· 被干燥劑晶體吸附的通過(guò)黏結(jié)劑(對(duì)鋁條+丁基膠)或者
基體(對(duì)
擠出材料)的氣體擴(kuò)散速度;
· 水分子尺寸與對(duì)應(yīng)的分子篩晶體微孔尺寸;
· 水分子與分子篩表面吸附的親和力;
· 分子篩的溫度。
這些因素的影響是動(dòng)態(tài)的不是靜態(tài)的,例如:
硅膠和分子篩吸附水蒸氣的能力隨著溫度而變化,(通常,吸附能力在高溫、低溫時(shí)都會(huì)降低,很顯然,硅膠的能力降低的幅度較分子篩更大),水蒸氣滲透速度(MVTR)隨通過(guò)密封膠的水蒸氣壓梯度差異變化而改變(隨中空玻璃內(nèi)部間隔層
相對(duì)濕度增加而增加),水蒸氣傳送通道MVTP面積隨間隔層的體積變化而變化(根據(jù)環(huán)境空氣、溫度變化、陽(yáng)光得熱和普通大氣壓力變化),隨服務(wù)環(huán)境變化(從夏天到冬天、從一個(gè)住戶到另外的住戶或者從一個(gè)住戶種類到另外一種),這樣,在中空玻璃間隔層內(nèi)水蒸氣含量增加的速度不是一個(gè)常數(shù)。
露點(diǎn)溫度上升與時(shí)間的關(guān)系并不一定是線性的,需要綜合考慮很多因素才能作出評(píng)估結(jié)論。
2.中空玻璃的加工制作工藝質(zhì)量存在缺陷,造成空氣中的水氣透過(guò)密封膠的縫隙進(jìn)入中空玻璃內(nèi)部,造成中空玻璃過(guò)早失效(見(jiàn)圖);
中空玻璃失效時(shí)間可以采用下面經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單預(yù)測(cè):
W = M• A •θ• ΔP其中:W--在不結(jié)露情況下,中空玻璃內(nèi)部最大的濕度含量;
M=µ/L µ--水氣
滲透性能;L--密封膠的深度;
A--密封膠的面積,A==密封膠寬度×周長(zhǎng);
θ--時(shí)間;
ΔP--通過(guò)密封膠
截面水氣含量差別產(chǎn)生的水氣壓力;
中空玻璃失效時(shí)間:θ=(M•L)/µ•A•ΔP
在這里,L和A會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)操作工藝粗糙而縮短,µ會(huì)隨著濕度增大而增大,ΔP也隨著時(shí)間增加而增大。
3.中空玻璃的安裝質(zhì)量及使用環(huán)境對(duì)中空玻璃壽命的影響。
中空玻璃在安裝過(guò)程中應(yīng)該避免產(chǎn)生長(zhǎng)久的機(jī)械
應(yīng)力存在,對(duì)于墊塊、密封膠、
耐候膠應(yīng)該正確使用,起結(jié)構(gòu)粘接作用的膠必須采用結(jié)構(gòu)膠,以保證具有足夠的
粘接強(qiáng)度。而在兩塊玻璃接口位置,就必須采用耐候膠密封,以阻擋水氣與中空玻璃或者結(jié)構(gòu)件接觸,保證中空玻璃和結(jié)構(gòu)件具有長(zhǎng)久的壽命。
在不同的地區(qū)使用中空玻璃,由于當(dāng)?shù)氐臍夂驖穸却嬖诤艽蟮牟町,將?duì)中空玻璃的使用壽命造成很大的影響。濕度大的地區(qū),由于空氣中的水氣壓與中空玻璃內(nèi)部的水氣分壓差較大,中空玻璃的失效時(shí)間會(huì)縮短,反之,就會(huì)延長(zhǎng)中空玻璃的使用壽命。
為了避免中空玻璃出現(xiàn)過(guò)早失效現(xiàn)象,在制作過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格控制中空玻璃的原材料,重點(diǎn)選擇水
氣密封性能好的密封膠和吸水能力強(qiáng)的分子篩,嚴(yán)格控制中空玻璃的安裝工藝,正確選用合適的密封膠或者結(jié)構(gòu)膠對(duì)中空玻璃組件或者單元進(jìn)行密封和粘接。
二.玻璃炸裂原因及解決措施
玻璃炸裂主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面是玻璃的熱炸裂,另一方面是鋼化玻璃的炸裂。下面將分別論述:
玻璃熱炸裂的原因:
造成玻璃的熱炸裂因素很多,主要受玻璃自身性能和外部環(huán)境條件的影響,一般來(lái)講,造成玻璃熱炸裂的主要因素有三個(gè):
1.玻璃的吸熱率
由于熱炸裂的機(jī)理是玻璃吸收陽(yáng)光中的紅外輻照,自身溫度升高,與邊部的冷端之間形成溫度梯度,造成非均勻膨脹或受到約束,形成
熱應(yīng)力,進(jìn)而使薄弱部位發(fā)生
裂紋擴(kuò)展。
不同部分玻璃溫度差別引起
玻璃板內(nèi)的熱應(yīng)力,舉例來(lái)說(shuō),在熱的季節(jié),玻璃中心的溫度較玻璃邊部的溫度上升快,因?yàn)椴Aн叢吭谘b配框的內(nèi)部并將直接
輻射遮蔽。在框內(nèi)的玻璃面積可以忽略
太陽(yáng)輻射,玻璃中心在溫度增加時(shí)膨脹,玻璃邊部將承受膨脹產(chǎn)生的
拉應(yīng)力。玻璃邊部膨脹在下面公式給出:
dL = a x Lx dT
在這里:a是
熱膨脹系數(shù);L是原始長(zhǎng)度;dT是玻璃邊部與中心的溫度差。
誘導(dǎo)應(yīng)力由下式給出:
s = ( dL / L ) x E
這里,E是Young’s模數(shù);
一度溫度差的誘導(dǎo)應(yīng)力a x E
a=10x10-6/0C和E=70,000MPa(N/mm2)
一度溫度差引起的應(yīng)力大約是0.7 MPa ( N/mm2 ),當(dāng)應(yīng)力水平超過(guò)20MPa( N/mm2 )時(shí),普通
退火浮法玻璃熱炸裂十分危險(xiǎn),當(dāng)玻璃中心與玻璃邊部溫度差達(dá)到30℃時(shí),將引起玻璃熱炸裂。如果玻璃的邊部缺陷很多、操作過(guò)程出現(xiàn)損害或者裝配錯(cuò)誤,炸裂將在更低的溫度下發(fā)生。
玻璃本身對(duì)紅外線的
吸收率是一個(gè)關(guān)鍵因素,
吸熱玻璃和鍍膜玻璃熱炸裂是十分普遍的現(xiàn)象。吸熱玻璃的
熱吸收率在20—40之間,如果再鍍膜,則玻璃本身需要經(jīng)過(guò)雙重的
太陽(yáng)能加熱,導(dǎo)致玻璃中心溫度與邊部溫度差過(guò)大,更容易產(chǎn)生熱炸裂。在設(shè)計(jì)吸熱玻璃、吸熱鍍膜玻璃工程時(shí),一定根據(jù)使用環(huán)境來(lái)確定玻璃的品種和安裝位置如鍍膜玻璃
透射率、玻璃的朝向、環(huán)境的溫度、玻璃與邊框以及墻體連接情況及墻體的
導(dǎo)熱情況等,并盡可能將玻璃做強(qiáng)化或者熱增強(qiáng)處理,提高玻璃本身抵抗熱應(yīng)力的能力。
2.玻璃的板面尺寸
玻璃的板面越大,受
熱膨脹后的
變形也越大,形成的約束反力也越大,相應(yīng)地造成更大熱應(yīng)力,增加了熱炸裂的幾率。同時(shí)板面尺寸越大,越容易受到其它
荷載的更大疊加效應(yīng)。所以在追求大板面玻璃的裝飾效果的同時(shí),應(yīng)對(duì)
風(fēng)荷載、熱應(yīng)力、邊框變形、自重、裝配應(yīng)力等綜合影響作全面考慮。
3.玻璃邊部的加工質(zhì)量
因?yàn)檎T導(dǎo)應(yīng)力集中的作用,一般玻璃炸裂都是從不理想的玻璃邊部開(kāi)始的。這些炸裂容易鑒別是因?yàn)樗麄冊(cè)趽p害的地點(diǎn)與玻璃邊部垂直相交。。玻璃邊部炸裂紋的數(shù)量取決于玻璃板的邊部缺陷的嚴(yán)重程度和玻璃墊塊的
硬度并。一般來(lái)講,應(yīng)該采用
邵氏硬度在80-90度的墊塊支撐玻璃的邊部并通風(fēng)避免陽(yáng)光直接照射,墊塊太軟,容易造成玻璃位移,而太硬將對(duì)脆弱的玻璃邊部造成損害,導(dǎo)致玻璃熱炸裂,在加工安裝時(shí)最好將玻璃邊部進(jìn)行精磨,并剔除有嚴(yán)重缺陷的玻璃。
鋼化玻璃炸裂
能夠?qū)е落摶Aд训耐獠吭虬ㄘ?fù)載、碰撞、焊滴、不適當(dāng)?shù)拈g隙和邊部損害都可以導(dǎo)致
強(qiáng)化玻璃破損,盡管因?yàn)殇摶AУ膽?yīng)力高,破損的危險(xiǎn)低。帶有干凈
切割邊部的鋼化玻璃在正常環(huán)境條件下,不會(huì)發(fā)生熱應(yīng)力破損,因?yàn)樗麄円蟛Aе行暮瓦叢康臏囟炔钸_(dá)到90℃-150℃,而導(dǎo)致鋼化玻璃破損的內(nèi)在因素包括鋼化玻璃邊部缺陷等應(yīng)力集中區(qū)域、鋼化玻璃內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大和鋼化玻璃內(nèi)部存在
硫化鎳雜質(zhì)。前兩種因素是由于鋼化玻璃加工過(guò)程中工藝控制原因?qū)е碌模?a href='../../zsk/ct.asp?id=9017' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>硫化鎳的因素在原片玻璃制作過(guò)程產(chǎn)生。
玻璃內(nèi)部可能包含硫化鎳雜質(zhì),以小水晶狀態(tài)存在,在一般情況下,不會(huì)造成玻璃破損,但是由于鋼化玻璃重新加熱,改變了硫化鎳雜質(zhì)的相態(tài),硫化鎳的高溫α態(tài)在玻璃急冷時(shí)被凍結(jié),他們?cè)诨謴?fù)到β態(tài)可能需要幾年的時(shí)間,由于低溫β態(tài)的硫化鎳雜質(zhì)將產(chǎn)生體積增大,在玻璃內(nèi)部產(chǎn)生局部的應(yīng)力集中,這時(shí)鋼化玻璃自爆將發(fā)生。然而,僅僅比較大的雜質(zhì)將引起自爆,而且僅僅當(dāng)雜質(zhì)在拉應(yīng)力的核心部位時(shí)才能發(fā)生鋼化玻璃自爆。硫化鎳可以在生產(chǎn)完成后任何時(shí)候發(fā)生,最典型的引起鋼化玻璃自爆的時(shí)間是產(chǎn)品生產(chǎn)完成后的4-5年。
為了減少鋼化玻璃在建筑上自爆的可能,一方面需要在加工制作過(guò)程中,嚴(yán)格控制玻璃的磨邊
精度、嚴(yán)格控制鋼化工藝,在滿足鋼化玻璃質(zhì)量要求的情況下盡可能降低鋼化玻璃的內(nèi)部應(yīng)力,嚴(yán)格挑選原片玻璃,將硫化鎳晶體排除在鋼化過(guò)程之外,最后是將鋼化玻璃做
熱浸處理,雖然這樣會(huì)導(dǎo)致鋼化玻璃的成本增加,但是可以消除鋼化玻璃在幕墻上自爆的危險(xiǎn)并延長(zhǎng)幕墻的使用壽命。
經(jīng)過(guò)各方面的努力,最終的幕墻產(chǎn)品的使用壽命是可以控制并得到應(yīng)該得到的壽命的,讓我們一起努力,為我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展做貢獻(xiàn)!
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