玻璃破損與“爆開”的區(qū)別

【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(shí)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(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)，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(shí)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(qiáng)。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(qiáng)。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(diǎn)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(qiáng)度一般比普通玻璃高4~5倍。由于鋼化玻璃的強(qiáng)度高，許多人錯誤地認(rèn)為，鋼化玻璃在搬運(yùn)過程中可以承受野蠻搬運(yùn)，隨意安裝。實(shí)際上并非如此，鋼化玻璃同普通玻璃一樣，在搬運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)，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(qiáng)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(shí)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(jì)原因玻璃的設(shè)計(jì)強(qiáng)度低于許用強(qiáng)度值，能造成玻璃破損。玻璃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(qiáng)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(jì)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(yùn)輸和搬運(yùn)時對玻璃的影響玻璃在生產(chǎn)、運(yùn)輸和搬運(yùn)時，如果對玻璃保護(hù)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(diǎn)，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(qiáng)度值，勢必會引起玻璃的破損。下面的照片可以看出點(diǎn)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�；蛉藗儗ΣＡУ闹鲃記_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(shí)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，三氧化二鋁，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(shí)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(jì)17760片玻璃中，共發(fā)生306片玻璃“爆開”，統(tǒng)計(jì)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。