A.2.2.1），从中分别取低、高温横向拉伸试验用试样各10个。
A.2.2.4.2 试样在设定的试验温度（正文6.4.2）下稳定后，以1mm/min～5mm/min的拉伸速度进行拉伸试验。
A.2.2.4.3 按正文（6.6）的方法计算试样单位长度上所能承受的最大拉伸力和高、低温横向抗拉特性值，并分别与室温横向拉伸试验（A.2.2.3）测得的特性值进行比较。
A.2.2.5 湿热试验方法
取10个试样，在湿度大于90%的高温（70℃±2℃）环境中放置4天后，进行试样状态调节（A.2.2.1），再进行室温（23℃±2℃）横向拉伸试验，拉伸速度为1mm/min～5mm/min。
按正文（6.6）的方法计算试样单位长度上所能承受的最大拉伸力和抗拉特性值，并与室温横向拉伸试验（A.2.2.3）测得的特性值进行比较。
A.2.2.6 脆性试验方法
取10个试样，放入测试环境腔中，在低温（-10℃±2℃），以200mm/min的拉伸速度进行横向拉伸试验。按正文（6.6）的方法计算试样单位长度上所能承受的最大拉伸力和抗拉特性值，并与室温横向拉伸试验（A.2.2.3）测得的特性值进行比较。
A.2.2.7 应力开裂试验方法
A.2.2.7.1 试样的制备
取10个试样，试样长度为100mm、厚度≥1mm。试样应清洁，无影响测试效果的油脂、水及其他杂质。在每个试样上加工4个直径为3.00mm±0.05mm的孔。孔中心线应与试样表面垂直，孔与孔之间及孔与试样长度方向的边缘之间距离应≥15mm.
A.2.2.7.2 试验装置及测量工具
A.2.2.7.2.1 试验采用钻床及其配套的钻头、绞刀和轴钉：钻孔用钻头直径为2.8mm；绞刀可将孔径扩孔加工至3.00mm±0.05mm；轴钉采用4个直径分别为3.1mm±0.01mm、3.2mm±0.01mm、3.3mm±0.01mm、3.4mm±0.01mm，长度（不包括锥端）为10mm～50mm，一端锥度为1：5，末端直径为2.5mm的抛光钢轴钉。
A.2.2.7.2.2 试验用化学介质采用供需双方商定的化学溶剂（如洗洁剂、切削液）。
A.2.2.7.2.3 测量工具采用相应精度的卡尺、千分尺。
A.2.2.7.3 试验步骤
A.2.2.7.3.1 试验前，试样按A.2.2.1条规定进行状态调节。
A.2.2.7.3.2 采用钻床将4个轴钉的锥端分别压入试样孔中，直至轴钉的工作部位与孔壁的全部长度完全接触（一个轴钉可压入几个试样）。
A.2.2.7.3.3 将压入轴钉后的试样，存放在室温（23℃±2℃）、50%±5%湿度试验室内1h，然后浸泡在装有化学介质的容器中20h后，取出清洗并用吸湿纸或布擦去表面试液，再存放在室温（23℃±2℃）、50%±5%湿度的试验室内3h。若化学介质具有强的腐蚀性可减少浸入时间。
A.2.2.7.3.4 观察（也可用5倍放大镜）试样上是否出现裂纹，并记录所对应轴钉的直径。

A.3 取样及检验结果判定
A.3.1 隔热材料的取样方法由供需双方协商确定。
A.3.2 隔热材料的检验结果判定
产品检验结果不符合本标准要求时，应另外加倍抽样复检。当物理力学性能复检仍不合格时，则判为不合格产品。

A.4 隔热槽的设计加工要求
A.4.1 隔热槽的设计尺寸应保持适宜的宽/深比率（见表1），以改善隔热胶在浇注入槽内时的流动性，便于形成最佳的结构强度。
A.4.2 隔热槽缺口宽度比（槽的面积/缺口宽度2）应小于3.5。
A.4.3 隔热槽位置的设计应该便于注胶及切除临时性铝桥的生产操作。
A.4.4 隔热槽内所有的内角均应设计为倒圆角(R≥0.8)，以防隔热胶在浇注过程中与槽内壁形成空隙，无法完全充满。
A.4.5 隔热槽内壁应设计4处凸起部分（如图A.1），以增强隔热型材的抗拉强度。
图A.1

A.4.6 隔热槽的临时金属桥厚度应大于型材壁厚。
A.4.7 隔热槽必须被隔热材料完全填充满，从而保证强度要求，如图A.2所示。
图A.2

A.4.8 隔热槽的临时金属桥应保证在加工时得到适当的切除，如图A.2所示。
A.4.9 隔热槽的位置应设计在靠近玻璃安装槽的位置，并且应尽量靠近外侧。
A.4.10 对于特殊的表面处理，隔热槽应做相应性处理。（参考供应商指导或建议）
A.4.11 对于隔热槽口的尺寸，推荐如下：
图A.3

表1 隔热槽口推荐尺寸分类
单位：mm
型号
b1
h1
b2
h2
b3
h3
A1
5.18
6.86
2.79
1.02
10.77
4.83
A2
6.35
7.14
4.06
1.14
14.48
4.85
A3
6.35
7.92
4.78
1.27
15.90
5.38
A4
7.92
8.89
5.49
1.57
18.90
5.74
A5
9.53
9.53
5.74
1.57
21.01
6.38

A.4 其他
生产厂应根据供应商提供的指导建议处置聚氨基甲酸乙酯组分材料和对其盛装容器进行清洗。

附录B
(资料性附录)
隔热型材的组合惯性矩
B.1计算隔热型材的挠度时要考虑铝合金型材和隔热胶弹性组合后的有效惯性矩,见图B.1。

图 B.1

B.2 有效惯性矩计算公式为：
Ief = Is·（ 1- ）/ （ 1- · C ） （1）
其中：Is = I1+ I2 + A1 12 +A2 22 （2）
= （A1 12 + A2 22 ）/ Is （3）
C = λ2/（π2+λ2 ） （4）
（5）
（5）
式中： Ief — 有效惯性矩(单位为cm4)；
Is — 刚性惯性矩(单位为cm4)；
— 刚性惯性矩的组合参数；
C — 弹性结合作用参数；
λ — 几何形状参数；
— 梁的跨度(单位为cm)；
c — 隔热材料的弹性常数(单位为N/mm2)；
2 — A2区形心到隔热型材形心的距离(单位为cm)；
I1 — A1区型材惯性矩(单位为cm4)；
I2 — A2区型材惯性矩(单位为cm4)。
注：1) 因为λ取决于梁的跨度，所以有效惯性矩是跨度的函数。对于大的跨度,其值
则接近刚性值。
2) C的公式对于正弦形荷载是严格有效的，而对于不变载荷以及三角形载荷也
具有较高的精确度。
B.3 计算示例：
图 B.2 型材断面示意图

单位为毫米

面积A1=253.7mm2
A2=336.3mm2
形心距a1=27.3mm
a2=25.2mm
a=52.5mm
惯性矩I1=12570.2 mm4
I2=114422.0 mm4
则IS=I1+I2+A1a12+A2a22 =12570.2+114422.0+253.7×27.32+336.3×25.22=529636.2 mm4
υ=（A1a12+A2a22）/IS =（253.7×27.32+336.3×25.22）/529636.2= 0.76
λ2 =ca2 l2/ [（EIS）υ（1 -υ）]
取梁跨l=1000mm，隔热胶弹性常数c=1600N/mm2，铝合金弹性模量E=70000 N/mm2
λ2 = 1600×52.52×10002/[70000×529636.2×0.76×（1-0.76）]
= 652.14
C=λ2/（π2+λ2）=652.14/（3.142+652.14）=0.99
所以该型材截面的组合惯性矩：
Ief=IS•(1-υ)/(1-υ•C)
=529636.2×（1-0.76）/（1-0.76×0.99）=513379.2 mm4
对于该浇注式隔热型材，注胶前的普通铝型材惯性矩通过计算机计算得到的I值为549217.4 mm4，与上述梁跨l=1000mm的情况下的计算结果基本接近，而跨度l越大，通过该方法计算的结果越精确。

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