Johnson Window Film – Test de résistance au souffle d’explosion

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Les tests de résistance au souffle d’explosion en espace découvert sont normalement effectués conformément à deux normes standard : ISO 16933 et ASTM F 1642 (norme GSA sur le souffle). Ces deux normes impliquent une réelle explosion sur une série de fenêtres montées dans cabines de tests. Ces cabines sont disposées autour de l’explosif à des distances spécifiques en fonction des pressions de souffle nécessaires pour satisfaire aux critères exigés. Des jauges de pression sont fixées sur ces cabines ainsi que sur une structure indépendante afin de vérifier les pression pendant le test.

Configuration type de site de test de résistance au souffle

La procédure de test standard comporte le déclenchement d'une explosion et la mesure des pressions ainsi que de la résistance du vitrage. Il existe deux types de mesures de pression :

1) Pression en PSI/kPa - crête de pression de l’explosif mesurée en livre par pouce carré (PSI pour le test GSA) ou en kilopascals (kPa pour le test ISO).
2) Impulsion en PSI-millisecondes/kPa-millisecondes - mesure la durée totale de l’explosion.

Intérieur de la cabine d’explosion

Pour les films de sécurité, les critères minimaux de pression ont été établis par les normes GSA et ISO en fonction du produit testé. Prenons l’exemple suivant : la pression GSA minimale exigée pour une fenêtre comportant du film de sécurité de 8 mil et un système de fixation est de 4 PSI et de 28 psi-millisecondes. Le critère de pression minimum pour réussir le test ISO est 50 kPa et 250 kPa-millisecondes.

Après l’explosion, une inspection est effectuée et, le cas échéant, la quantité de verre éventuellement soufflée dans l’enceinte de test est mesurée afin de déterminer les performances du film et du vitrage.

Verre soufflé en dehors de l’enceinte de test

Il est intéressant de noter qu’une onde de choc test comporte 2 phases. La première constitue la phase positive ou charge de pression réfléchie. Il s’agit de la pression qui s’étend vers l’extérieur par rapport à l’origine de l’explosion. Une phase négative s'ensuit immédiatement après lorsqu’un mouvement rapide vers l'extérieur crée un vide. Ce vide est rapidement rempli par l’air ambiant attiré dans cet espace. Ce remplissage rapide d’air entraîne une aspiration sur la face de l’enceinte de test et peut provoquer l’explosion de fenêtres vers l’extérieur de l’enceinte.

Les notes attribuées sont déterminées par la quantité et la zone de chute du verre (le cas échéant) dans l'enceinte de test. Chaque note de performance inclut le niveau de protection, le niveau de risque et une brève description de la réponse du vitrage de la fenêtre. Vous trouverez ci-dessous les tableaux ISO et GSA d’évaluation des performances.

Critères GSA Relatifs Aux Conditions de Performances Des Spécimens de Tests

NIVEAU DE PROTECTION	NIVEAU DE PROTECTION	NIVEAU DE RISQUE	DESCRIPTION DE LA RÉPONSE DU VITRAGE DE LA FENÊTRE
1	sûr	néant	Le vitrage ne se brise pas. Aucune détérioration visible du vitrage ni du cadre.
2	très élevé	aucun	Fissures du vitrage, mais ce dernier est retenu par le cadre. Poussière ou très petits fragments proches au sol acceptables.
3a	élevé	très faible	Vitrage fissuré. Fragments dans l’espace et sur le sol à 1 m maximum de la fenêtre.
3b	élevé	faible	Vitrage fissuré. Fragments dans l’espace et sur le sol à 3,05 m maximum de la fenêtre.
4	moyen	moyen	Vitrage fissuré. Des fragments jonchent le sol et touchent un panneau témoin vertical placé à moins de 3,05 m de la fenêtre à une hauteur inférieure à 61 cm.
5	faible	élevé	Vitrage fissuré et système de fenêtre énormément détérioré. Des fragments touchent un panneau témoin vertical placé à moins de 3,05 m de la fenêtre à une hauteur supérieure à 61 cm.

Tableau de Performances ISO

ÉVALUATION DES RISQUES	ÉVALUATION DE RISQUES DESCRIPTION	DÉFINITION
A	Aucune rupture	Aucune rupture du vitrage n’est observée et le système du vitrage ne comporte aucune détérioration visible.
B	Aucun risque	Des ruptures sont observées sur le vitrage, mais il est entièrement retenu dans le cadre de test ou le système de vitrage, sans percée, et aucun matériau ne manque au niveau de la surface interne.
C	Risque minimal	Une rupture du vitrage est observée et la longueur totale des fêlures plus la longueur totale du retrait de la bordure du cadre sont inférieures à 20 % du périmètre de vision du vitrage. Il ne doit pas y avoir, non plus, plus de 3 perforations ou creux dans le panneaux témoin vertical, et les fragments au sol entre et 1 et 3 m de la face interne de l’échantillon forment une taille maximale totale de 250 mm. La poussière et les paillettes de vitrage ne sont pas prises en compte dans l’évaluation des risques. Si, en raison de la conception, on observe un retrait de plus de 20 %, mais si le vitrage reste bien ancré au moyen des fixations prévues à cet effet, l'évaluation C (risque minimal) peut être octroyée si les autres critères de limitation des fragments sont remplis. La condition de survie et les dispositions d’ancrage doivent être décrites dans le rapport du test.
D	Très faible risque	Le vitrage se fracture et se trouve 1 m en arrière de son emplacement initial. Il ne doit pas y avoir, non plus, plus de 3 perforations ou creux dans le panneaux témoin vertical, et les fragments au sol entre et 1 et 3 m de la face interne de l’échantillon forment une taille maximale totale de 250 mm. La poussière et les paillettes de vitrage ne sont pas prises en compte dans l’évaluation.
E	Risque faible	Le vitrage se fracture mais les fragments retombent entre 1 et 3 m derrière la face interne de l’échantillon, et pas à plus de 0,5 m au-dessus du sol pour le panneau témoin vertical. Un maximum de dix perforations sont visibles sur le panneau témoin vertical au-dessus de 0,5 mm, et aucune des perforations ne pénètre de plus de 12 mm dans l’épaisseur d’isolation aluminium du panneau, telle que définie au paragraphe 3.14.
F	Risque élevé	Le vitrage se fracture et plus de dix perforations se trouvent dans la zone du panneau témoin vertical, au-dessus de 0,5 m de haut. Une ou plusieurs perforations du panneau pénètre de plus de 12 mm dans l’épaisseur d’isolation aluminium du panneau.

Cliquez pour afficher les fichiers PDF : Rapport ISO GSA 4664-1 / Rapport ISO GSA 4667-1