分析钢化玻璃产生自爆的原因及降低钢化玻璃自爆的方法
钢化玻璃自爆的主要原因及解决方案

钢化玻璃自爆的主要原因及解决方案在广义上,钢化玻璃自爆一般定义为钢化玻璃在无直接外力作用下发生自动炸裂的现象。
实际上,钢化加工过程中的自动爆裂与储存、运输、使用过程中的自爆是两个完全不同的概念,二者不可混淆。
钢化玻璃生产过程中的自爆钢化玻璃在生产过程中的自爆一般由玻璃中的砂粒、气泡等夹杂物及冷加工时造成的缺口、刮伤、爆边和钢化不合理等工艺缺陷引起的。
对于玻璃在加工过程中炸裂,应采取以下措施:选用优质的玻璃原片:玻璃原片对于钢化玻璃成品质量的玻璃在炉内炸裂是至关重要的。
若玻璃内含有气泡、结石、冷裂纹以及表面划伤过重都会使用在热处理过程中产生应力集中,从而容易破裂。
但是,浮法玻璃生产线不稳定时也可能出现上述缺陷,应该认真做好每片原片玻璃的质检工作。
注意预处理方式:切割玻璃时应选用正确角度的刀轮和施加压力,使玻璃切面的上部裂纹带很窄,而下部的镜面较宽,从而获得良好切口,减少边部裂纹。
玻璃切割后边部都会存在微裂纹,钢化前尽量使用抛光边或精磨边,减少玻璃微裂纹的存在和对后期使用的影响。
角部尽量选用圆形角,减少钢化过程中的应力集中。
一般厚度≥8mm的玻璃要求进行精磨边,厚度≤6mm的玻璃可以用湿砂带磨边机磨边。
合理设置炉温:从玻璃受热及内应力变化分析来看,温度的剧烈变化是引起玻璃炉内炸裂是主要的外部因素。
温度越高,玻璃厚度方向上温度梯度越大,内应力越大,玻璃炸裂概率越高。
12mm、15mm、19mm厚的玻璃危险性更大。
因此,在钢化温度范围内不宜采用过高的温度。
合理设置输送速度:当玻璃从上片台输入钢化炉时,玻璃前端先进入炉内受热膨胀,而处于炉外的玻璃后端较冷。
在冷热交界处平面方向上产生的温度差,使冷端产生张应力,热端产生压应力。
输送速度越快,这种温差越小。
但是,如果加快输送速度,玻璃迅速处于高温之中,受热冲击增大,即在厚度方向上的温度梯度相对增大,玻璃炉内炸裂概率随之增大。
因此,在实际生产中就要权衡利弊,然后选择合理输送速度。
钢化玻璃自爆以及消除自爆危害的对策

3 消除玻璃 自爆引起伤害 目 前钢化玻璃再加工产品中, 有两种玻璃 的使用笔者认为在不同场合可以避免玻璃自 爆引起的伤害。一种是夹层玻璃 , 一种是近 几年兴起的贴膜玻璃。 3, 1 央层玻璃 夹层玻璃作为一种安全玻璃在受到撞击 或白 爆破碎后 , 由于其两片坡璃中间夹的PVB 膜的粘接作用, 不会像玻瑞破碎后产生锋利的 碎片伤人。这种玻璃因P VB 膜的其它作用如 隔音效果好和控制阳光作用明显, 目前已经广 发应用于建筑幕墙工程中。 3 .2 贴膜玻璃 也就是刚好与央层玻璃相反, 不是在两片 玻璃中间夹PVB 膜, 而是在玻璃单面或双面贴 上一层塑料膜, 通常为P CV, P P, OPP , H C 等. 如最近宜传比较多的防暴膜便是其中的一 种, 贴膜玻璃可以在坡璃使用的不同 时期!1 , 1伽 操作方便。 这种方法特别对最近淋浴房玻璃自 爆来说是 一 种有效的解决方法, 通过贴膜, 爆 自 或其它原因引起破碎的玻璃仍然会短期内枯在 膜上, 通过膜的张力, 使碎片短时间内保持在安
爆通常由以下三种措施 :1)使用含硫化镍结石 少的原片, 即使用优质原片。 2)避免钢化玻璃应 力过大, 3)对钢化玻瑞进行二次处理, 通常称为 引爆或均质处理。因第一种方法相对于我国 90%以上钢化玻璃加工厂家(或深加工厂)来说 控制起来相对比较难 , 后两种方法可以有效降 低自 爆率, 对广大的深加工厂来说更易实现 , 具体的做法如下。 2 .」避免钢化玻璃应力过大 钢化玻璃在加工过程中, 由于加热和快速 冷却. 在玻璃表面产生明显的应力, 玻璃强度 随之增强。在通常, 比较理想的钥化应力应 在% M a- 120M a之间, p p 低于这个应力要求, 颗粒度无法达到相关标准要求 , 钢化应力过 大, 硫化镍结石的临界半径就越小, 能引起 自 爆的结石就越多。针对不同厚度的玻璃 , 选 择合适的加热温度和冷却温度和速度, 可以有 效控制钢化应力, 前的钢ft 设备均有在线温 目 度监测功能, 如此可有效的控制炉内温度. 在实际的生产统计中, 发现同一生产设备加工 不同厚度的玻璃, 虽然进行了温度控制 , 碎片 数波动仍然很 , 大 在某深加工厂家一个礼拜的 生产抽检的玻璃碎片记录中 发现, 碎片数在35 粒一140 粒之间均态分布, 可见, 通过控制钢化 应力并不能完全消除 自 同时硫化镍结石的 爆, 存在随时可能引起 自爆. 另外, 前正在研制 一 目 些在线应力测试设 备, 这些设备测定表面应力是利用 ‘ 光弹原 理” 玻瑞表面应力会引起光线的双折射现 . 象, 光束会分成两股以不同的临界角反射, 借 助测微 目 镜测出两光速之间的间距或利用折 射产生偏角测出两光束夹角, 可以计算出应力
幕墙钢化玻璃自爆原因分析及预防措施

■建筑环境与设备福建建设科技2017. No.469幕墙钢化玻璃自爆原因分析及预防措施丁志龙(福建省建筑科学研究院福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350025)[摘要]本文通过对幕墙钢化玻璃自爆的原因进行深入的分析,探讨减少和预防钢化玻璃自爆的措施。
[关键词]钢化玻璃;破裂;预防;自爆Causes analysis and prevention measures of spontaneous detonation of Curtain wall toughened glass Abstract :Through the deeply analysis of the causes of spontaneous detonation of the curtain wall toughened glass,the measures to reduce and prevent spontaneous detonation of the tempered glass were exploded.Key words:Toughened glass,Burst,Prevention,spontaneous detonation〇引言钢化玻璃属于安全玻璃,钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性、寒暑性、冲击性等。
自爆是钢化玻璃的特性之一,无法避免,没有预兆,这是行业人士的共识,千分之一的自爆率已是极限[1]。
至今为止,钢化玻璃的自爆仍是行业内无法解决的大难题,堪称幕墙玻璃的“癌症”。
1钢化玻璃自爆原因分析近年来,钢化玻璃的自爆一直困扰着厂家和用户,钢化玻璃自爆事故的报道也一直见诸于报端。
澳大利亚研究人员曾 对8幢建筑幕墙进彳了长达12年的跟研究,8幢建筑幕墙共计11760块钢化玻璃,共发生306块自爆,自爆率为1.72%。
钢化玻璃自爆原因及预防措施

玻璃自爆原因探讨及防范措施玻璃自爆原因:1玻璃热应力:一般来自玻璃本体部位不均匀所致。
如玻璃平整度差,厚薄不均,玻璃内有气泡夹渣等。
在阳光直接照射下,玻璃吸收阳光的红外光和部分可见光,使玻璃本题温度升高并形成玻璃四周热膨胀。
玻璃镶嵌在框、扇内不能受热,导致整体受热不均匀,内部热应力形成,玻璃中区热膨胀对玻璃边缘产生张应力,当张应力大于玻璃本身的抗张强度时就会造成玻璃的自爆。
热应力自爆现象表征:⑴玻璃破裂边缘裂口整齐,裂口数量少,破裂线为曲折单线或复线⑵玻璃破裂线与玻璃边缘一般成直角⑶在玻璃中区的破裂线多为弧线形2玻璃本身质量不良:在采用人工裁切玻璃时,裁切的玻璃边缘有崩边、牙边、崩角等缺陷,玻璃为脆性材料,边缘允许张应力大小与玻璃边缘缺陷极为密切,而崩边等缺陷会导致应力集中及严重降低允许张应力,此时玻璃正常的弯曲应力和热应力等均可造成自爆。
钢化玻璃中有硫化镍的存在也能导致玻璃自爆。
硫化镍高温α态在玻璃急冷时被冻结,使用中他们在恢复到β态时将产生体积增大,在玻璃内部产生局部应力集中,这时钢化玻璃将产生自爆,此时的典型特征就是蝴蝶斑。
3玻璃挤压:玻璃在安装时,若门窗扇、框内口所预留尺寸不足或者精度不够高低不平,导致玻璃装进去后无缝隙,则玻璃在以后使用过程中可能受热膨胀,门窗扇、框对玻璃造成挤压导致自爆。
4玻璃尺寸选择错误:使用过程中玻璃面积大,厚度过小,则该玻璃抗弯和抗热应力均小,容易自爆,因此玻璃的选用应严格按照有关规范选取。
尤其是镀膜玻璃对太阳辐射能的吸收率热应力均远大于一般透明玻璃,其对玻璃原片质量要求也相应提高,只能采用浮法玻璃不能用一般平板玻璃。
防范措施:1提议玻璃生产厂控制钢化应力大小,硫化镍结石的临界半径越小,能引起自爆的结石就越多。
钢化应力控制在适当的范围内,这样既可保证钢化碎片颗粒度满足有关标准,也能避免高应力引起的不必要自爆风险。
2使用玻璃时严格查看厂家提供的玻璃边缘是否有崩边、崩角等缺陷,防止自爆。
商业建筑玻璃幕墙钢化玻璃自爆原因及措施

商业建筑玻璃幕墙钢化玻璃自爆原因及措施摘要:玻璃幕墙是一种常见的建筑工程外观装饰手段,它的钢化玻璃成分经研究证实,自爆风险非常大。
造成钢化玻璃自爆的原因机理非常复杂,但是可以采取措施加以有效防范,最大限度地降低钢化玻璃自爆带来的安全威胁。
本文介绍了钢化玻璃自爆后呈现的外部特征,分析其自爆成因,提出有针对性的防范策略,对它的应用安全及业界争议进行初步探讨,希望引起相关人员的高度重视。
关键词:商业建筑;玻璃幕墙;钢化玻璃自爆原因引言:钢化玻璃自爆后通常呈蝴蝶斑状,硫化镍结石以及异质相颗粒是引发自爆的主要原因,针对钢化玻璃自身特性和自爆特点,可以通过降低钢化应力,实施热均质处理。
结构设计期间提前设置保护措施,科学设计,碎裂防护。
创新研发以及设置警示标识等,最大限度防范自爆带来的安全危害。
虽然自爆是钢化玻璃的不治之症,但是有效防范是降低安全风险的关键举措,切不可麻痹大意。
1.钢化玻璃自爆特征钢化玻璃经常发生自爆,最常见的爆裂形状是蝴蝶斑。
这是一种通俗叫法,意思是玻璃碎片的分布形式呈放射状,在中心区域会有两块碎玻璃,形状像极了蝴蝶的翅膀,因此才有这种叫法。
钢化玻璃自爆与否的判断依据是:第一观察起爆点的所在位置,如果是边缘部位,则是由于倒角磨边未能处理到位,或者边缘部位已经存在损伤,应力在这种部位集中,导致裂纹扩散而成;如果是玻璃中心区域出现起爆点,就要看这个位置有没有两块蝴蝶斑出现。
举例来说,对两块蝴蝶斑的多边形公用边进行详细查看,如果凭人眼就能看到黑色的硫化镍结石小颗粒,可以断定玻璃已经出现自爆,如果不是这样,就是遭到了外力作用而损坏。
2.钢化玻璃自爆成因目前的行业研究结论认为,钢化玻璃时常发生无法控制的自爆,其成因是体内含有异质相颗粒以及硫化镍。
当钢化玻璃中靠近组成颗粒的部位有残余应力出现,玻璃就会出现裂纹,然后蔓延扩散。
残余应力有2种,第一是相变膨胀期间产生的相变应力,第二是不适配的热膨胀系数引发。
钢化玻璃自爆原因及解决办法

钢化玻璃自爆原因以及解决方法1、自爆的定义及其分类:钢化玻璃自爆可以定义为:钢化玻璃在无外部作用力直接作用与玻璃的情况下而玻璃本身自动发生裂纹、破碎的的自然现象。
表现为玻璃在钢化加工、贮存、运输、搬运、安装、使用等过程中均可发生钢化玻璃自爆。
自爆按起因不同主要可分为两种:一是:由玻璃中产生可见缺陷所引起的自爆现象,例如砂粒、结石、气泡、渗杂物、爆边、缺口、裂纹纹理、划伤等各种原因;二是:由玻璃中内部硫化镍(NiS)杂质相变体积膨胀引起的自爆。
玻璃的这是两种不同类型的自爆现象,人们应明确分类,区别对待,采用相对应的方法来应对和处理,减少玻璃引自爆而产生的损失。
前者一般可见现象,在检测检验时注意观察即可相对容易发现,因此在生产的过程之中可以控制好玻璃的质量;后者主要表现由玻璃中存在着很多微小的硫化镍颗粒体积发生膨胀而引发的自爆现象,与前者不同,其是在检验检测时无法目测到,所以该现象无法控制。
在实际运作和处理上,前者一般可以在安装前剔除,后者因无法检验而继续存在,成为使用中的钢化玻璃自爆的主要因素。
由于硫化镍类引起的自爆后更换难度大,处理费用高,同时会伴随较大的质量投诉及经济损失等问题,造成业主的不满意甚至出现危机生命财产等更为严重的其他后果,所以硫化镍引发的自爆是我们讨论的重点。
二、钢化玻璃发生自爆现象机理钢化玻璃内部的硫化镍膨胀是造成钢化玻璃自爆的主要原因。
由于玻璃经过钢化处理后,玻璃表面层会形成压应力。
内部板芯层则形成张应力,同时压应力和张应力共同构成一个平衡体。
但是玻璃这种材料脆性很高,耐压型很强,但受拉性却很弱,因此玻璃破碎大多数是张应力的变化而引发的。
当钢化玻璃中硫化镍晶体(处在玻璃板芯张应力层)在发生相变时,其体积发生膨胀使钢化玻璃内部产生更大的张应力,张应力就会大于压应力,当张应力超过玻璃自身所能承受的极限时,压应力和张应力这对平衡体就会发生破坏,就会导致钢化玻璃自爆。
多年来国内外研究证明:制造玻璃主要原料石英砂或者砂岩带入镍,在生产过程之中燃料及辅料会带入硫,在1400℃~1500℃高温熔窑中燃烧发生化学反应形成硫化镍。
分析钢化玻璃产生自爆的原因及降低钢化玻璃自爆的方法

分析钢化玻璃产生自爆的原因及降低钢化玻璃自爆的方法钢化玻璃与平板玻璃相比有许多优点,如钢化玻璃的强度高,韧性好,抗热冲击性能优越,因此被广泛地应用于玻璃幕墙和门窗工程实践中。
但是钢化玻璃也有缺点,如自爆。
钢化玻璃在无荷载作用下发生的自发性炸裂称为钢化玻璃的自爆。
自爆是钢化玻璃固有的特性之一,产生自爆的原因很多,简单地归纳为以下几种:1.玻璃中有结石、气泡和杂质:玻璃是典型的脆性材料,其力学行为服从断裂力学。
玻璃中的结石、气泡和杂质在玻璃中将会形成裂纹,是钢化玻璃的薄弱点,特别是裂纹尖端是应力集中处。
如果结石、气泡或杂质处在钢化玻璃的张应力区,或在荷载作用下使其处于张应力,都可能导致钢化玻璃炸裂。
2.玻璃中含有硫化镍结晶物:硫化镍夹杂物一般以结晶体存在,室温下存在着相向相转变的倾向,并伴有一定量的体积膨胀。
如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的部位,或在荷载作用下使其处于张应力区,则体积膨胀会引起自发炸裂。
由硫化镍粒子造成的钢化玻璃自爆其爆裂点裂纹形状往往与蝴蝶相似,被称为蝴蝶形裂纹,有些在爆裂点中部有一个有色颗粒,被认为是硫化镍粒子,这两个特性往往被用来作为钢化玻璃是否是自爆的判据。
硫化镍粒子在钢化玻璃自爆前后的体积是不同的,爆裂前体积小,不易被看见;自爆后其体积增大,地点确定,很容易被看见,这也是钢化玻璃自爆不易预见的原因之一。
3.玻璃表面和边部在加工、运输、贮存和施工过程,可能造成有划痕、炸口和爆边等缺陷,易造成应力集中而导致钢化玻璃自爆。
玻璃表面本来就存在大量的微裂纹,这也是玻璃力学行为服从断裂力学的根本原因。
这些微裂纹在一定的条件下会扩展,如水蒸气的作用、荷载的作用等,都可能加速微裂纹的扩展。
通常情况下微裂纹的扩展速度是极其缓慢的,表现为玻璃的强度是一恒定值。
但是玻璃表面的微裂纹有一临界值,当微裂纹尺寸接近或达到临界值时,裂纹快速扩张,导致玻璃破裂。
如果玻璃表面存在接近临界尺寸的微裂纹,如玻璃表面和边部在加工、运输、贮存和施工过程造成的划痕、炸口、爆边等缺陷尺寸就较大,玻璃可能在极小的荷载作用下就导致玻璃表面微裂纹快速扩张,最终导致玻璃破裂。
钢化玻璃自爆原因及预防措施

钢化玻璃自爆原因及预防措施摘要:钢化玻璃在无荷载、无直接外力作用下发生的自发性炸裂称为自爆,这是钢化玻璃固有的特性之一。
通过对玻璃自爆残片的电镜观察和成分分析,发现引起钢化玻璃自爆的来源主要是硫化镍微粒,采用有限元对自爆源微粒引起自爆的力学机理进行了分析。
结果表明玻璃中的裂纹萌发和扩展主要是由于在异质颗粒附近处的径向残余拉应力所导致的。
在相变膨胀过程所产生的应力。
玻璃凭借其特有的采光、通透性能及自重轻、标准化和工业化程度高等特点,同时有一定的刚度和承载力,逐渐取代其他材料被广泛应用到建筑、家具、交通工具等多个领域。
可以说在日常生活中,玻璃无处不在,正因如此,玻璃爆裂的危害也时刻潜藏在我们身边,蓦然发生让人防不胜防,近些年幕墙、家具、淋浴房、汽车等玻璃爆裂伤人的事件频频见报,更是加深了人们对“玻璃会自爆”的印象与担忧。
关键词:钢化玻璃;自爆原因;预防措施1自爆的介绍“自爆”是指钢化玻璃存在非玻璃体杂质而造成应力集中,当应力超过玻璃的承受极限时玻璃就会破裂。
自爆特征独特而明显:⑴以起爆点为中心,碎片裂纹呈放射状态,起爆点由两块较大的碎片颗粒组成,形似蝴蝶的翅膀,俗称“蝴蝶斑”,如图所示;⑵蝴蝶斑的表面平整,横断处无凹坑和粉末碎屑;⑶横断截面中间位置可以看到一个点状小颗粒,通常称之为自爆源,颜色可能是黑色、褐色、白色或半透明状。
2自爆机理大量研究表面,玻璃原片中的硫化镍结石、异质相颗粒是钢化玻璃的自爆源,其自爆机理也因自爆源的不同而分为两大类,简单介绍如下:2.1硫化镍相变引发自爆自爆源以硫化镍为代表。
硫化镍是一种晶体,存在高温相和低温相,相变问题为379℃。
玻璃在钢化炉内加热时,因为加热温度达到610~630℃,高于硫化镍相变温度,硫化镍全部转化为高温相。
在随后的快速淬冷过程中,高温相来不及转变为低温相,从而冻结在钢化玻璃中。
在室温环境下,高温相有逐渐转变为低温相的趋势。
这种转变伴随着2%~4%的体积膨胀,使玻璃承受巨大的相变张应力,当相变张应力与钢化玻璃本身的内部张应力之和超出玻璃自身能够承受的范围时,就会发生自爆。
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钢化玻璃与平板玻璃相比有许多优点,如钢化玻璃的强度高,韧性好,抗热冲击性能优越,因此被广泛地应用于玻璃幕墙和门窗工程实践中。
但是钢化玻璃也有缺点,如自爆。
钢化玻璃在无荷载作用下发生的自发性炸裂称为钢化玻璃的自爆。
自爆是钢化玻璃固有的特性之一,产生自爆的原因很多,简单地归纳为以下几种:
1.玻璃中有结石、气泡和杂质:玻璃是典型的脆性材料,其力学行为服从断裂力学。
玻璃中的结石、气泡和杂质在玻璃中将会形成裂纹,是钢化玻璃的薄弱点,特别是裂纹尖端是应力集中处。
如果结石、气泡或杂质处在钢化玻璃的张应力区,或在荷载作用下使其处于张应力,都可能导致钢化玻璃炸裂。
2.玻璃中含有硫化镍结晶物:硫化镍夹杂物一般以结晶体存在,室温下存在着相向相转变的倾向,并伴有一定量的体积膨胀。
如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的部位,或在荷载作用下使其处于张应力区,则体积膨胀会引起自发炸裂。
由硫化镍粒子造成的钢化玻璃自爆其爆裂点裂纹形状往往与蝴蝶相似,被称为蝴蝶形裂纹,有些在爆裂点中部有一个有色颗粒,被认为是硫化镍粒子,这两个特性往往被用来作为钢化玻璃是否是自爆的判据。
硫化镍粒子在钢化玻璃自爆前后的体积是不同的,爆裂前体积小,不易被看见;自爆后其体积增大,地点确定,很容易被看见,这也是钢化玻璃自爆不易预见的原因之一。
3.玻璃表面和边部在加工、运输、贮存和施工过程,可能造成有划痕、炸口和爆边等缺陷,易造成应力集中而导致钢化玻璃自爆。
玻璃表面本来就存在大量的微裂纹,这也是玻璃力学行为服从断裂力学的根本原因。
这些微裂纹在一定的条件下会扩展,如水蒸气的作用、荷载的作用等,都可能加速微裂纹的扩展。
通常情况下微裂纹的扩展速度是极其缓慢的,表现为玻璃的强度是一恒定值。
但是玻璃表面的微裂纹有一临界值,当微裂纹尺寸接近或达到临界值时,裂纹快速扩张,导致玻璃破裂。
如果玻璃表面存在接近临界尺寸的微裂纹,如玻璃表面和边部在加工、运输、贮存和施工过程造成的划痕、炸口、爆边等缺陷尺寸就较大,玻璃可能在极小的荷载作用下就导致玻璃表面微裂纹快速扩张,最终导致玻璃破裂。
4.钢化玻璃在生产过程中需要对玻璃进行加热和冷却,玻璃在加热或冷却时沿玻璃板面方向不均匀和沿厚度方向的不对称,将导致钢化玻璃沿板面方向应力不均匀和沿厚度方向应力分布不对称,这些都有可能造成钢化玻璃自爆。
钢化玻璃沿板面方向应力不均匀,可以造成玻璃局部处于张应力,如果这种张应力过大,超过玻璃的断裂强度,玻璃就会爆裂。
玻璃板沿厚度方向应力分布应当是对称的,即上下两表面处于压应力,中间处于张应力,上下表面的压应力大小、应力层厚度和变化完全是对称的,玻璃板承受正负风压的能力是相同的。
如果玻璃板沿厚度方向应力分布不对称,玻璃板承受正负风压的能力就不相同,一侧承受荷载的能力较强,另一侧较小,即玻璃可能在较小荷载作用下破损,严重时,玻璃板在无荷载作用下产生变形,造成幕墙玻璃影像畸变。
5.理论分析和工程实践证明,预应力越大,钢化程度越高,自爆量也越大。
普通平板玻璃和半钢化玻璃几乎没有自爆现象,是因为钢化玻璃沿玻璃板厚度方向上下两表面处于压应力,中间层处于张应力。
表面压应力越高,一般情况下钢化玻璃的强度也越高,但是中间层的张应力也越高,过大的张应力将会增加钢化玻璃的自爆。
6.我国钢化玻璃标准中对钢化玻璃的弓形弯曲度的要求过低,只有弓形弯曲度的相对值要求,没有绝对值要求,对于尺寸小的钢化玻璃可满足要求,而对于尺寸较大的钢化玻璃,尽管其弓形弯曲度的相对值满足要求,但其绝对值过大,致使钢化玻璃的装配应力较大,经一段时间使用后发生钢化玻璃自爆,这也是一些工程钢化玻璃在使用几年后发生自爆的原因。
针对以上钢化玻璃自爆的原因,提出以下几点降低钢化玻璃自爆的方法:
1.优选平板玻璃
高质量的平板玻璃中结石、气泡、杂质和硫化镍含量低,采用优质平板玻璃作为制作钢化玻璃的原片可显著降低钢化玻璃的自爆。
2.提高钢化玻璃边部加工质量,避免玻璃边部和表面划伤和磕碰。
理论分析和实验表明,钢化玻璃边部钢化程度较低,因此应对钢化玻璃边部重点保护。
对于点支式幕墙玻璃,如果对玻璃打孔,孔边一定要精磨,最好达到抛光的程度,因为玻璃板孔边是应力集中部位。
3.提高钢化玻璃表面应力均匀度和沿厚度方向的对称度。
特别对于low-e玻璃的钢化更要关注其钢化玻璃应力沿厚度方向的对称度,因为low-e玻璃上下表面对热辐射吸收的差异将会造成low-e玻璃在加热时玻璃板沿厚度方向温度的差异,而这种差异最终将会导致钢化玻璃应力沿厚度方向的不对称,目前在玻璃钢化过程中采用强制对流的方法来消除这种不利因素。
4.探讨降低钢化玻璃表明压应力限值的可能性。
我国新标准要求其表面应力不应小于90MPa,这比此前老标准中规定的95MPa降低了5MPa,美国标准中规定钢化玻璃的表面应力为大于69MPa,可否将我国钢化玻璃表面压应力降低到与美国标准一致非常值得研究。
如果可行,将极大地降低钢化玻璃的自爆率。
降低表面应力值限值可能会造成钢化玻璃碎片偏大,不过即使钢化玻璃表面应力很高,碎片很好,也无法保证碎片都以分裂状态存在,许多情况下碎片表现为碎而不裂,形成“钢化玻璃被”,其结果与大一点的碎片区别不大,因此可以考虑降低钢化玻璃表面应力值限值。
况且我国半钢化玻璃标准规定,其表面应力值限值为不大于60MPa,钢化玻璃标准规定,其表面应力值限值为不小于90MPa,如果玻璃表面应力限值处于60—90MPa之间,既不属于半钢化玻璃,也不属于钢化玻璃,属于不合格品。
从这个角度来说,也应将钢化玻璃表面应力值限值降低,如果将半钢化玻璃表面应力值限值与钢化玻璃表面应力值限值连接有困难,至少可将钢化玻璃表面应力值限值降低,缩小两者的差距。
5.增加均质钢化玻璃的应用量,研究检测钢化玻璃均质程度的方法,使得均质过程起到应有的作用。
6.减少钢化玻璃应用总量,增加半钢化玻璃和夹层玻璃的应用量,可降低钢化玻璃自爆数量。
不言而喻,钢化玻璃应用的总量减少,钢化玻璃自爆的数量一定减少。
7.减小钢化玻璃板面尺寸,可降低钢化玻璃自爆率。
钢化玻璃尺寸越大,玻璃板越厚,自爆概率越大。
在一块钢化玻璃板中,只要有一个自爆点,并最终导致钢化玻璃自爆,无论钢化玻璃板块大小,整个钢化玻璃板都破碎。
玻璃板块越大,含有杂质、硫化镍粒子、边部加工缺陷、表面划伤、应力的不均匀等等导致钢化玻璃自爆的不利因素就随之增加。
在同样荷载作用下,玻璃板块越大,玻璃板就得越厚,含有杂质、硫化镍粒子、边部加工缺陷、表面划伤、应力的不均匀等等导致钢化玻璃自爆的不利因素也会增加,钢化玻璃自爆概率就会加大。
8.实践工程中,钢化玻璃使用面积越来越大,对于大板面的钢化玻璃不仅对其弯曲度的相对值提出要求,而且应对其弯曲度的绝对值提出要求,以减小钢化玻璃装配应力,避免钢化玻璃经长时间使用后发生自爆。