玻璃破损与“自爆”的区别

来源:09年会论文集作者:牛晓日期:2009-4-13 　页面功能【字体：大中小】【打印】【关闭】【评论】

摘要：本文探讨玻璃破损与“自爆”产生的原因，倡议说:玻璃破损，不提倡说:玻璃“自爆”。
关键词：玻璃破损“自爆"　

　　玻璃由于其特有的通透性能，从其发明到现在在建筑领域和交通工具中还没有可以替代它的产品。其除了具有遮风避雨的特性外，随着科学技术的进步和提高，还提供美轮美负的观感、优良的性能和舒适的室内环境。但是由于人们对其特性的认识不足，在玻璃发生破损时，都认为是玻璃发生了“自爆”。但是玻璃如果没有受到外应力的作用，是不会发生破损，即所谓的“自爆”现象。事实上我们应该称其为:玻璃破损。因为:玻璃产生破损有以下的原因:设计方面的原因;生产环节的原因;运输领域的原因;安装时产生的原因;建筑物沉降的原因;人为的原因;天灾的原因;玻璃的“自爆”原因。
　　玻璃由于其晶体结构的特点，它在突然破裂之前没有屈服的表现过程。所以人们普遍会认为是玻璃产生了“自爆”。由于玻璃属于非耐用品和易碎品。所有玻璃的破裂都是由于张应力大于压应力和表面缺陷作用产生的结果，从来不是纯粹的压应力的原因。玻璃在表面压应力层被穿透后都会发生破损，虽然，玻璃边部和表面划痕以及微裂纹等缺陷，没有完全穿透压应力层，但是随着时间的推移，这些细小的损伤在温度变化和风荷载等应力的反复作用下，会慢慢地有效变大，最终将导致玻璃的“自爆”发生。由于玻璃破损前并没有明显的原因，往往让人觉得出乎意料，是玻璃制造商的原因，理应由玻璃商赔偿，事实并非如此。
　　由于玻璃是热的不良导体，当玻璃遇到温度的突然变化时会产生危险的压强。这时玻璃表面和玻璃内部的温差会导致玻璃破损。由于十分明显的原因，突然加热的危险性要小于突然冷却。突然加热会增加玻璃表面的压应力，突然冷却会增加玻璃表面的张应力。导致玻璃破损。玻璃的热传导率在温度降低时逐渐下降，在温度高于39℃时，玻璃的辐射传导率明显增大，玻璃在夏季中午时，表面的温度将达到80℃左右。厚玻璃比薄玻璃以辐射方式进行的热传递要明显加强。所以厚玻璃易产生热炸裂现象。
　　钢化玻璃是将普通玻璃加热到650℃左右软化点范围，然后在玻璃表面快速冷却，表面形成较高的压应力，钢化玻璃的强度一般比普通玻璃高4-5倍。由于钢化玻璃的强度高，许多人错误地认为，钢化玻璃在搬运过程中可以承受野蛮搬运，随意安装。实际上并非如此，钢化玻璃同普通玻璃一样，在搬运和安装过程中要小心防止玻璃边部和表面的损伤。如果玻璃边部和表面出现大的爆边和划伤，将使玻璃的强度急剧下降，钢化玻璃就会却速度也比较慢与钢化玻璃相比。半钢化玻璃的强度是普通玻璃的2倍左右。半钢化玻璃的颜色，纯净度，化学成分和透光性能这些特性都没有改变，硬度，比重，热膨胀系数，软化点，热传导率，阳光透过率和刚性也没有改变，唯一改变的物理特性是弯曲强度。在均匀负荷条件下，半钢化玻璃比相同普通玻璃要结实2倍。因此具有更好的抗热冲击、风荷载和外界物体，如冰雹等冲击的能力。更重要的是半钢化玻璃不会像钢化玻璃出现所谓的“自爆”现象〔1〕。钢化玻璃“自爆”特性，蝴蝶般现象见图1
　　玻璃破损原因分析
　　1.设计原因
　　玻璃的设计强度低于许用强度值，能造成玻璃破损。玻璃结构设计不合理，造成玻璃局部应力过大而产生的破损，如:三角形，凸凹形，挖孔等结构，会造成玻璃的局部应力集中。见图2

　　2.在生产、运输和搬运时对玻璃的影响
　　玻璃在生产、运输和搬运时，如果对玻璃保护不当，会对玻璃表面或边部产生严重的划伤，爆边，磨伤等缺陷，也会造成玻璃局部的应力集中。引起玻璃破损。见图4．图5

　　3.安装时产生的应力引起玻璃的破损
　　玻璃在安装时，由于建筑物与玻璃的误差范围的不同，会引起玻璃扭曲变形，对玻璃产生额外的应力，会引起玻璃破损。由于玻璃垫块的硬度以及部位、数量的选用不当，也会引起玻璃边部的应力集中或过大，造成玻璃破损。破损状态为直线形状。

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