中空玻璃失效原因分析及对策

中空玻璃失效原因分析及对策 来源：考试大2011年5月16日【考试大：中国教育考试第一门户】 中空玻璃作为高中档材料在建筑上和其它领域已被广泛采用。除建筑上大量使用之外在其它行业如铁路运输、制冷行业的用量也逐渐增大。
中空玻璃作为高中档材料在建筑上和其它领域已被广泛采用。除建筑上大量使用之外在其它行业如铁路运输、制冷行业的用量也逐渐增大。中空玻璃作为玻璃的深加工产品,因具价格较高`多在关键部位时使用’如高层建筑、火车空调车窗、冷柜观察窗等。在安装使用后,一旦出现质量问题及破损需进行更换非常困难,并且更换费用很高`因此对中空玻璃能保证长期有效的便用提出了更高的要求。虽然目前还没有对中空玻璃的有效使用时间做出明确的规定`但生产厂应采取各种措施尽量保证中空玻璃有足够长的有效使用时间以满足各种不同用途的需要。
一、中空玻璃失效的主要原因
我们曾对使用两年后的中空玻璃失效情况进行了调查’失效率为3-5%。各种失效原因之比见表1。从表1中可以看出`失效原因中比例最大的是露点上升其次玻璃炸裂。这两种原因构成了总失效的89%。
1、露点上升的主要原因:
显然水的含量越高,空气的露点温度也就越高。当玻璃内表面温度低于空气层内空气的露点时,空气中的水就会在玻璃的内表面凝结露或结霜。中空玻璃露点上升是由于外界的水进入空气层而又不能被干燥剂吸收所造成的。下列三种原因可导致中空玻璃的露点上升:
水汽通过聚合物扩散
水份的扩散遵循如下的关系式:
式中:J-扩散速度.指单位时间,单位面积上气体通过一定厚度的聚合物的扩散量。P-气体渗透系数.是材料圃有的一种物理性质。
P一聚合物两侧的气体分压差
水汽扩散是中空玻璃失效的主要原因。
2、玻璃炸裂的原因:
生产环境温度生产中空玻璃时、密封于空气层内的压力是生产环境温度下的压力。使用过程中`往往是使用温度和生产环境温度相差较大。空气的热胀冷缩会使空气层的压力发生变化`夏季时环境温度一般都高于生产环境温度、中空玻璃空气层中的空气发生膨胀,空气层产生正压`特别是用吸热玻璃和镀膜玻璃制作的中空玻璃`玻璃的吸热效果很强`空气层内的温升更高’产生的正压也就更大。当由于空气层空气膨胀引起的压力高于玻璃的破坏压力时、玻璃便会发生破裂。大部分的玻璃炸裂都是由此原因引起的。同样在冬季’环境温度低,空气层内空气收缩而产生负压`在风雪荷载的联合作用下`也会使玻璃发生炸裂。
在建筑的向阳面使用未经增强的吸热玻璃、曲于吸热玻璃在向阳面使用时极易吸收太阳能而升温`发生热炸裂。
水平法生产中空玻璃时、由于下片玻璃受支撑的面积较少而且支撑点多在中心部位、上片玻璃的重量全部加到下片玻璃上’使下片玻璃向上弯曲,结果造成中空玻璃的空气层厚度变薄。玻璃安装使用时就自然在空气层内存在负压,玻璃上产生预应力面积较大的中空玻璃这种现象更为突出。由于玻璃上预应力的存在’减少了其抗风压的强度和抗外力的能力`在外界因素变化时容易发生破裂。
玻璃在安装时,框架不平或弹性密封胶条质量不佳而使玻璃发生弯曲变形、从而使玻璃产生预应力、曲于玻璃预应力的存在降低了玻璃的抗风压力能力,甚至发生炸裂。
在生产中玻璃磨边质量不好或在运输中玻璃的边部由于受到碰撞产生小裂纹而在安装前又不易被发现’安装后裂纹增长而使玻璃破裂。

来源:考试大-结构工程师考试

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