传统防爆墙包括沙袋防爆墙、水防爆墙、钢筋混凝土防爆墙、钢板防爆墙、砖防爆墙等,具有以下特点:
1)沙袋防爆墙:由于结构简单,材料方便,在战争中得到广泛应用。由于沙袋防护墙一旦损坏,砂流失,防爆效果将大大减弱;
2)水防爆墙:具有原材料获取方便的特点,被冲击波破坏后,二次破坏较小,可防止火灾等次生危害;
3)钢筋混凝土防爆墙:作为一种刚性防爆墙,爆炸中的形状较小,可有效减少受保护物体的冲击波载荷,主要用于钢筋混凝土框架结构建筑。但这种防爆墙的缺点是结构周期长,成本相对较高;
4)钢板防爆墙:钢板防爆墙广泛应用于钢框架结构或改造结构,具有防爆性能好、施工方便、质量轻、成本高的特点;
5)砖防爆墙:可用于钢筋混凝土框架结构、排架结构等,成本低,防爆效果相对较差。因此,常用于储存较少爆炸物的工厂和仓库。
随着应急防护需求的提高和材料技术的发展,越来越多的新型防爆墙被应用于防爆,在具有更好的防爆性能的同时,也逐渐实现了墙体的轻便便携性。从材料分类来看,新型防爆墙包括:高性能纤维材料(如芳纶纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料)、多孔材料(如金属泡沫材料、聚氨酯泡沫材料等)和表面喷涂材料(如聚脲弹性体材料)。
高性能纤维材料具有高强度、高模量、耐热、耐腐蚀的特点。将纤维混入混凝土中,可提供整体抗冲击波载荷能力,显著提高混凝土的脆性。此外,还可以使用纤维增强复核材料贴片(FRP)加强钢筋混凝土结构。FRP具有质地轻薄的特点,可有效作为钢筋混凝土结构的加固材料,但单独作用时不足以吸收冲击波载荷的消耗。
泡沫材料本身具有较大的阻尼性,可通过内部应力、弹性变形、塑性弯曲、断裂等有效吸收和消耗冲击波载荷。此外,由于泡沫材料的孔隙率较大,防爆墙的整体重量得到了减轻,在很大程度上实现了墙体的轻量化。
表面喷涂材料是一种新型的保护材料。在爆炸面上,涂料主要通过弹性变形吸收爆炸能量,可提高墙体的局部剪切能力;在背爆炸面上,涂料可通过断裂消耗冲击能量,达到保护结构、减少破坏程度的目的。表面喷涂材料中的聚脲弹性体材料在爆炸荷载的作用下从橡胶状态转化为玻璃状态,从而吸收爆炸能量。