單片鋼化玻璃爆開原因分析

【中玻網(wǎng)】在西安，有些工地工程在施工過程中出現(xiàn)了一個(gè)較大的問題，那就是單層鋼化玻璃的爆開問題，不論在任何地區(qū)使用（例如河南鄭州、山東、安徽、河北、山西、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、內(nèi)蒙古、西藏等地區(qū)）這也是普遍存在的現(xiàn)象，至于鋼化玻璃為什么會爆開，我總結(jié)了以下三個(gè)方面的原因，希望大家提出寶貴建議。
　　
　�、黉摶Ａ�(nèi)部的硫化鎳膨脹是導(dǎo)致鋼化玻璃爆開的主要原因。
　　
　　玻璃經(jīng)鋼化處理后，表面層形成壓應(yīng)力。內(nèi)部板芯層呈張應(yīng)力，壓應(yīng)力和張應(yīng)力共同構(gòu)成一個(gè)平衡體。玻璃本身是一種脆性材料，耐壓但不耐拉，所以玻璃的大部分破碎是張應(yīng)力引發(fā)的。
　　
　　鋼化玻璃中硫化鎳晶體發(fā)生相變時(shí)，其體積膨脹，處于玻璃板芯張應(yīng)力層的硫化鎳膨脹使鋼化玻璃內(nèi)部產(chǎn)生更大的張應(yīng)力，當(dāng)張應(yīng)力超過玻璃自身所能承受的較限時(shí)，就會導(dǎo)致鋼化玻璃爆開。國外研究證明：玻璃主料石英砂或砂巖帶入鎳，燃料及輔料帶入硫，在1400℃～1500℃高溫熔窯燃燒熔化形成硫化鎳。當(dāng)溫度超過1000℃時(shí)，硫化鎳以液滴形式隨機(jī)分布于熔融玻璃液中。當(dāng)溫度降至797℃時(shí)，這些小液滴結(jié)晶固化，硫化鎳處于高溫態(tài)的α-NiS晶相(六方晶體)。當(dāng)溫度繼續(xù)降至379℃時(shí)，發(fā)生晶相轉(zhuǎn)變成為低溫狀態(tài)的β-NiS(三方晶系)，同時(shí)伴隨著2.38%的體積膨脹。這個(gè)轉(zhuǎn)變過程的快慢，既取決于硫化鎳顆粒中不同組成物(包括Ni7S6、NiS、NiS1.01)的百分比含量，還取決于其周圍溫度的高低。如果硫化鎳相變沒有轉(zhuǎn)換完全，則即使在自然存放及正常使用的溫度條件下，這一過程仍然繼續(xù)，只是速度很低而已。
　　
　　當(dāng)玻璃鋼化加熱時(shí)，玻璃內(nèi)部板芯溫度約620℃，所有的硫化鎳都處于高溫態(tài)的α-NiS相。隨后，玻璃進(jìn)入風(fēng)柵急冷，玻璃中的硫化鎳在379℃發(fā)生相變。與浮法退火窯不同的是，鋼化急冷時(shí)間很短，來不及轉(zhuǎn)變成低溫態(tài)β-NiS而以高溫態(tài)硫化鎳α相被“凍結(jié)”在玻璃中。快速急冷使玻璃得以鋼化，形成外壓內(nèi)張的應(yīng)力統(tǒng)一平衡體。在已經(jīng)鋼化（歌珊溫室宋海笛總結(jié)）了的玻璃中硫化鎳相變低速持續(xù)地進(jìn)行著，體積不斷膨脹擴(kuò)張，對其周圍玻璃的作用力隨之加大。鋼化玻璃板芯本身就是張應(yīng)力層，位于張應(yīng)力層內(nèi)的硫化鎳發(fā)生相變時(shí)體積膨脹也形成張應(yīng)力，這兩種張應(yīng)力疊加在一起，足以引發(fā)鋼化玻璃的破裂即爆開。
　　
　　簡單的說，鎳元素在高溫狀態(tài)下非常的小，但在常溫狀態(tài)下，又會變大。鋼化玻璃在加熱過程中鎳元素會變小，但在急速冷卻時(shí)并沒有來及變回到常溫狀態(tài)時(shí)的體型，所以鋼化玻璃會爆開。國家規(guī)定，鋼化玻璃的爆開率為3‰。
　　
　　②安裝技術(shù)和安裝工藝的原因
　　
　　這一點(diǎn)也是經(jīng)常被忽略的，因?yàn)橘I來的材料是良好的，但是在安裝時(shí)由于工人安裝不到位，造成鋼化玻璃四周受力不均勻，較易造成鋼化玻璃的爆開。因?yàn)殇摶Ａв幸粋�(gè)特點(diǎn)，就是從中間再怎么受力，也不會輕易破碎，但是只要鋼化玻璃的角落輕微受力就會造成受力不均勻然后破裂。較簡單的也是較常出現(xiàn)的地方就是兩根水槽接觸的地方，這個(gè)地方安裝時(shí)有時(shí)安裝工藝問題，會造成兩根水槽上下有水平差，這樣接縫處兩邊的玻璃就較易受力不均勻造成爆開。當(dāng)然這個(gè)只存在于有水平落差的地方，在整根水槽的中間部位一般是不會出現(xiàn)這個(gè)問題的。
　　
　　③地基基礎(chǔ)的不均勻沉降造成的爆開
　　
　　這個(gè)概率也是很大存在的，因?yàn)橛行┑胤降耐临|(zhì)原因或者是土建基礎(chǔ)沒有做好的原因，造成后期下雨或者凍土后造成地基基礎(chǔ)不均勻沉降。只要有一個(gè)位置沉降，由于肉眼無法觀察出來，頂部整體也會跟著輕微沉降，一般沉降就會造成局部存在水平（歌珊溫室宋海笛總結(jié)）落差，進(jìn)而產(chǎn)生受力不均勻現(xiàn)象，然后玻璃爆開。還有一個(gè)造成沉降的原因就是回填土土質(zhì)，這種基礎(chǔ)做的時(shí)候一定要牢固且要加大承載力，因?yàn)榛靥钔粱A(chǔ)一旦做不好，下雨或者凍土解凍后就容易出現(xiàn)地基基礎(chǔ)沉降。
　　
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　　當(dāng)然還會有其他原因引起的鋼化玻璃爆開，比如頂部維修時(shí)維修人員可能會臨時(shí)踩在鋼化玻璃的某個(gè)尖銳角落，或者施工工具的碰撞，也可能會造成鋼化玻璃的受力不均勻，然后爆開。甚至還有其他我沒有總結(jié)出來的原因。