玻璃破碎原因简要分析

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1、Doors&Windows建筑安全玻璃破碎原因简要分析马晓辉陆洪凯李赛克玻璃技术(上海)有限公司摘要:通过简要地分析玻璃本身的特性以及玻璃的缺口理论、抗弯曲强度和温差之间的关系,阐述了普通玻璃及钢化玻璃破碎的原因大致分为热破裂和机械破裂,而钢化玻璃作为特例,分析了热浸测试对减少钢化玻璃因NiS自爆的改善作用,最后用图例的方式显示不同的玻璃破裂形式,希望对玻璃的破碎原因的分析提供一定的帮助。关键词:玻璃破裂;钢化玻璃;自爆;热破裂;机械破裂Abstract:Thisarticlebrieflyanalysestheglasscharacteristicandtherelationshipsamo

2、ngnickedtheory,bendedintensityandtemperaturedifference,explainsthereasonsofglassthermalbreakandmechanicbreak.ItshowsthatHeatsoaktestcanreducethespontaneousbreakofNiS.Andwealsoshowsomepicturesofglassbreak.Itmaydosomehelptoanalysetherealreasonsofglassbreak.1引言的载荷。不管是玻璃切割时还是掰片时,无论是机每种物质由于其本身的物理特性,都能承受不

3、器还是人工操作,玻璃的边部不可避免的都会出现同程度的负荷。承受负荷的同时,由于力的作用,物缺口及裂口。质就会产生应力。玻璃的应力产生的原因可能是:加热、运动、变形,比如膨胀或弯曲,如果外界的张力大于玻璃的抗拉强度及抗压强度,就会导致玻璃破裂。图1展现的是在玻璃上施加自上而下的力时玻图2理想的玻璃板内部的应力璃的变形情况。这时,玻璃变形,按照力的方向出现弯曲,上部区域会出现压缩应力区,下部区域为材料因伸长而产生的张拉应力区。图3存在缺口的玻璃内部的应力均匀的理想的未受损表面在受到张力的作用时,受力均匀分布于整个横断面,没有一个地方应力图1作用力下玻璃板的形变特别集中,材料可以正常(无损)状况承受

4、较大的张如果材料的张应力超过临界值,就会导致损坏力,直到达到玻璃能够承受的极限。以及破裂。因此玻璃的边部处理至关重要。一般来存在凹痕的不均匀的表面在张力的作用下,缺讲,玻璃破裂的发生根据阻力最小原则,边部缺口越口处会出现应力集中的现象。缺口处应力集中降低深,玻璃受到冲击的力越大,冲击面越小,玻璃破裂了玻璃承载的能力,最终导致玻璃破裂。发生的情况越多。2理论分析没有任何缺口的理想的玻璃边能承受非常大的众所周知,玻璃边部或者表面的裂口越深,导致荷载。但理想的无损伤的玻璃边在实际玻璃的加工玻璃破裂所需的力(张力)越小,在张力是由于温差过程中是不可能存在的。玻璃在切割后,总归有大而产生时导致玻璃破裂的

5、温差也小。小不同的切口存在,即使微小的切口都会影响玻璃以下为常温情况下,由于潮湿空气或者水的作2007.548建筑安全Doors&Windows用导致玻璃破裂的张力——弯曲抗拉强度关系:从表1中我们可以看到,玻璃表面温度差大约80℃a=25.Z(1)时,裂口深度只要为0.01mm,就会引起玻璃破裂。也2!就是说普通白玻在一般情况下能够承受的最大温差式中:2为80℃左右,钢化玻璃能够承受200℃及90N/mma——裂口深度,mm;的温差和张力。2!——弯曲抗拉强度,N/mm;根据实际情况我们知道玻璃安装后会有各种各Z——比例系数。样的载荷起作用,图4列出了玻璃主体上可能出现其次玻璃是热的不良导体

6、,所以玻璃局部受热的载荷。这些荷载以各种不同的复合形式出现。时,不同区域的温差在玻璃中产生应力。此时,由于玻璃的弹性模量和线膨胀系数保持不变,从而可以得出温差——弯曲抗拉强度之间的关系:!=E(2)"·!#式中:2E——弹性模量,N/mm;!#——温度,K;-1"——线性膨胀系数,K。根据上述公式得出有关作用的裂口深度,抗拉强度以及温差的关系,如表1所述。图4安装后的玻璃荷载图示表1裂口深度、弯曲抗拉强度与温度变化的关系此外,由于运输不当、仓储不佳或操作不正确同!!"a样也会导致玻璃上的载荷发生变化,这些荷载可能℃N/mm2mm在玻璃安装前就引发玻璃破裂或由于玻璃表面或玻7.54.51.36璃

7、边的提前损伤明显降低其负载能力。106.10.682012.20.173破裂原因分析3018.30.083.1热破裂4024.40.04热破裂的发生主要是由于温差变化超出了玻璃5030.50.036036.60.02本身能够抵抗的最大温差(表1)。许多原因都会引7042.70.01起强烈的温差发生,从而导致玻璃破裂。经常出现8048.80.01的原因在表2中列出:表2热破裂的原因及实例原因实例部分