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夹层玻璃特点及夹层玻璃性能
Date:2015-07-23

                夹层玻璃具有透明、机械强度高、耐光、耐热、耐湿、耐寒等特点。与普通玻璃相比,夹层玻璃在安全、保安防护、隔声及防辐射等方面具有极佳的性能。

1、安全特性

          随着建筑对采光的要求越来越高,采光面积占建筑物围护结构的比例越来越大。普通玻璃是脆性材料,受外力冲击时易碎,破碎后会产生锋利的碎片,容易导致严重的甚至是致命的伤害。根据“NSW健康协会”1978年公布的一项研究报告,有1/3的城市孩子在25岁前会受到玻璃伤害。因此,普通玻璃远远不能满足安全防护的要求。夹层玻璃具有优异的安全性能,因此被许多国家明文规定为必须使用的安全玻璃。

         夹层玻璃的安全特性是指免除危险或受意外、自然灾害时减少伤害或损失的特性。可以用抗冲击性能、抗穿透性能、抗风压等性能表示。

         夹层玻璃具有良好的破碎安全性。其典型特征是,一旦玻璃遭受破坏,其碎片仍与中间层粘在一起,很少有玻璃碎片脱落,遮阳就可以避免因玻璃掉落造成人身伤害或财产损失。以PVB胶片为例,PVB胶片弹性好,抗断裂强度高,起着吸收冲击能的防震垫作用。当夹层玻璃因受到外力冲击而破坏时,玻璃产生破碎,但玻璃碎片被PVB胶片黏结在一起,不会对人体形成伤害, 并且PVB胶片可以通过其弹性变形/塑性变形将冲击的动能吸收。因此,PVB胶片可以起到很好的安全作用。但PVB胶片也应有一定的与玻璃相脱离的可能性。如果黏合性太强,在夹层玻璃遭到撞击时,PVB胶片就不能及时形成弹性变形,或变形非常小,吸收的撞击能较小,这时如果撞击的能量很大,玻璃就容易被撞击物体穿透。通过对黏合力进行适当控制,允许PVB胶片逐渐剥离,那么PVB胶片在变形不断增大的同时吸收冲击动能。这样在冲击点周围玻璃就发生环状的辐射性破坏。另外,通过增加夹层玻璃厚度,在遇到反复猛烈冲击的情况下,其防穿透能力也将明显增加。

         夹层玻璃的抗穿透性优于钢化玻璃及退火玻璃,可以防止人体或物体穿透玻璃。前苏联某研究所对不同玻璃抗穿透性的实验数据见表5-1。表5-2对比了摆锤试验撞击下各种玻璃的破碎性能。

表5-1 不同玻璃的抗穿透性能
试验测定项目 退火玻璃 钢化玻璃 夹层玻璃 
玻璃厚度/mm 7 6 7
2260g的钢球,从4m高处自由落下 透过 透过 不透过
40°C时,227g的钢球从12m高处自由落下 透过 透过 不透过
-20°C时,227g的钢球从10m高处自由落下 透过 透过 不透过
10kg的人头模型,从1.5m高处自由落下 透过 透过 不透过

 

           从表5-2可见,夹层玻璃具有结构完整性。在正常负载情况下,夹层玻璃性能基本上与单片玻璃性能相同。然而,一旦玻璃破碎,夹层玻璃则明显地保持其完整性,很少有玻璃碎片掉落。由于这种在破裂时或破裂后碎片仍保留在原位的性能,夹层玻璃已成为飓风区和地震区人们乐于采用的建筑材料。美国佛罗里达州的戴得县制定了世界上最苛刻的防飓风(强台风)建筑规范,要求建筑的外部围护结构能抵挡风夹杂物(如碎石、瓦砾)等的撞击,夹层玻璃是通过该标准的唯一玻璃材料。

表5-2 各种玻璃摆锤试验结果
玻璃类型 破碎状态
夹层玻璃 安全破碎:在摆锤撞击下可能破碎,但整块玻璃仍保持一致性,碎块和锋利的小碎片仍与中间层粘在一起
退火玻璃 一撞就碎:典型的破碎状态(包括较厚的玻璃)是产生许多长条形的锋利锐口碎片。
钢化玻璃 需要较大的撞击力才破碎;一旦破碎,整块玻璃爆裂成无数小颗粒,框架中仅存少许碎玻璃。
夹丝玻璃 破碎情况类似普通退火玻璃;锯齿形碎片包围着洞口,而且在穿透四周留有较多的玻璃碎片,金属线断裂长短不齐。
贴膜的退火玻璃 覆于玻璃表面的PET薄膜可以增加一些保护作用;玻璃易碎,表面薄膜与碎玻璃分开,使碎片朝内侧飞散。

 

 

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