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玻璃破損與“爆開”的區(qū)別

來源:翔輝玻璃 2016/5/12 9:01:23

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中玻網(wǎng)玻璃由于其特有的通透性能,從其發(fā)明到現(xiàn)在在建筑領(lǐng)域和交通工具中還沒有可以替代它的產(chǎn)品。其除了具有遮風(fēng)避雨的特性外,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和提高,還提供美輪美奐的觀感、優(yōu)良的性能和舒適的室內(nèi)環(huán)境。但是由于人們對其特性的認(rèn)識不足,在玻璃發(fā)生破損時,都認(rèn)為是玻璃發(fā)生了“爆開”。但是玻璃如果沒有受到外應(yīng)力的作用,是不會發(fā)生破損,即所謂的“爆開”現(xiàn)象。
  
  事實上我們應(yīng)該稱其為:玻璃破損。玻璃由于其晶體結(jié)構(gòu)的特點,它在突然破裂之前沒有屈服的表現(xiàn)過程。所以人們普遍會認(rèn)為是玻璃產(chǎn)生了“爆開”。由于玻璃屬于非耐用品和易碎品。所有玻璃的破裂都是由于張應(yīng)力大于壓應(yīng)力和表面缺點作用產(chǎn)生的結(jié)果,從來不是純粹的壓應(yīng)力的原因。
  
  玻璃在表面壓應(yīng)力層被穿透后都會發(fā)生破損,雖然,玻璃邊部和表面劃痕以及微裂紋等缺點,沒有完全穿透壓應(yīng)力層,但是隨著時間的推移,這些細(xì)小的損傷在溫度變化和風(fēng)荷載等應(yīng)力的反復(fù)作用下,會慢慢地有效變大,較終將導(dǎo)致玻璃的“爆開”發(fā)生。由于玻璃破損前并沒有明顯的原因,往往讓人覺得出乎意料,是玻璃制造商的原因,理應(yīng)由玻璃商賠償,事實并非如此。
  
  由于玻璃是熱的不良導(dǎo)體,當(dāng)玻璃遇到溫度的突然變化時會產(chǎn)生危險的壓強。這時玻璃表面和玻璃內(nèi)部的溫差會導(dǎo)致玻璃破損。由于十分明顯的原因,突然加熱的危險性要小于突然冷卻。突然加熱會增加玻璃表面的壓應(yīng)力,突然冷卻會增加玻璃表面的張應(yīng)力。導(dǎo)致玻璃破損。玻璃的熱傳導(dǎo)率在溫度降低時逐漸下降,在溫度高于39℃時,玻璃的輻射傳導(dǎo)率明顯加大,玻璃在夏季中午時,表面的溫度將達(dá)到80℃左右。厚玻璃比薄玻璃以輻射方式進(jìn)行的熱傳遞要明顯加強。所以厚玻璃易產(chǎn)生熱炸裂現(xiàn)象。
  
  鋼化玻璃是將普通玻璃加熱到650℃左右軟化點范圍,然后在玻璃表面快速冷卻,表面形成較高的壓應(yīng)力,鋼化玻璃的強度一般比普通玻璃高4~5倍。由于鋼化玻璃的強度高,許多人錯誤地認(rèn)為,鋼化玻璃在搬運過程中可以承受野蠻搬運,隨意安裝。實際上并非如此,鋼化玻璃同普通玻璃一樣,在搬運和安裝過程中要小心防止玻璃邊部和表面的損傷。如果玻璃邊部和表面出現(xiàn)大的爆邊和劃傷,將使玻璃的強度急劇下降,鋼化玻璃就會出現(xiàn)破損現(xiàn)象。半鋼化玻璃是將普通玻璃加熱到大約621℃,半鋼化玻璃的加熱溫度低,同時冷卻速度也比較慢與鋼化玻璃相比。半鋼化玻璃的強度是普通玻璃的2倍左右。半鋼化玻璃的顏色,純凈度,化學(xué)成分和透光性能這些特性都沒有改變,硬度,比重,熱膨脹系數(shù),軟化點,熱傳導(dǎo)率,陽光透過率和剛性也沒有改變,改變的物理特性是彎曲強度。在均勻負(fù)荷條件下,半鋼化玻璃比相同普通玻璃要結(jié)實2倍。因此具有更好的抗熱沖擊、風(fēng)荷載和外界物體,如冰雹等沖擊的能力。更重要的是半鋼化玻璃不會像鋼化玻璃出現(xiàn)所謂的“爆開”現(xiàn)象。
  
  玻璃破損原因分析
  
  1、設(shè)計原因玻璃的設(shè)計強度低于許用強度值,能造成玻璃破損。玻璃結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,造成玻璃局部應(yīng)力過大而產(chǎn)生的破損,如:三角形,凸凹形,挖孔等結(jié)構(gòu),會造成玻璃的局部應(yīng)力集中。設(shè)計時對玻璃的熱炸裂現(xiàn)象未考慮或考慮不足。玻璃特別是吸熱玻璃與熱反射玻璃在受到陽光照射時,由于窗簾效應(yīng)等因素,玻璃表面會形成不均勻的溫度場,從而在玻璃中形成熱應(yīng)力,當(dāng)這種熱應(yīng)力超過玻璃的強度允許范圍時,就會發(fā)生熱炸裂,玻璃熱炸裂時呈現(xiàn)為曲線狀態(tài)。設(shè)計時玻璃厚度偏薄或撓度偏大,玻璃在受到風(fēng)荷載即風(fēng)壓的作用后,撓度過大會造成玻璃密封膠開裂,與框體接觸的玻璃發(fā)生破損。
  
  2、在生產(chǎn)、運輸和搬運時對玻璃的影響玻璃在生產(chǎn)、運輸和搬運時,如果對玻璃保護不當(dāng),會對玻璃表面或邊部產(chǎn)生嚴(yán)重的劃傷,爆邊,磨傷等缺點,也會造成玻璃局部的應(yīng)力集中。引起玻璃破損。
  
  3、安裝時產(chǎn)生的應(yīng)力引起玻璃的破損玻璃在安裝時,由于建筑物與玻璃的誤差范圍的不同,會引起玻璃扭曲變形,對玻璃產(chǎn)生額外的應(yīng)力,會引起玻璃破損。由于玻璃墊塊的硬度以及部位、數(shù)量的選用不當(dāng),也會引起玻璃邊部的應(yīng)力集中或過大,造成玻璃破損。破損狀態(tài)為直線形狀。
  
  4、建筑物的沉降不均,造成玻璃破損國內(nèi)某大型幕墻企業(yè)曾對一棟建筑幕墻安裝前后進(jìn)行測量顯示,該建筑物沉降達(dá)12mm。完全超過玻璃的許用抗彎強度值,勢必會引起玻璃的破損。下面的照片可以看出點支撐桿件水平方向的變形量,也足以引起玻璃的破損。
  
  5、人為的原因玻璃在使用狀態(tài)下,人們有意無意的對玻璃造成的破損。在對玻璃進(jìn)行安裝時,主要對玻璃邊部的撬和敲,會無意間造成玻璃的破損;蛉藗兓顒訒r無意對玻璃的沖擊產(chǎn)生的破損。有意時:在制造冰裂玻璃時,人為對玻璃進(jìn)行的破損現(xiàn)象。或人們對玻璃的主動沖擊破損。
  
  6、天災(zāi)的原因臺風(fēng),冰雹,沙塵暴等引起玻璃的破損。
  
  7、玻璃的“爆開”原因國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用安全玻璃第二部分:鋼化玻璃》GB15763.2-2005附錄A.2對鋼化玻璃的爆開有比較明確地闡述:由于玻璃中存在微小的硫化鎳結(jié)石,在熱處理后一部分結(jié)石隨著時間會發(fā)生晶態(tài)變化,體積加大,在玻璃內(nèi)部引發(fā)微裂紋,從而可能導(dǎo)致鋼化玻璃爆開。
  
  常見減少這種爆開的三種辦法:
  
  1,使用含較少硫化鎳結(jié)石的原片,即使用優(yōu)異原片。
  
  2,避免鋼化應(yīng)力過大。
  
  3,熱浸/引爆/均質(zhì)。特別注意:熱浸/引爆/均質(zhì)時避免爐膛溫度超過320度,玻璃表面溫度超過300度。實際上引起鋼化玻璃產(chǎn)生“爆開”現(xiàn)象,除了硫化鎳,還有單質(zhì)多晶硅,三氧化二,Na2Al2Si5O10等物質(zhì)。但是,熱浸/引爆/均質(zhì)的過程僅對由硫化鎳引起的“爆開”現(xiàn)象起作用,而對其他物質(zhì)引起的“爆開”現(xiàn)象沒有作用。所以,鋼化玻璃的“爆開”行規(guī):千分之三免賠。但是國外某有名加工企業(yè)承諾:鋼化玻璃熱浸后,“爆開”率不超過千分之五。事實上澳大利亞技術(shù)人員對8棟建筑,研究跟進(jìn)12年,在總計17760片玻璃中,共發(fā)生306片玻璃“爆開”,統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明玻璃爆開率為:1.72%。鋼化玻璃的“爆開”有其特有的形狀,即“蝴蝶斑”現(xiàn)象。只有在玻璃中存在:硫化鎳,單質(zhì)多晶硅,三氧化二鋁,Na2Al2Si5O10等物質(zhì),并在受到外應(yīng)力超過玻璃表面的壓應(yīng)力時,鋼化玻璃才會發(fā)生所謂的“爆開”現(xiàn)象。
  
  綜上所述,玻璃破損產(chǎn)生的原因較多,而“爆開”現(xiàn)象只是其中的一種。如果玻璃沒有受到外應(yīng)力的作用,是不會出現(xiàn)玻璃破損的。所以玻璃出現(xiàn)破損現(xiàn)象時,要從多方面來進(jìn)行分析,才能確認(rèn)產(chǎn)生的原因和確定責(zé)任,不能玻璃出現(xiàn)破損就聲稱是玻璃產(chǎn)生“爆開”。就需要玻璃生產(chǎn)企業(yè)來承擔(dān)責(zé)任。

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