浅议玻璃破碎痕迹在火灾调查中的证明作用

浅议玻璃破碎痕迹在火灾调查中的证明作用作者：李建军
来源：《管理观察》2009年第16期
摘要：火灾发生的过程就是证据灭失的过程，因而火灾调查工作相比其他治安、刑事等案件调查工作也困难的多，如何在火灾发生后收集证据，查明火灾原因，也是我们工作中的一个难点。

火场中各种痕迹都非常重要，都可能是查明火灾原因的重要证据，本文中，作者就常用普通玻璃,作详细观察研究，从五个方面探讨玻璃破碎痕迹在火灾调查中的证明作用。

关键词：玻璃破碎痕迹检验
在许多火灾现场上,经常遇到现场门窗的玻璃被烧坏,或由于救火喷水等使受热的玻璃遇冷破裂。

由于火灾现场破坏大,痕迹物证难以保留,很难提取到有价值的物证。

有些火灾现场,需要判明门窗上的玻璃是否被击碎过,进而判断是否为出入口或火种入口,从而为确定事件性质提供依据。

因此,就需要搞清玻璃破碎痕迹的证明作用。

1.玻璃的结构、性能
玻璃的品种很多,由于它的化学成分不同,其性质各异。

常见的玻璃种类有普通平板玻璃及钢花玻璃、镜面玻璃、夹层玻璃、镀膜玻璃等特种玻璃，均为非晶体；普通平板玻璃主要由二氧化硅及氧化钙和少量的氧化钠、氧化铝等组成；特种玻璃是对普通平板玻璃深加工后得到的玻璃。

普通常用门窗玻璃是1400~1500℃的温度下熔炼的。

在生产过程中,需要进行冷却、硬固、退火等几个阶段。

玻璃在成型冷却时,外层冷却得快,中间冷得慢,当外层冷却到室温时,中间部分仍在继续冷却,会产生体积收缩,于是玻璃内就产生了内应力,这种内应力是由玻璃的热性质造成的,称热应力,由于玻璃冷却不均匀,产生的应力也就不平衡,如果玻璃退火不完全,玻璃内部存在的热应力易造成玻璃炸裂或轻微受力甚至温度变化遂产生炸裂。

玻璃在常温下是一种无晶体结构的固体物质,属于非晶体,无固定熔点,且机械强度、透光、传热、导电等性能各向都是同性的。

玻璃具有较高的硬度和抗压强度,但抗拉强度较差,是一种脆性材料,在不很大的拉抻力作用下即遭破坏,因此,玻璃在外力作用下,通常破裂的原因是拉应力而非压应力,玻璃破碎有如下特点:(1)因玻璃大体上是完全弹性体,按虎克法则不产生屈服等塑性变形。

(2)当玻璃破碎时,其破坏原点在它的表面。

(3)玻璃表面上极细微的裂纹周围产生了拉抻力,这种应力造成玻璃破碎。

(4)由于某种偶然因素造成玻璃上极细微的裂纹,这些裂纹导致玻璃破碎。

2.玻璃的裂纹形态及痕迹特征
玻璃破坏的特征一般表现在5个方面,即放射状裂纹、切向裂纹、树枝状裂纹、熔融变形、高温玻璃遇水炸裂等。

2.1放射状裂纹
放射状裂纹是以受力点为中心，向四周呈辐射状分布的裂纹。

机械破坏玻璃裂纹以放射状裂纹为主，机械破坏玻璃断面上存在弓形线对于放射状裂纹，弓形线汇聚的一面是受力面。

2.2切向裂纹
切向裂纹是以受力点为中心，以某一长度为半径的圆环状或弧状裂纹。

对于切向裂纹，弓形线分开的一面是受力面。

2.3树枝状裂纹
热炸裂玻璃裂纹多为弯曲的树枝状裂纹。

2.4熔融变形
玻璃的熔融变形主要是由于升温速度慢，玻璃上产生的热应力未能使玻璃发生热炸裂，但受热温度较高达到玻璃的熔融温度，使玻璃软化、熔融的一种状态。

2.5高温玻璃遇水炸裂
高温玻璃遇水炸裂是指处于高温下的玻璃遇到水急速冷却而炸裂。

它是由于冷却速度太快，造成玻璃上各处温度不均，产生应力而破坏的。

2.6玻璃受机械力破坏的痕迹特征
玻璃的机械破坏是指玻璃在机械力的作用下，破碎、开裂的现象。

当玻璃的一侧受到机械力作用时，玻璃受力产生弹性变形。

使得非受力面受拉应力，受力面受压应力。

超过强度极限后开裂。

机械力破坏产生的裂纹形态分为放射状裂纹和切向裂纹，其中以放射状裂纹为主。

2.7玻璃受热破碎的痕迹特征
冷热温差的变化对玻璃的影响较大,玻璃受热或骤冷时均可破裂,这种破裂也叫温差裂痕,多发生在火灾现场或严寒季节。

当室内着火,室内外温差过大,玻璃因热胀冷缩向温度高的一面突胀,在热应力的作用下,当超过一定极限时玻璃就会破裂,这种裂痕有如下特征:(1)很难发现破坏原点,无同心圆痕迹,辐射裂纹也很少。

(2)破碎裂纹呈蛇行状,多不贯通,碎片边角圆滑且不规则。

(3)其裂纹断面大多数光滑看不到花纹,个别情况可见到微弱的汇集点朝向低温面的弓形纹,在低温面有时可看到细小的锯齿状痕迹,但均不明显。

(4)部分受高温的碎片呈软化弯曲状。

(5)靠燃烧物的一面多有黑灰烟垢。

综上所述,受热与击碎玻璃的痕迹特征存在着明显的差异,据此，在现场勘查时就能把二者区分开来。

3.玻璃破坏痕迹的证明作用
3.1证明玻璃的破坏原因
3.1.1根据裂纹形状判断
机械破坏玻璃裂纹以放射状裂纹为主；热炸裂玻璃裂纹以弯曲的树枝状裂纹为主；当玻璃已破碎时，可根据碎片形状判断：机械破坏玻璃碎片较尖利，边缘平直，多为锐角；热炸裂玻璃碎片边缘弯曲，可存在钝角。

3.1.2根据断面形态判断
机械破坏玻璃断面上存在弓形线；热炸裂玻璃断面上一般没有弓形线。

3.1.3根据落地点位置判断
机械打击玻璃时，由于应力较大，玻璃大多向着受力方向掉落，且距离较远；而另一侧的碎片数量较少。

热炸裂玻璃，由于应力较小，向两侧掉落的几率差不多，且掉落位置较近。

3.1.4根据残留部分在框上的牢固程度判断
机械打击玻璃，如果窗框上有残留的话，仍比较牢固（主要指用腻子固定的玻璃）。

热炸裂时，边角处应力较大，窗框上残留玻璃已经松动。

3.2证明受力方向
3.2.1断面上的弓形线
对于放射状裂纹，弓形线汇聚的一面是受力面。

对于切向裂纹，弓形线分开的一面是受力面。

3.2.2碎齿痕迹
当玻璃表面产生裂纹较多时，裂纹之间的碎屑会飞溅，在玻璃断面上形成小缺口，称为碎齿痕迹。

存在碎齿痕迹的一面为非受力面。

3.2.3未穿透裂纹
当打击力较小时，玻璃上存在放射状裂纹未穿透玻璃厚度方向的现象。

未穿透的一侧为受力面。

3.2.4凹贝纹痕迹
高速小面积打击，如子弹、石子，使玻璃的一侧大量碎屑，产生凹陷，并产生大量切向裂纹，称为凹贝纹痕迹。

存在这一痕迹的一侧为非受力面。

3.3证明打破时间
3.3.1利用堆积层次判断
玻璃在火灾前被打破，碎片处于堆积层次的最低层。

3.4证明火势猛烈程度
火势猛烈：热应力大，热炸裂玻璃碎片细碎、飞散。

火势中等：有裂纹。

火势蔓延较慢：软化变形。

3.5证明火势蔓延方向
一排窗户上的玻璃，如果热炸裂痕迹由软化变形到细碎，说明火势在这一方向上越来越猛烈，从而证明火势蔓延方向。

玻璃受热时，其受热的一面先发生膨胀，常常是玻璃向受热面弯曲。

如果火灾温度达到750℃时，玻璃开始熔化，受热面先软化，向着受热面下垂或流淌。

双
层窗玻璃按次序炸裂，直到受火面玻璃炸裂并从窗框上掉落为止，受火面玻璃保护另一层玻璃，如果受火面玻璃仅仅是炸裂而没有掉落，即使发生轰燃外层玻璃也不会炸裂。

3.6证明火场温度
3.6.1根据玻璃受热变形程度判断:
300~600oC，轻微变形；600~700oC表面有明显凹凸变化；700~850oC，严重变形。

3.6.2根据玻璃受热后遇水产生裂纹判断：
200oC，产生大裂纹；300~400oC，裂纹数目增多，玻璃为青白色；500~600oC，细碎彼此相叠裂纹，玻璃片成白色。

3.6.3根据玻璃硬度变化判断
受热温度越高，保温时间越长，玻璃越厚，冷却后玻璃硬度增加越多。

3.7认定打击玻璃人员
利用沾在打击玻璃人员衣服上的玻璃碎片认定。

3.7.1碎片的产生
由于普通玻璃的脆性很大，有一些玻璃会背向受力方向飞溅，甚至在距离玻璃1~2米的距离投掷东西打碎玻璃时，仍能发现玻璃碎片散落在投掷者周围及身上
3.7.2碎片的提取
现场勘验时，在火灾现场提取几块被打破的玻璃碎片备检。

提取衣服上的玻璃碎片时，先在地上或工作台上铺上一块深色布或纸，将衣服放在上面后，用放大镜仔细察看，找到玻璃碎片后放入有标记的容器中以供检验。

3.7.3检测方法
通过测量玻璃密度鉴定。

利用测得的衣服上所粘碎片密度与现场提取玻璃密度相比较，即可得出是否为现场玻璃的结论。

结束语:通过对火灾现场玻璃破坏痕迹的研究,可以帮助火灾调查人员判断火场当时的情况以及判断是否有人放火,从而对案件的定性有一定帮助。

作者单位：云南省昆明市官渡区公安消防大队。