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結構工程師

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2008年一級結構工程師考試輔導:建筑玻璃基礎知識

2008-08-15 09:24 來(lái)源: 打印 | 收藏 |
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  玻璃是以石英砂、純堿、長(cháng)石和石灰石等為主要原料,經(jīng)熔融、成型、冷卻固化而成的非結晶無(wú)機材料。它具有一般材料難于具備的透明性,具有優(yōu)良的機械力學(xué)性能和熱工性質(zhì)。而且,隨著(zhù)現代建筑發(fā)展的需要,不斷向多功能方向發(fā)展。玻璃的深加工制品能具有控制光線(xiàn)、調節溫度、防止燥音和提高建筑藝術(shù)裝飾等功能。玻璃已不再只是采光材料,而且是現代建筑的一種結構材料和裝飾材料。

  一、平板玻璃

  平板玻璃是指未經(jīng)其他加工的平板狀玻璃制品,也稱(chēng)白片玻璃或凈片玻璃。按生產(chǎn)方法不同,可分為普通平板玻璃和浮法玻璃。平板玻璃是建筑玻璃中生產(chǎn)量最大、使用最多的一種,主要用于門(mén)窗,起采光(可見(jiàn)光透射比85?%)、圍護、保溫、隔聲等作用,也是進(jìn)一步加工成其他技術(shù)玻璃的原片。

  平板玻璃按其用途可分為窗玻璃和裝飾玻璃。根據國家標準《普通平板玻璃》(GB4871—1995)和《浮法玻璃》(GB11614—89)的規定,玻璃按其厚度可分為以下幾種規格:

  引拉法生產(chǎn)的普通平板玻璃:2mm、3mm、4mm、5mm四類(lèi)。

  浮法玻璃:3mm、4mm、5mm、6mm、8mm10mm、12mm七類(lèi)。

  引拉法生產(chǎn)的玻璃其長(cháng)寬比不得大于2.5,其中2、3mm厚玻璃尺寸不得小于400mm×300mm,4、5、6mm厚玻璃不得小于600mm×400mm.浮法玻璃尺寸一般不小于1000mm×1200mm,5、6mm最大可達3000mm×4000mm.

  按照國家標準,平板玻璃根據其外觀(guān)質(zhì)量進(jìn)行分等定級,普通平板玻璃分為優(yōu)等品、一等品和二等品三個(gè)等級。浮法玻璃分為優(yōu)等品、一級品和合格品三個(gè)等級。同時(shí)規定,玻璃的彎曲度不得超過(guò)0.3%.

  普通平板玻璃以標準箱、實(shí)際箱和重量箱計量,厚度2mm的平板玻璃,每10m為1標準箱;對于其他厚度規格的平板玻璃,均需進(jìn)行標準箱換算。實(shí)際箱是用于運輸計件的單位。玻璃的厚度不同每實(shí)際箱的包裝量也不一樣。實(shí)際箱按同厚度累計平方數乘以厚度系數即可得出標準箱數。重量箱是指2mm厚度的平板玻璃每一標準箱的重量,其他厚度的玻璃可按一定的系數進(jìn)行換數。

  平板玻的用途有兩個(gè)方面:3~5mm的平板玻璃一般是直接用于門(mén)窗的采光,8~12mm的平板玻璃可用于隔斷。另外的一個(gè)重要用途是作為鋼化、夾層、鍍膜、中空等玻璃的原片。

  二、安全玻璃

  安全玻璃是指與普通玻璃相比,具有力學(xué)強度高、抗沖擊能力強的玻璃。其主要品種有鋼化玻璃、夾絲玻璃、夾層玻璃和鈦化玻璃。安全玻璃被擊碎時(shí),其碎片不會(huì )傷人,并兼具有防盜、防火的功能。根據生產(chǎn)時(shí)所用的玻璃原片不,安全玻璃具有一定的裝飾效果。

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  鋼化玻璃又稱(chēng)強化玻璃。它是用物理的或化學(xué)的方法,在玻璃表面上形成一個(gè)壓應力層,玻璃本身具有較高的抗壓強度,不會(huì )造成破壞。當玻璃受到外力作用時(shí),這個(gè)壓力層可將部分拉應力抵銷(xiāo),避免玻璃的碎裂,雖然鋼化玻璃內部處于較大的拉應力狀態(tài),但玻璃的內部無(wú)缺陷存在,不會(huì )造在成破壞,從而達到提高玻璃強度的目的。

  鋼化玻璃是平板玻璃的二次加工產(chǎn)品,鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學(xué)鋼化法。

  物理鋼化玻璃又稱(chēng)為淬火鋼化玻璃。它時(shí)將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度(600℃)時(shí),通過(guò)自身的形變消除內部應力,然后將玻璃移出加熱爐,再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃的兩面,使其迅速且均勻地冷卻至室溫,即可制得鋼化玻璃。這種玻璃處于內部受拉,外部受壓的應力狀態(tài),一旦局部發(fā)生破損,便會(huì )發(fā)生應力釋放,玻璃被破碎成無(wú)數小塊,這些小的碎片沒(méi)有尖銳棱角,不易傷人。

  化學(xué)鋼化玻璃是通過(guò)改變玻璃的表面的化學(xué)組成來(lái)提高玻璃的強度,一般是應用離子交換法進(jìn)行鋼化。其方法是將含有堿金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀態(tài)的鋰(Li+)鹽中,使玻璃表層的Na+或K+離子與Li+離子發(fā)生交換,表面形成Li+離子交換層,由于Li+的膨脹系數小于Na+、K+離子,從而在冷卻過(guò)程中造成外層收縮較小而內層收縮較大,當冷卻到常溫后,玻璃便同樣處于內層受拉,外層受壓的狀態(tài),其效果類(lèi)似于物理鋼化玻璃。

  鋼化玻璃強度高,其抗壓強度可達125MPa以上,比普通玻璃大4~5倍;抗沖擊強度也很高,用鋼球法測定時(shí),0.8kg的鋼球從1.2m高度落下,玻璃可保持完好。

  鋼化玻璃的彈性比普通玻璃大得多,一塊1200mm×350mm×6mm的鋼化玻璃,受力后可發(fā)生達100mm的彎曲撓度,當外力撤除后,仍能恢復原狀,而普通玻璃彎曲變形。

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