上周末,广州太古汇商场又下了一次“玻璃雨”,玻璃幕墙的安全问题再次引起关注。在全国各地发生的玻璃幕墙碎落报道中,钢化玻璃3‰左右的“自爆率”常被提及,玻璃究竟为什么会“自爆”?玻璃幕墙的自爆为什么频频发生?
华南理工大学材料科学与工程学院教授、中国硅酸盐学会特种玻璃分会理事彭明营介绍,玻璃幕墙用的一般是经过钢化处理过的浮法玻璃,是一种硅酸盐玻璃。之所以称为浮法玻璃,是因为在生产过程中玻璃熔体浮于锡槽上部冷却成型的缘故。所谓钢化处理,就是将玻璃在600℃左右高温处理,然后急冷获得。
玻璃经过钢化处理以后,玻璃表面形成压应力,内部形成张应力,两者在一般条件下达到平衡,所以玻璃不会破碎。万一破碎后,玻璃会碎成钝角而不是尖锐的碎片,所以可以在很大程度上减少对人身的伤害,故而被人们称之为安全玻璃,受到用户的青睐。然而这种玻璃也有不安全的地方,那就是会有自爆现象。一般钢化玻璃的结构失效,既有外在原因,也有内在原因。
外在原因有多种,玻璃加工、储存、运输、安装等过程中都会无意地引入,譬如缺口、划痕、微裂纹等。这些缺陷可以成为玻璃结构失效的起点,一定条件下长成致命材料的致命伤。这些外在原因仔细检查,可以很容易发现。
有一些难以发现的内在原因使得安全玻璃不安全,结构失效无先兆,也是玻璃工业一直无法解决的问题,那就是玻璃中的包容物。包容物中最为严重的就是一些硫化镍微晶相,它被认为是玻璃自爆的元凶。它主要是在浮法玻璃生产过程中引入的,部分来自于原料如石英砂等,部分来源于燃料如重油,部分来源于窑炉设备上使用的含镍合金等。
实际上,玻璃的自爆风险在安装之前是可以减小的。玻璃制成成品后,有一种“二次引爆”技术,就是创造条件,让有隐患的玻璃“会爆的在厂里就爆了,破的作废,好的出厂使用”。但这种检测一般只能检出划痕、微裂纹等有外部缺陷的玻璃,内部包容物形成的硫化镍微晶相膨胀问题还是无法解决。
另一方面,玻璃幕墙框架设计、施工是否合格,比如框架是否会对玻璃产生压、拉扯的力,一般在整个工程竣工验收时会纳入到验收体系中,但实际操作中不排除漏掉相关隐患的可能性。
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