ČSN EN 16613 Viskoelastické vlastnosti mezivrstvy

ČSN EN 16613 stanoví zkušební metodu pro mechanické viskoelastické vlastnosti mezivrstev, které se používají ve vrstveném a vrstveném bezpečnostním skle. Výsledkem je relaxační modul pružnosti mezivrstvy ve smyku $G_{int}$ v závislosti na teplotě a čase. Smykové charakteristiky jsou podle normy nezbytné pro návrh vrstveného skla podle EN 16612 a EN 19100. Tloušťku skla ani hodnoty pro konkrétní výrobek norma neuvádí, dává postup, jak hodnoty získat a doložit.

Základem je dynamická mechanicko-teplotní analýza (DMTA), přednostně kmitáním rovnoběžných desek podle ISO 6721-10. Postup má čtyři kroky. První určí charakteristické teploty, zejména teplotu skelného přechodu $T_g$. Druhý ověří, že zkušební režim leží v lineární viskoelastické oblasti. Třetí změří křivky modulů při různých teplotách a frekvencích, nejméně od 0,1 Hz do 10 Hz, a čtvrtý výsledky ověří zkouškou dotvarování v ohybu. Zkušební vzorky mají tloušťku od 0,50 mm do 2,0 mm a před zkouškou se v laboratoři týden kondicionují. Teplotní rozsahy norma rozlišuje podle typu mezivrstvy, zvlášť pro PVB, EVA a ionomer.

Protože měřicí zařízení obsáhne jen omezený rozsah frekvencí, skládají se křivky naměřené při různých teplotách posunem do jedné superponované křivky pro zvolenou referenční teplotu. Obvykle je to 20 °C u PVB a $-20$ °C u EVA. Informativní příloha C popisuje, jak se z této křivky odvodí Pronyho řada, tedy matematický popis relaxačního modulu, který se používá v numerické simulaci. Princip superpozice platí jen pro termoreologicky jednoduché materiály a norma výslovně upozorňuje, že se nevztahuje na polymerní směsi, blokové kopolymery a jiné kopolymery se specifickým rozložením monomerů.

Normativní příloha A popisuje zkoušku dotvarování v ohybu podle zásad EN 1288-3, kterou se výsledky DMTA ověřují. Použije se i pro neizotropní mezivrstvy a pro ty, ze kterých nelze vyrobit malé zkušební kusy. Vzorek tvoří tři zkušební kusy vrstveného skla se dvěma vrstvami skla float. Napětí v nich nemá překročit 10 MPa při dlouhodobém a 25 MPa při krátkodobém zatížení, aby se sklo neporušilo. Z měřeného průhybu se vypočítá efektivní tloušťka a z ní součinitel přenosu smyku $\omega$ používaný v EN 16612 a součinitel spolupůsobení $\eta$ používaný v EN 19100. Vyhodnocení modulu z této zkoušky je použitelné pro $G_{int}$ mezi 0,5 MPa a 10 MPa.

Vydání 2025 přineslo tři věci, které jsou pro praxi nejviditelnější. Z normy zmizela kritéria pro klasifikaci do třídy tuhosti. Přibyla příloha D, podle které se stanoví vlastnosti mezivrstvy pro výpočet neprůzvučnosti vrstveného skla, s běžně používaným rozsahem 50 Hz až 5 000 Hz a obecně při 20 °C. A příloha E ukazuje, jak při větším prohnutí vzorku zpřesnit rozpětí, protože se bod dotyku s podpěrným válečkem posouvá dovnitř.

Kde se s normou potkáte v praxi

Nejčastěji nepřímo, v podkladech výrobce mezivrstvy, když do výpočtu vrstveného skla přebíráte přenos smyku. Při čtení protokolu se vyplatí sledovat, pro jaké teploty a doby trvání zatížení hodnoty platí. Pro vítr norma stanoví dobu trvání 3 s, ostatní zatěžovací stavy odkazuje na tabulku D.2 ČSN EN 16612. Pro výpočet metodou konečných prvků potřebujete z protokolu Pronyho parametry a parametry teplotního posunu.

Pozornost vyžaduje konec kritérií pro třídy tuhosti. Příloha D ČSN EN 16612 s třídami dál pracuje, proto u třídy uvedené v podkladech zjistěte, podle kterého vydání EN 16613 vznikla. Odkazy na EN 19100 vznikly ještě podle návrhu prEN 19100-2:2024, čísla vzorců proto ověřte ve vydané části Eurokódu 10.