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常用玻璃自爆原因揭密

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-10-09 09:20:46 浏览次数:290
近年来,由于我国大面积玻璃窗和各种玻璃幕墙的数量越来越多,建得越多越高。各种玻璃自裂(自爆)现象时有发生。我们经常接到这样的电话。当高层幕墙脚手架还在拆除时,玻璃会不断爆炸(幕墙南侧有一些玻璃,几乎所有的玻璃都会自爆),给施工单位带来巨大的经济损失,更换难度大。施工单位与玻璃生产企业的责任不易区分。下面就玻璃自爆的原因进行讨论,供大家参考。
一、玻璃幕墙的应用


玻璃幕墙作为建筑外墙的应用越来越广泛。外墙不可避免地受到风荷载(风压)和温度的影响。各地区的风力强度和频率、加热条件等因素各不相同。因此,根据不同地区、不同楼层高度、不同类型、不同颜色的玻璃,决定选用不同规格的玻璃。玻璃用于外墙时,至少要考虑两种应力:一种是承受风荷载的能力,另一种是承受热应力的能力。应仔细检查和计算上述应力,并选择合适的玻璃,以减少自爆。玻璃本体的质量对自爆也很重要。例如,与浮法玻璃相比,平板玻璃的厚度均匀性、平整度和表面质量都比浮法玻璃差。因此,平板玻璃承受风荷载和热应力的能力也很弱。如果玻璃是半钢化和钢化,它的风压和热应力能力明显提高。半钢化玻璃或钢化玻璃,其表面最终形成压应力,因此玻璃的抗压强度远高于抗拉强度,因此能承受弯曲、冲击和温度变化。如果用风荷载系数修正不同类型玻璃的风荷载能力,6mm半钢化玻璃的风荷载系数为2.0,钢化玻璃的风荷载系数为4.0。镀膜玻璃是利用物理和化学方法在玻璃表面涂覆一层或多层金属合金或化学薄膜。目前,国内外不同的生产工艺有:真空磁控溅射{todayhot}法(又称真空溅射镀膜);在线喷涂法(在浮法玻璃生产过程中喷涂金属或其他化合物和玻璃,又称在线镀膜玻璃,可采用热弯法);真空蒸发和凝胶化(也称化学镀)。四种镀膜玻璃的性能和质量因工艺的不同而有很大差异。前两种镀膜玻璃的质量优于后两种玻璃,可用于隐框玻璃幕墙。


建筑用日光控制玻璃,又称热反射镀膜玻璃(简称镀膜玻璃),其主要特点是允许充足的阳光进入室内,反射定量的太阳热,能够通过0.3~2.5μm的可见光,采用3~12μm远红外反射保持室内制冷,玻璃透过率在8%~40%之间。它可以制成金、银、蓝、棕、绿等多种颜色。国内生产这种玻璃的厂家很多。由于不同的做法、不同的设备等原因,玻璃的质量差别很大。


国外生产的低辐射玻璃,其特点是可以通过80%的太阳辐射能量而不影响可见光的透过率,对内部具有保温作用。同时,玻璃能阻挡大量紫外线,减少阳光中紫外线对室内家具的影响。目前,我国还没有生产这种低辐射玻璃。玻璃是一种易碎的材料。


玻璃的自爆受多种因素的影响。除了玻璃本体的质量外,玻璃的几何形状,如方形、矩形、三角形和圆形。玻璃的安装条件,如:周围是紧是松,支架是否放在玻璃底部,玻璃与周围铝合金框采用何种硬度材料密封,后续工艺和加热条件对玻璃自爆有着密切的影响。


玻璃的热应力自爆一般是由玻璃本体的不均匀位置引起的。玻璃挂在墙上后,在阳光直射下,玻璃吸收了红外光和部分可见光。这些光在玻璃体内转化为热能,使玻璃体的温度升高,并在玻璃周围形成热膨胀。如果将玻璃镶嵌在铝合金框内,玻璃的镶嵌部分就不能在框外受到同样的辐射。因此,整个曝光加热不均匀,形成内部热应力。玻璃中间区域的热膨胀在玻璃边缘产生拉应力。如果拉应力大于玻璃的抗拉强度,玻璃就会破裂(自爆)。热应力断裂可用{hottag}:


1、玻璃断口边缘整齐,裂纹数量少,断裂线呈锯齿形单线或双线。


2、玻璃断裂线一般与玻璃边缘成直角,否则可能是弯曲应力断裂或玻璃边缘缺陷造成的。玻璃中


3、的断裂线多呈弧形。


三、铝合金框幕墙玻璃自爆原因


1、玻璃质量差是导致玻璃自爆的原因之一,如平面度差、厚度不均、玻璃内有气泡、夹渣等。当暴露在阳光下时,热效应不均匀,导致自爆。


2、使用手动切割玻璃时,玻璃边缘必须平直光滑,不得有断边、齿边、折角等缺陷。必须保证玻璃周围无伤残,否则容易在有缺陷的玻璃边缘产生自爆点。


3、为减少玻璃安装过程中卡涩与卡涩的接触,玻璃下端不得直接落在铝合金框上,否则玻璃易因热膨胀而爆炸。玻璃下应有弹性固定垫块。一般应放在玻璃边缘的1/4处。至少应放置两个垫块。垫块的数量应根据玻璃宽度确定。玻璃下部与铝框弹性接触,玻璃受热收缩时能自由伸缩,减少自爆。同时,玻璃周边应采用弹性材料密封。玻璃周边与铝框之间应有4~7mm左右的间隙,不得直接接触,周边间隙应均匀。玻璃周边和铝框用弹性好的玻璃密封胶密封,比玻璃边缘与铝框之间的缝隙镶嵌硬橡胶条要好。现实中,很多大面积的玻璃都是在玻璃边缘用硬胶条镶嵌得过紧,玻璃会因热应力而爆炸。


4、镶玻璃的铝框不能保证几何精度,铝框扭曲不均匀,弯曲变形,玻璃弯曲应力很容易引起热应力自爆。玻璃的安装必须严格按照施工标准和规范进行。


5、玻璃厚度的选择非常重要,不仅要考虑风荷载,还要考虑热应力。如果玻璃面积大,厚度小,玻璃的抗弯强度和热应力抗力都很小,容易自爆。玻璃幕墙玻璃厚度的选择必须进行计算。同一面积的低层建筑和高层建筑的玻璃应力相差很大。特别是镀膜玻璃的热膨胀系数远大于普通玻璃,热应力更为明显。一些厂家和设计人员在计算玻璃时没有考虑热应力,导致玻璃自爆。一般镀膜玻璃厚度、长宽比与最大面积的关系,一些镀膜玻璃厂家给出了一个关系比例,这仅供参考。由于使用的玻璃高度不同,区域不同,应进行调整,应以计算为准。
四、隐框幕墙玻璃自爆
隐框玻璃幕墙是将镀膜玻璃用结构胶粘贴在铝合金单框上,然后将粘好的单框挂在铝合金幕墙框上。镀膜玻璃之间的缝隙用幕墙硅酮密封胶密封,形成镜面玻璃幕墙。镀膜玻璃周围没有镶嵌铝框。因此,镶嵌玻璃的边缘内外没有温差,不存在由上述原因引起的热应力自爆的可能性。但半隐框玻璃幕墙在铝框内仍有相应的嵌边,应考虑铝框内外玻璃的热应力,防止自爆。


隐框玻璃幕墙自爆的原因可能有以下几种:


6、镀膜玻璃的边缘质量:镀膜玻璃的切边质量非常重要,是影响玻璃破裂的重要因素。由于镀膜玻璃是一种脆性材料,玻璃边缘的许用拉应力与玻璃的边缘缺陷非常接近,如上述的塌角、塌角、齿边不平等。玻璃缺边会导致应力集中,严重降低许用拉应力(可降低10倍以上)。在边缘缺陷处,玻璃的法向弯曲应力和热应力可导致玻璃自爆断裂。对于大面积隐框幕墙的镀膜玻璃,最好用切割机切割玻璃。如果是手工切割玻璃,则应严格检查玻璃切割刃口的质量或打磨边缘。


7、镀膜玻璃对太阳辐射能的吸收率和热应力远大于普通透明玻璃,因此对玻璃的质量要求非常严格。原玻璃板厚度、平整度差,表面有伤痕,内应力不均,自裂。原来的镀膜玻璃板只能用浮法玻璃,不能用普通平板玻璃。好的新鲜玻璃是保证镀膜玻璃质量的重要环节。在镀膜玻璃的生产过程中,如果设备不先进,镀膜工艺不严格,在镀膜过程中容易产生膜厚不均、退火不彻底等缺陷。即使差别很小,也是造成墙上玻璃自爆的原因。如果退火过程中存在局部温差,也会在镀膜玻璃中间产生电弧断裂。因此,在购买镀膜玻璃时,不仅要看设备是否先进,还要看软件是否精良,工艺是否熟练,原膜质量是否新鲜。


8、镀膜玻璃尺寸的影响:为了美观大方,隐框玻璃幕墙的单块玻璃往往设计得比较大。为了保证抗风压性能,镀膜玻璃的厚度必然增加,这就导致玻璃本身对太阳辐射能量的吸收增加,导致玻璃拉应力增大,形成热应力爆炸。如果镀膜玻璃为明显的长条状,长度比越大,易形成弯曲应力,增加热自爆的概率。因此,镀膜玻璃的面积和长度比不易过大,否则自爆率会增加。


9、气候条件的影响:冬季和夏季,在早晚温度变化较大的地区,应考虑镀膜玻璃的吸热。镀膜玻璃是一种高吸收太阳辐射热的材料。在南方炎热地区,夏季高温季节,在阳光照射下,镀膜玻璃表面温度约为800℃,有些较高。这样,玻璃体内的热应力也很大。如果结构胶糊的宽度和厚度过大,会影响镀膜玻璃的自由膨胀和收缩,镀膜玻璃容易发生爆炸。


10、幕墙方向性:幕墙玻璃的方向对自爆也有明显影响。如果幕墙玻璃朝向南北或其他方向,则热应力不同。幕墙玻璃朝南,面向太阳。中午阳光直接照射在幕墙玻璃上,太阳辐射能量很大,热应力也很大。如果日落时天气突然变化或温度迅速下降,玻璃主要是由热应力破裂引起的,设计师应以热应力破坏为主,风压为辅。相反,当幕墙玻璃朝北时,设计者应考虑风压为主要因素,热应力破裂为辅助因素。镀膜玻璃朝南的太阳吸收率大于75%。建议使用钢化或半钢化玻璃。


11、关注遮阳对幕墙上方结构的影响:在幕墙玻璃上方,由于室外设备或设计结构的一部分会遮挡阳光,镀膜玻璃上会有阴影。暴露在阳光下的玻璃与有阴影的玻璃之间的温差会形成非常明显的温差,很容易导致玻璃在水平方向上自爆。


12、室内遮阳的影响:深色窗帘或百叶窗对太阳辐射能量的吸收也相当高,且具有较高的再辐射率。幕墙玻璃不仅受到室外太阳辐射的直接辐射,而且很容易受到室内遮阳装置的再辐射。


13、其他影响:在幕墙玻璃上安装、粘贴各种图案和文字广告,以及在玻璃表面粘贴或悬挂的装置图案或广告,会导致镀膜玻璃局部吸热迅速增加,结果表明,镀膜玻璃的温度升高,热应力增大,从而增加了镀膜玻璃自爆的概率。为了防止玻璃的热应力自爆,可以对镀膜玻璃进行强化处理。经过强化处理后,玻璃在风压和热应力作用下的强度可大大提高,热应力自爆的概率也大大降低。


五、中空玻璃自爆
建筑物的室内外换热,窗户和玻璃幕墙是主要的导热部件,所以冬季的取暖量和夏季的空调量取决于窗户和玻璃幕墙的隔热性能。中空玻璃具有优良的隔热性能。在某些条件下,中空玻璃可能比混凝土墙更好。中空玻璃还具有良好的隔音性能,一般可降低话音39~44dB,可降低交通噪声30~40dB。


中空玻璃是用铝合金将两块或两块以上的玻璃与周围隔开一定距离,并用二次密封胶密封,在两块玻璃之间用干气和空气形成玻璃的玻璃。中空玻璃间隔密封胶的第一种密封胶为丁基橡胶,密封性能好,但强度低,只起密封作用,不受力;第二种密封胶一般为聚硫胶,强度高,受力时能保持中间玻璃间隙不变,但是它害怕来自太阳的紫外线辐射。在框式玻璃幕墙中使用聚硫胶时,铝合金型材槽内镶嵌聚硫胶,使阳光不能照射聚硫胶。然而,当它用于隐框玻璃幕墙时,太阳会直接照射聚硫胶。因此,隐框或半隐框玻璃幕墙中的中空玻璃第二道密封胶必须使用中空玻璃结构胶,这是不怕太阳紫外线辐射的。中空玻璃结构胶也不同于一般结构胶,其排量一般在5%左右,可以保证两片中空玻璃之间的距离不变,而普通结构胶的排量为25~50%。


由于玻璃性质不同、区域不同、安装方式不同,墙面上各种玻璃的自爆情况比较复杂。因此,不同区域的玻璃自爆应根据实际情况仔细分析,找出原因,避免大面积玻璃自爆。我们认为,单层镀膜玻璃在安装过程中会出现自爆现象。从中空玻璃的生产、安装等方面找出造成墙面中空玻璃自爆的原因。一般来说,白色浮法透明玻璃的自爆率低于彩色透明玻璃,全彩色透明玻璃的自爆率低于镀膜玻璃,隐框幕墙的镀膜玻璃自爆率低于框式玻璃幕墙,单块玻璃的比中空玻璃的低。

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