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      玻璃幕墻的癌癥?玻璃“破損”與“自爆”的區別

      來源:09年會論文集  作者:牛曉  日期:2009-4-14
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      摘要:本文探討玻璃破損與“自爆”產生的原因,倡議說:玻璃破損,不提倡說:玻璃“自爆”。
      關鍵詞:玻璃破損“自爆" 

        玻璃由于其特有的通透性能,從其發明到現在在建筑領域和交通工具中還沒有可以替代它的產品。其除了具有遮風避雨的特性外,隨著科學技術的進步和提高,還提供美輪美負的觀感、優良的性能和舒適的室內環境。但是由于人們對其特性的認識不足,在玻璃發生破損時,都認為是玻璃發生了“自爆”。但是玻璃如果沒有受到外應力的作用,是不會發生破損,即所謂的“自爆”現象。事實上我們應該稱其為:玻璃破損。因為:玻璃產生破損有以下的原因:設計方面的原因;生產環節的原因;運輸領域的原因;安裝時產生的原因;建筑物沉降的原因;人為的原因;天災的原因;玻璃的“自爆”原因。

        玻璃由于其晶體結構的特點,它在突然破裂之前沒有屈服的表現過程。所以人們普遍會認為是玻璃產生了“自爆”。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力(詞條“張應力”由行業大百科提供)大于壓應力和表面缺陷作用產生的結果,從來不是純粹的壓應力的原因。玻璃在表面壓應力層被穿透后都會發生破損,雖然,玻璃邊部和表面劃痕以及微裂紋等缺陷,沒有完全穿透壓應力層,但是隨著時間的推移,這些細小的損傷在溫度變化和風荷載等應力的反復作用下,會慢慢地有效變大,最終將導致玻璃的“自爆”發生。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,理應由玻璃商賠償,事實并非如此。

        由于玻璃是熱的不良導體,當玻璃遇到溫度的突然變化時會產生危險的壓強。這時玻璃表面和玻璃內部的溫差會導致玻璃破損。由于十分明顯的原因,突然加熱的危險性要小于突然冷卻(詞條“冷卻”由行業大百科提供)。突然加熱會增加玻璃表面的壓應力,突然冷卻會增加玻璃表面的張應力。導致玻璃破損。玻璃的熱傳導率在溫度降低時逐漸下降,在溫度高于39℃時,玻璃的輻射傳導率明顯增大,玻璃在夏季中午時,表面的溫度將達到80℃左右。厚玻璃比薄玻璃以輻射方式進行的熱傳遞要明顯加強。所以厚玻璃易產生熱炸裂現象。

        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大的爆邊和劃傷,將使玻璃的強度急劇下降,鋼化玻璃就會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,軟化點,熱傳導率,陽光透過率剛性也沒有改變,唯一改變的物理特性是彎曲強度。在均勻負荷條件下,半鋼化玻璃比相同普通玻璃要結實2倍。因此具有更好的抗熱沖擊、風荷載和外界物體,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所謂的“自爆”現象。鋼化玻璃“自爆”特性,蝴蝶般現象見圖1。

        玻璃破損原因分析

        1.設計原因

        玻璃的設計強度低于許用強度值,能造成玻璃破損。玻璃結構設計不合理,造成玻璃局部應力過大而產生的破損,如:三角形,凸凹形,挖孔等結構,會造成玻璃的局部應力集中。見圖2

        普通平板玻璃設計時未考慮玻璃的熱炸裂現象。玻璃特別是吸熱玻璃熱反射玻璃在受到陽光照射時,玻璃表面會形成不均勻的溫度場,從而在玻璃中形成熱應力,當這種熱應力超過玻璃的強度允許范圍時,就會發生熱炸裂,熱炸裂呈現為曲線狀態。

        設計時玻璃厚度偏薄或尺寸偏大,玻璃在受到風荷載即風壓的作用后,風壓的作用力超過玻璃的強度允許范圍時,玻璃發生破損。

        還有就是玻璃的撓度(詞條“撓度”由行業大百科提供)問題。在JGJ113-2009建筑玻璃應用技術規程》中規定,不大于短邊的1/60,玻璃就不會產生彎曲的破損,但是,如果玻璃的板面大,玻璃厚度薄,撓度變形過大,就有可能,讓玻璃的邊部與金屬框架相碰。因此產生玻璃的“自爆”現象的發生。

        2.在生產、運輸和搬運時對玻璃的影響

        玻璃在生產、運輸和搬運時,如果對玻璃保護不當,會對玻璃表面或邊部產生嚴重的劃傷,爆邊,磨傷等缺陷,也會造成玻璃局部的應力集中。引起玻璃破損。見圖4.圖5

        玻璃在生產時,如果在玻璃表面和邊部產生了大的劃傷、大的爆邊、大的缺角等現象,就會造成玻璃局部的強度值急劇下降。從而會使玻璃產生“自爆”的現象。

        到底多大的爆邊會引起玻璃的“自爆”?按照國家標準《建筑用安全玻璃(詞條“安全玻璃”由行業大百科提供) 第二部分:鋼化玻璃》GB15763.2-2005中,表6鋼化玻璃的外觀質量,要求。

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      專家介紹

       牛曉

      鋁門窗幕墻委員會專家組

      工作單位:上海星鯊實業有限公司

      技術職稱:高級工程師

      專業:超白玻璃、LOW-E玻璃生產工藝研究

      專長:建筑玻璃深加工技術

      原文地址:http://www.52mqw.com/info/2009-4-14/15051-1.htm
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      • 我是做幕墻工程的,用過安泰的膠,質量很好,關鍵是售后服務特別好,很負責。
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      • 此玻璃幕墻橫梁連接系統做的測試是重力荷載方向的受力荷載的測試,做幕墻的都知道最不利的荷載應該是負風壓。這套系統的負風壓受力情況最差。這種開腔橫梁系統與角片連接的開腔橫梁系統比較,兩者差不多,并無絕對優勢。只是通過另一種不同的方式實現橫梁連接。
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