建筑钢化玻璃自爆原因和改善措施
继之前发表的关于建筑幕墙安全性
规定文章我们梳理了一下玻璃幕墙
安全隐患的最主要因素—钢化玻璃
自爆的原因和改善措施供大家分享
建筑钢化自爆破裂情况时有发生，钢化玻璃自爆是其固有的物理属性。而自爆破裂的因素比较复杂，其中比较典型的自爆因素有：玻璃本身材质、玻璃裁切工艺和边缘加工品质、幕墙节点构造设计合理性与否、施工安装质量、玻璃应用的环境条件、主体结构的变形(位移)大小等。
自爆机理
自爆机理：玻璃本身的材质会影响到其自爆概率，玻璃原料中含有微量的镍和硫，钢化过程中当玻璃被加热时，玻璃里面形成大量的硫化镍晶体，它们存在两种状态：高温时的α相和室温时的β相，在钢化玻璃速降温度过程中存在许多α相晶体没来得及转化成β相的晶体，那么它们就如同定时炸弹一般存在玻璃体内，随时可能变相成β相，体积膨胀产生压力，加上玻璃内部张力就可能产生玻璃自爆破裂。
材质因素
超白玻璃基片在降低玻璃原料的金属铁含量的过程中，将大大降低镍和硫等杂质的含量，从原料端大大降低钢化玻璃自爆率。
加工品质
由于玻璃裁剪工艺不同，一般是用金刚刀在玻璃上划出细微伤口，然后裁断，这样玻璃边沿将隐藏着许多细微裂子，它们在外力或热应力作用下，可能会扩展成裂缝甚至玻璃破裂。因此，玻璃裁剪后须采用磨边机进行边缘处理，以消除玻璃周边隐藏的细微裂子。
设计合理性
幕墙节点构造设计时，应同时考虑外部各种荷载应力叠加的情况导致玻璃的变形或位移，给玻璃提供足够的位移空间和扰度变形余量，避免玻璃扰度过大破裂或自由伸缩量不够被挤压破碎。
施工质量
施工的质量也至关重要。如在玻璃边缘与镶嵌槽底板之间存在一粒很微小的固体颗粒(即使该颗粒的直径<lmm)，由于玻璃伸缩时被挤压也可能导致爆裂。玻璃四周不能设置硬材料填塞，不能施工过程中私自改变玻璃槽口的伸缩余量。
环境因素
应用的环境也是自爆产生的一个重要外因，环境温度太高可能促使其自爆。玻璃热炸裂是常见的一种，由于玻璃表面不同部位的温度不均匀，中央暴晒区域温度较高，而在盖板内或阴角区域温度较低，同一块玻璃不同区域的热胀不同步产生内部热应力，应力过大将可能导致玻璃自爆。
位移适应能力
玻璃应适应主体结构位移，当主体结构在风荷载和地震作用下产生层间位移时，幕墙龙骨将与它同步位移，这时幕墙框架将从矩形变成菱形，如果玻璃边缘与镶嵌槽边之间没有足够的间隙来适应这种位移，也将被挤碎。因此JGJl02规范(修订稿)规定明框幕墙玻璃边缘至边框槽底的间隙应符合下式的要求：2（C1-1.5）×[1+(L1／L2) ×(C2-1.5)／(C1-l.5)]≥[Δu] [Δu]应根据主体结构弹性层间位移限值的3倍确定。
改善措施
控制好构造设计、玻加工和幕墙安装的品质，从人为因素方面规避自爆：
1、钢化玻璃热浸处理。把钢化玻璃里面大多数的硫化镍晶体转化成β相，使含有杂质的且易自爆的玻璃在熔炉中主动引爆,热浸后完好的玻璃也就说明其杂质较少自爆可能性小。只是国内采取该方式的项目不多，因为目前的玻璃厂家无法满足项目提出该工艺的要求。
2、合理的玻璃分格。板面尺寸越大，受热膨胀变形量就越大，相应的热应力也越大，另外板块尺寸越大，容易受到其他荷载的叠加效应，从而增加自爆率。这也是玻璃应用规范约定一定厚度的玻璃基片对应一定的面积限值应用。
3、超白玻璃基片的应用从玻璃原材料方面降低自爆率。
4、采用夹胶合片玻璃。如强度满足设计要求的前提下采用半钢化玻璃，从玻璃属性方面彻底规避玻璃自爆。当然如果是钢化玻璃采用夹胶合片，那么也可以解决玻璃自爆后的安全问题。
玻璃均质处理（热浸处理）
夹胶玻璃
以上三条措施正好在《住房城乡建设部国家安全监管总局关于进一步加强玻璃幕墙安全防护工作的通知》38号政府令中提到：玻璃幕墙宜采用夹层玻璃、均质钢化玻璃或超白玻璃，条文中的真实意图就是减小玻璃自爆产生的安全问题。