CN216948898U - 一种墙体防爆复合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种墙体防爆复合结构，包括外包高强度层、吸能层、纤维层，所述吸能层和纤维层包裹在外包高强度层内部，所述吸能层比所述纤维层更靠近爆炸源，吸能层与纤维层紧贴；所述吸能层为固液混合结构，所述外包高强度层受到爆炸冲击波后将能量传递给所述吸能层，所述吸能层对爆炸能量进一步吸收，再经过纤维层抵抗和吸收爆炸能量后传递给墙体，该实用新型增加对爆炸冲击波的能量吸收，减小爆炸波经过反射和绕射的能量。

Description

一种墙体防爆复合结构

技术领域

本实用新型属于防爆技术领域，尤其涉及一种墙体防爆复合结构。

背景技术

防爆墙是用于抵抗爆炸所形成的冲击波和破片等所造成的危害。防爆墙除了应用于军事防护外，在油气开采与储存易燃易爆的场所以及反恐等领域都具有巨大的应用市场。目前常用的防爆墙主要有三种，其一是通过增强墙体内钢筋网密度或采用高强度混凝土的方式来进行防爆；其二是采用双重钢板作为防爆板粘贴到墙上来进行防爆；其三是采用沙石防爆。总的来说目前采用到的防爆材料均是硬质高强材料，设计者将防爆重心放在了抵抗爆炸波上，对爆炸波的能量吸收效果不好，因此爆炸波的能量在防爆墙的反射和绕射下仍然有巨大的破坏能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：增加对爆炸冲击波的能量吸收，减小爆炸波经过反射和绕射后的能量，而提出的一种墙体防爆复合结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种墙体防爆复合结构，包括外包高强度层、吸能层、纤维层，所述吸能层和纤维层包裹在外包高强度层内部，所述吸能层比所述纤维层更靠近爆炸源，吸能层与纤维层紧贴；所述吸能层为固液混合结构，所述外包高强度层受到爆炸冲击波后将能量传递给所述吸能层，所述吸能层对爆炸能量进一步吸收，再经过纤维层抵抗和吸收爆炸能量后传递给墙体。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述外包高强度层为上端开口的矩形箱体，矩形箱体上端开口处设置有盖体，所述外包高强度层由碳化硅陶瓷材料制成，外包高强度层的厚度为10mm-20mm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述外包高强度层迎爆面设置有聚脲层。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述吸能层的范围为所述纤维层与所述外包高强度层之间的空间，所述吸能层由水和抗冲击管组成，所述抗冲击管由泡沫铝制成，所述抗冲击管为圆柱管状，所述抗冲击管设置有两排，两排所述抗冲击管错位设置，同一排的相邻两个所述抗冲击管间距为一个所述抗冲击管的直径，吸能层的厚度为所述抗冲击管直径的两倍，所述抗冲击管内部填充有剪切增稠液，水填充在所述吸能层空隙内。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述纤维层(3)由玻璃纤维制成，厚度为10mm-15mm。

该技术方案还包括一种墙体，所述墙体防爆复合结构固定在墙体一侧，墙体防爆复合结构完全覆盖墙体表面。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

(1)该墙体防爆复合结构通过对爆炸产生的能量进行大量吸收，使得冲击到防爆墙上的爆炸能量反射和绕射的能量大大降低，减少进一步对周围事物产生的危害。

(2)吸能层内设置的水既有很强的柔性，能够抵抗和吸收爆炸能量波，还能够吸收热量，抗冲击管间隔设置避免应力集中，能够刚好的对抗和吸收能量。

(3)抗冲击管采用泡沫铝制成，密度小、吸收冲击能力强、耐高温，玻璃纤维抗拉强度大、耐高温，能够有效抵抗爆炸冲击波。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的横剖图；

图3是本申请吸能效果与传统防爆结构吸能效果对比图。

图例说明：1、外包高强度层；2、剪切增稠液；3、纤维层；4、水；5、抗冲击管；6、盖板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种墙体防爆复合结构技术方案：

一种墙体防爆复合结构包括外包高强度层1、吸能层、纤维层3，吸能层和纤维层3设置在外包高强度层1内部，外包高强度层1为上端开口的矩形箱体，矩形箱体上端开口处设置有与外包高强度层1同材质同厚度的盖板6，盖板6通过环氧树脂胶与箱体相连接，其中矩形箱体分为迎爆面(与爆炸冲击波直接相对的侧面)和背爆面(远离爆炸冲击波的侧面)，在迎爆面的外包高强度层1外表面喷涂聚脲涂层，聚脲层防水、防腐、耐磨且具有一定的弹性，由迎爆面到背爆面依次为外包高强度层1、吸能层、纤维层3、外包高强度层1。

在本实施例中外包高强度层1选用碳化硅陶瓷材料，外包高强度层1的厚度为10mm-20mm，碳化硅陶瓷材料具有较好的抗冲击性能，在其它实施例中可以选用强度较高、抗冲击性能较好的材料替代。

吸能层由水4和抗冲击管5组成，抗冲击管5为中空两端密封的圆管状，抗冲击管5设置有两排，为了防止直接将相邻抗冲击管5紧挨拼接时，在拼接处产生应力集中，因此两排抗冲击管5错位设置，同一排的相邻两个抗冲击管5间距为一个抗冲击管5的直径，吸能层的厚度为抗冲击管5直径的两倍，抗冲击管5内填充有剪切增稠液2，吸能层其他空隙注入水4进行填充。抗冲击管5为泡沫铝材质，抗冲击管5的直径为25mm-30mm，管壁厚10mm-20mm，抗冲击管5一端部通过环氧树脂胶粘接在外包高强度层1的底部，另一端部通过环氧树脂胶粘接盖板6上，或者外包高强度层1的底部和盖板6上均设置有与抗冲击管5匹配的凹槽，抗冲击管5卡嵌入凹槽内加以固定。

图3中，a表示传统防爆结构吸能效果，由图中明显看出经由防爆结构吸能后通过反射和绕射仍然具有很大的能量，b表示本申请的墙体防爆复合结构吸能效果图，由图中可看出吸能效果明显，大大降低能量被反射和绕射。

纤维层3选择抗拉伸性能较好的材料。在本实施例中选用玻璃纤维，厚度为10mm-15mm，玻璃纤维的抗拉伸性能较好，并且屈服强度低，纤维层3通过环氧树脂胶粘贴在外包高强度层1的箱体内侧面，纤维层3与外包高强度层1接触的缝隙处均使用环氧树脂胶进行密封使得吸能层密封性更好，防止水4渗出。

工作原理：根据实际会使用到的尺寸制作相应尺寸的防爆墙，将与防爆墙相粘接的墙体一侧进行打磨与清理使得墙体表面平整干净，将防爆墙的背爆面通过环氧树脂胶粘接在墙体上，当受到爆炸冲击波时，冲击波会首先到达防爆墙的迎爆面，受到冲击的外包高强度层1会发生形变从而吸收爆炸产生的能量，同时吸能层的水4和抗冲击管5进一步的吸收爆炸波的能量，水4在吸收能量的同时也能够起到降温的作用，纤维层3进一步的抵抗爆炸波，因此能够对墙体起到很好防护作用，同时经过防爆墙的能量吸收，爆炸波冲击防爆墙后反射和绕射的能量也大大衰减。

墙体防爆复合结构制作及使用步骤：

步骤一：确定墙体防爆复合结构的面积，制作模具，使用模具制作箱体状外包高强度层并制作盖板；

步骤二：制作抗冲击管和剪切增稠液，并将剪切增稠液注入抗冲击管内；

步骤三：制作玻璃纤维层，根据外包高强度层箱体的尺寸制作纤维层；

步骤四：组装墙体防爆复合结构，使用环氧树脂胶将纤维层粘贴在外包高强度层箱体的一内侧面，然后将抗冲击管安装在箱体内，并将水注入吸能层并安装盖板；

步骤五：将墙体防爆复合结构粘贴在墙体侧面。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种墙体防爆复合结构，其特征在于,包括外包高强度层(1)、吸能层、纤维层(3)，所述吸能层和纤维层(3)包裹在外包高强度层(1)内部，所述吸能层比所述纤维层(3)更靠近爆炸源，吸能层与纤维层(3)紧贴；所述吸能层为固液混合结构，所述外包高强度层(1)受到爆炸冲击波后将能量传递给所述吸能层，所述吸能层对爆炸能量进一步吸收，再经过纤维层抵抗和吸收爆炸能量后传递给墙体。

2.根据权利要求1所述的一种墙体防爆复合结构，其特征在于：所述外包高强度层(1)为上端开口的矩形箱体，矩形箱体上端开口处设置有盖体，所述外包高强度层(1)由碳化硅陶瓷材料制成，外包高强度层(1)的厚度为10mm-20mm。

3.根据权利要求2所述的一种墙体防爆复合结构，其特征在于：所述外包高强度层(1)外表面设置有聚脲层。

4.根据权利要求1所述的一种墙体防爆复合结构，其特征在于：所述吸能层的范围为所述纤维层(3)与所述外包高强度层之间的空间，所述吸能层由水和抗冲击管组成，所述抗冲击管(5)由泡沫铝制成，所述抗冲击管(5)为圆柱管状，所述抗冲击管(5)设置有两排，两排所述抗冲击管(5)错位设置，同一排的相邻两个所述抗冲击管(5)间距为一个所述抗冲击管(5)的直径，吸能层的厚度为所述抗冲击管(5)直径的两倍，所述抗冲击管(5)内部填充有剪切增稠液(2)，水填充在所述吸能层空隙内。

5.根据权利要求1所述的一种墙体防爆复合结构，其特征在于：所述纤维层(3)由玻璃纤维制成，厚度为10mm-15mm。

6.一种墙体，其特征在于：包含权利要求1-5任一项所述的墙体防爆复合结构，所述墙体防爆复合结构固定在墙体一侧，墙体防爆复合结构完全覆盖墙体表面。

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