10分鐘帶你全面了解鋼化U型玻璃
2019-02-25
U型玻璃，簡(jiǎn)稱(chēng)U玻，是一種近年來(lái)非常流行的新型建築材料。雖然鋼化U型玻璃與鋼化浮法玻璃原理相似，但是由於U玻自身的結(jié)構(gòu )特點(diǎn)，在具體工程項(xiàng)目中U玻會(huì)有不同側重點(diǎn)，本篇帶你全面了解。
什麼是鋼化玻璃？
鋼化玻璃是一種安全玻璃，它是指對(duì)普通退火玻璃進(jìn)行淬火熱處理後，使玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力、玻璃內(nèi)部產(chǎn)生張應(yīng)力的一種強(qiáng)化玻璃。同等厚度的鋼化玻璃抗衝擊強(qiáng)度是普通玻璃的5倍以上。當(dāng)鋼化玻璃受外力破壞時(shí)，碎片會(huì)成類(lèi)似蜂窩狀的鈍角碎小顆粒，不易對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害。
什麼是鋼化U型玻璃？
鋼化U型玻璃的生產(chǎn)方法是：使用退火U型玻璃作為原片，根據(jù)傳統(tǒng)浮法鋼化玻璃“加熱+急冷”的工藝，對(duì)玻璃進(jìn)行熱強(qiáng)化。與浮法玻璃一樣，鋼化U型玻璃可以承受更大的風(fēng)載，破碎以後不易對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害。
鋼化U型玻璃的品質(zhì)
只有以成分潔淨、生產(chǎn)穩(wěn)定、尺寸精準(zhǔn)的U玻原片作為原材料，並且在鋼化以後具備良好的強(qiáng)度、安全性和垂直度的U玻，才能稱(chēng)為優(yōu)質(zhì)鋼化U玻。
以優(yōu)質(zhì)的鋼化U玻作為基礎(chǔ)，輔以規(guī)範的安裝，便可呈現(xiàn)理想的U型玻璃幕牆。
▲阿普爾頓“西安華潤(rùn)置地悅府”7米長(zhǎng)鋼化U型玻璃幕牆細(xì)節(jié)
理想的U玻幕牆首先應(yīng)當(dāng)備最基本的密封性、強(qiáng)度和安全性，再者是外觀(guān)平整、排列整齊、晶瑩透亮，最後還要保證經(jīng)久耐用、無(wú)自爆、陽光暴曬後不變色。
鋼化U型玻璃的質(zhì)量決定了U玻幕牆最終呈現(xiàn)的效果。
（常州“觀(guān)棠”U型玻璃幕牆，溫潤(rùn)潔白，線(xiàn )條清晰）
鋼化U型玻常見(jiàn)問(wèn)題
如果上面的要素把握不好，就會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的鋼化U型玻問(wèn)題。鋼化U玻各種問(wèn)題中，四大常見(jiàn)問(wèn)題是：整體彎曲、法蘭變形、鋼化強(qiáng)度不足、玻璃自爆。相比之下，鋼化浮法玻璃的其他問(wèn)題，如爆邊爆角、局部彎曲等問(wèn)題在鋼化U型玻璃中並不常見(jiàn)。
第一：U玻整體彎曲
U型玻璃整體彎曲分前後彎曲和左右彎兩(liǎng)種。前後彎曲又分中部突出和中部凹陷兩(liǎng)種。
前後彎曲。如下圖，兩(liǎng)片U玻模擬了長(zhǎng)度為3000mm發(fā)生5/1000前後彎曲的效果。一片為中部凸起，另一片為中部凹陷。
兩(liǎng)種“前後彎曲”的U玻組合安裝模擬圖如下
下圖是“前後彎曲”超標(biāo)的工程案例。這樣的幕牆不僅外觀(guān)不良，甚至連最基本的密封性都無(wú)法保證，容易產(chǎn)生滲水。滲水後，U玻的內(nèi)側噴砂面會(huì)產(chǎn)生水漬，進(jìn)一步影響安裝效果。
側向彎曲。下圖模擬了長(zhǎng)度為3000mm發(fā)生5/1000側向彎曲的U型玻璃雙片對(duì)扣排列後的效果。根據(jù)完全方向和排列方式不同，分別會(huì)在玻璃中部或者兩(liǎng)端出現(xiàn)較大間隙。
下圖是實(shí)際項(xiàng)目中“側向彎曲”嚴(yán)重的鋼化U型玻璃。
此種缺陷的玻璃安裝以後，U玻幕牆間隙會(huì)不均勻，同樣會(huì)影響外觀(guān)和幕牆密封性。
什麼原因導(dǎo )致U玻彎曲？基於鋼化玻璃的原理，為了使退火玻璃產(chǎn)生表面和內(nèi)部的應(yīng)力，必須要把玻璃加熱到605-630度，再急速冷卻到120-150度。由於溫度和時(shí)間控制不好，U玻應(yīng)力分布不均勻，最終導(dǎo )致玻璃彎曲。普通的浮法幕牆玻璃，由於是平面結(jié)構(gòu )，而且鋼化工藝成熟，所以彎曲度控制都會(huì)較好。但是U玻是三維結(jié)構(gòu )，應(yīng)力分部較為複雜，加之玻璃長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)5-7米，所以彎曲問(wèn)題特別容易凸顯。
考察一個(gè)廠(chǎng)家的U玻鋼化工藝水平的最有效方法是：採購(gòu)之前參觀(guān)廠(chǎng)家的過(guò)往“全鋼化”項(xiàng)目，尤其是安裝長(zhǎng)度在5米以上的大型U玻項(xiàng)目。長(zhǎng)度5米以上的項(xiàng)目，可以最清楚的反映U玻彎曲的問(wèn)題。之所以強(qiáng)調(diào)“全鋼化”，後面會(huì)提到。
第二：U玻法蘭變形
U玻法蘭變形，是指U玻的兩(liǎng)側法蘭（兩(liǎng)邊翼緣）外掰或者內(nèi)扣。模擬圖如下，從上到下分別是正常U玻（=90度）、法蘭外掰U玻（>90度）、法蘭內(nèi)扣U玻（<90度）、一側外掰一側內(nèi)扣（>90度，<90度）U玻。
法蘭變形問(wèn)題是退火U玻和鋼化U玻常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。退火U玻法蘭變形是玻璃成型時(shí)造成的，鋼化U玻的法蘭變形是鋼化工藝造成的。鋼化是，U玻達(dá)到600度軟化點(diǎn)後，急速冷卻到120-150度時(shí)，如果風(fēng)壓控制不當(dāng)，急冷風(fēng)會(huì)使法蘭變形。U玻的法蘭變形量有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求，歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN572-7要求法蘭垂直度z不超過(guò)±1mm。我國(guó)由於歷史原因，引入U型玻璃標(biāo)準(zhǔn)時(shí)工藝落後，所以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 867還停留在±2mm。法蘭垂直度是U型玻璃特有的質(zhì)量要求，對(duì)於安裝質(zhì)量它起到了至關(guān)重要的作用。
下面效果圖分別模擬上面4種U玻對(duì)扣安裝以後的情況。
可以看出法蘭垂直時(shí)，玻璃間隙可以控制在標(biāo)準(zhǔn)的3mm，此時(shí)如果正面觀(guān)察玻璃幕牆安裝效果，線(xiàn )條均勻纖細(xì)。當(dāng)法蘭發(fā)生變形時(shí)，玻璃安裝間隙不得不增大，U玻幕牆會(huì)出現(xiàn)明顯的膠縫，影響美觀(guān)度。
下面是某項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)圖片，由於U玻法蘭變形，導(dǎo )致了安裝以後玻璃間隙過(guò)大（5mm）。在玻璃打膠以後，將會(huì)進(jìn)一步影響幕牆外觀(guān)。
第三：U玻自爆
U型玻璃自爆與普通浮法玻璃自爆的原理相似。U型玻璃自爆分為內(nèi)外因，內(nèi)因是：玻璃存在缺陷（例如結(jié)石、砂粒、夾雜物、硫化鎳等）；外因是：安裝以後，尺寸超標(biāo)的Ｕ玻長(zhǎng)期處於外力（如鋁框、緊固件、鄰近U玻）作用。
下圖是某項(xiàng)目的U型玻璃自爆，需要登高作業(yè)才能進(jìn)行更換(huàn)。（該項(xiàng)目還同時(shí)存有U玻彎曲、幕牆滲水、U玻變色問(wèn)題）
“選擇優(yōu)質(zhì)原片”似乎成了解決鋼化玻璃自爆問(wèn)題的唯一方法。若是浮法玻璃可以直接採購(gòu)優(yōu)質(zhì)品牌，如耀皮、南玻、臺(tái)玻等。而採購(gòu)優(yōu)質(zhì)的U型玻璃的原片，則需要技術(shù)專(zhuān)員到工廠(chǎng)考察：玻璃原材料採購(gòu)把控、來(lái)料分析化驗(yàn)、生產(chǎn)流程潔淨度、自動(dòng)化程度、玻璃窯爐運(yùn)行穩(wěn)定性、汙染物控制流程等。這是由於玻璃引入缺陷環(huán)節(jié)很多，只有嚴(yán)格管理的工廠(chǎng)才能全面減少玻璃自爆機(jī)率。
針對(duì)U玻受外力問(wèn)題，一定要選用尺寸公差和彎曲度符合標(biāo)準(zhǔn)的U型玻璃，才能最大程度避免安U玻裝以後長(zhǎng)期處於擠壓、拉伸的情況。
第四：玻璃強(qiáng)度不足
如果鋼化U玻生產(chǎn)過(guò)程中，加熱不足600度，或者降低鋼化玻璃的冷卻風(fēng)壓，可以很好解決U玻整體彎曲、法蘭變形、自爆問(wèn)題。簡(jiǎn)而言之，只要玻璃不鋼化，或者對(duì)玻璃進(jìn)行半鋼化，前面提到的三種問(wèn)題都很容易解決。當(dāng)然，鋼化玻璃也就失去了應(yīng)有的強(qiáng)度及安全性能。
下圖是鋼化強(qiáng)度不足的U玻。破碎以後顆粒偏大，會(huì)增加人員受到傷害的風(fēng)險(xiǎn)。
在不損傷的玻璃的前提下，如果沒有專(zhuān)門(mén)的儀器設(shè)備，很難區(qū)分出非鋼化、半鋼化和全鋼化的U型玻璃。鑑別U玻是否鋼化最簡(jiǎn)單直接的方法是：採購(gòu)時(shí)多訂購(gòu)1~2片，到貨以後隨機(jī)抽檢，並對(duì)玻璃進(jìn)行破壞性試驗(yàn)。如果U玻破碎以後呈現(xiàn)小顆粒（50mm*50mm的區(qū)域內(nèi)碎片數(shù)量在40以上），則為全鋼化玻璃。
CCC標(biāo)誌
3C標(biāo)誌並不是質(zhì)量標(biāo)誌，它只是一種最基礎(chǔ)的安全認(rèn)證，不能認(rèn)為有3C標(biāo)誌就質(zhì)量就一定合格，但是3C標(biāo)誌可以作為鋼化玻璃的一種參考依據(jù)。選購(gòu)鋼化U型玻璃時(shí)可查看是否有CCC標(biāo)誌，並根據(jù)企業(yè)信息、工廠(chǎng)編號(hào)或產(chǎn)品認(rèn)證證書(shū)編號(hào)等，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查看該產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)是否通過(guò)了強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證，產(chǎn)品的型號(hào)規(guī)格是否在該企業(yè)已通過(guò)強(qiáng)制認(rèn)證的能力範圍之內(nèi)，認(rèn)證證書(shū)狀態(tài)是否在有效期內(nèi)。
總結(jié)
U型玻璃與傳統(tǒng)浮法玻璃既有相同之處，也有各自特點(diǎn)。在選用時(shí)，應(yīng)了解優(yōu)質(zhì)鋼化U型玻璃的要素，並針對(duì)性的制定標(biāo)準(zhǔn)、考察項(xiàng)目、審核工廠(chǎng)，才能甄別出U玻的優(yōu)劣，全面確保U玻幕牆項(xiàng)目的質(zhì)量。
