建筑材料分析之玻璃

建筑材料分析之玻璃第1頁/共46頁玻璃組成概述玻璃基本性質(zhì)建筑玻璃用途建筑玻璃分類第2頁/共46頁玻璃組成概述玻璃是一種較為透明的固體物質(zhì)，在熔融時形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化而不結(jié)晶的硅酸鹽類非金屬材料。普通玻璃化學(xué)氧化物的組成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。廣泛應(yīng)用于建筑物，用來隔風(fēng)透光，屬于混合物。第3頁/共46頁玻璃基本特性（1）玻璃的密度：普通玻璃密度為2.5-2.6g/m2，屬于致密材料。（2）玻璃光學(xué)特性：光線射入分透射,吸收和反射。透射比，吸收比，反射比來表示玻璃的性能，各比的總和為1。采光，照明玻璃需要透射比較高；用于遮光，要用反射比較高；用于隔熱要用吸收比較高性能的玻璃。（3）熱工性能：與化學(xué)組成有關(guān)，導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.75-0.92W/(m*k)，玻璃的抗熱壓力強(qiáng)度遠(yuǎn)高于抗冷拉力，這就是冬季玻璃易凍裂的原因。（4）玻璃的力學(xué)性：抗壓程度高，可達(dá)600-1200MPa，抗拉強(qiáng)度小，約40-80MPa，這就是沖擊力下易碎的原因，典型的脆性材料。（5）玻璃化學(xué)穩(wěn)定性：通常對酸堿鹽有抗性，但卻不宜長期腐蝕。第4頁/共46頁由于玻璃的種類不同，玻璃有不同的特性。下面按照建筑玻璃分類方法分別介紹如下：一、鏡片玻璃

1、良好的透視、透光性能（3mm、5mm厚的凈片玻璃的可見光透射比分別為87%和84%）。具有易產(chǎn)生“暖房效應(yīng)”。

2、隔聲、有一定的保溫性能；3、抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，是典型的脆性材料；4、有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，但長期遭受侵蝕性介質(zhì)的作用也能導(dǎo)致變質(zhì)和破壞，如玻璃的風(fēng)化和發(fā)霉都會導(dǎo)致外觀破壞和透光性能降低；5、熱穩(wěn)定性較差，極冷極熱易發(fā)生炸裂。第5頁/共46頁二、裝飾玻璃1、彩色平板玻璃可以拼成各類團(tuán)，并有耐腐蝕抗沖刷、易清洗等特點(diǎn)。2、釉面玻璃具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和裝飾性。3、壓花玻璃、噴花玻璃、乳花玻璃、刻花玻璃、冰花玻璃根據(jù)各自制作花紋的工藝不同，有各種色彩、觀感、光澤效果，富有裝飾性。三、安全玻璃1、鋼化玻璃機(jī)械強(qiáng)度高、彈性好、熱穩(wěn)定性好、碎后不易傷人、可發(fā)生自爆。2、夾絲玻璃受沖擊或溫度驟變后碎片不會飛散；可短時防止火焰蔓延；有一定的防盜、防搶作用。3、夾層玻璃透明度好、抗沖擊性能高、夾層PVB膠片粘合作用保護(hù)碎片不散落傷人，耐久、耐熱、耐濕、耐寒性高。第6頁/共46頁玻璃建筑用途玻璃在裝修中的使用是非常普遍的，從外墻窗戶到室內(nèi)屏風(fēng)、門扇等等都會使用到。玻璃過去只是作為采光，隨建筑裝飾的要求提高與科學(xué)不斷發(fā)展，新型材料不斷出現(xiàn)，建筑玻璃有過去單純采光，向控制光線，調(diào)節(jié)熱量，節(jié)約能源，控制噪聲降低建筑結(jié)構(gòu)自重，改善環(huán)境等方面發(fā)展，同時用色磨光，刻畫等方法獲得裝飾效果。第7頁/共46頁作為室外使用第8頁/共46頁作為室內(nèi)使用作為室內(nèi)使用的玻璃，亦可用于空間分割或裝飾。第9頁/共46頁作為裝飾使用第10頁/共46頁玻璃建筑分類玻璃簡單分類主要分為平板玻璃和深加工玻璃。平板玻璃主要分為三種：即引上法平板玻璃(分有槽/無槽兩種)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。第11頁/共46頁平板玻璃平板玻璃也稱白片玻璃或凈片玻璃。其化學(xué)成分一般屬于鈉鈣硅酸鹽玻璃，組成范圍是：SiO270～73％(重量，下同)；Al2O30～3％；CaO6～12％；MgO0～4％；Na2O+K2O12～16％。它具有透光、透明、保溫、隔聲，耐磨、耐氣候變化等性能。平板玻璃主要物理性能指標(biāo):折射率約1.52；透光度85％以上(厚2毫米的玻璃,有色和帶涂層者除外)；軟化溫度650～700°C;熱導(dǎo)率0.81～0.93瓦/（米·開）；膨脹系數(shù)9～10×10-6/開；比重約2.5；抗彎強(qiáng)度16～60兆帕。第12頁/共46頁平板玻璃分類按厚度可分為薄玻璃、厚玻璃、特厚玻璃；按表面狀態(tài)可分為普通平板玻璃、壓花玻璃、磨光玻璃、浮法玻璃等。普通平板玻璃即窗玻璃，一般指用有槽垂直引上、平拉、無槽垂直引上及對輥法等工藝生產(chǎn)的平板玻璃。（根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)<<普通平板玻璃>>(GB11614-2009)的規(guī)定,引拉法玻璃按其公稱厚度,可分為2、3、5、6六種規(guī)格。用于一般建筑、廠房、倉庫等，也可用它加工成毛玻璃、彩色釉面玻璃等,厚度在5毫米以上的可以作為生產(chǎn)磨光玻璃的毛坯。

常見的平板玻璃有磨光玻璃和浮法玻璃。（根據(jù)GB11614-1989《浮法玻璃》標(biāo)準(zhǔn)浮法玻璃按厚度分為以下規(guī)格：2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm。）是用普通平板玻璃經(jīng)雙面磨光、拋光或采用浮法工藝生產(chǎn)的玻璃。一般用于民用建筑、商店、飯店、辦公大樓、機(jī)場、車站等建筑物的門窗、櫥窗及制鏡等，也可用于加工制造鋼化、夾層等安全玻璃。第13頁/共46頁平板玻璃等級普通平板玻璃根據(jù)外觀質(zhì)量進(jìn)行分等，普通平板玻璃分優(yōu)等品，一等品和二等品三個等級浮法玻璃分為優(yōu)等品，一等品和合格品三個等級。玻璃的彎曲度不超過0.3%第14頁/共46頁平板玻璃品種分類及使用（1）3-4mm平板玻璃。平板玻璃在稱呼玻璃的厚度時，毫米(mm)俗稱為“厘”。我們平時所說的3厘玻璃，就是指厚度3mm的下班。這種規(guī)格的平板玻璃主要用于畫框表面。不同厚度地平板玻璃其用途也有所差異：第15頁/共46頁(2)5-6mm玻璃。主要用于外墻窗戶、門扇等小面積透光造型中。（3)7-9mm玻璃。主要用于室內(nèi)屏風(fēng)等較大面積但又有框架保護(hù)的造型之中。第16頁/共46頁(4)9-10mm玻璃。可用于室內(nèi)大面積隔斷、欄桿等裝修項(xiàng)目。(5)11-12mm玻璃?？捎糜诘貜椈刹ＡчT和一些活動和人流較大的隔斷之中平板玻璃的應(yīng)用

第17頁/共46頁(6)15mm以上下玻璃。一般市面上銷售較少，往往需要訂貨，主要用于較大面積的地彈簧玻璃門外墻整塊玻璃墻面。

第18頁/共46頁深加工玻璃為達(dá)到生產(chǎn)生活中的各種需求，人們對普通平板玻璃進(jìn)行深加工處理，主要分類：1、鋼化玻璃。它是普通平板玻璃經(jīng)過再加工處理而成一種預(yù)應(yīng)力玻璃。鋼化玻璃相對于普通平板玻璃來說，具有兩大特征：1)前者強(qiáng)度是后者的數(shù)倍，抗拉度是后者的3倍以上，抗沖擊是后者5倍以上。2)鋼化玻璃不容易破碎，即使破碎也會以無銳角的顆粒形式碎裂，對人體傷害大大降低。第19頁/共46頁2、磨砂玻璃。它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下，以5、6厘厚度居多。3、噴砂玻璃。性能上基本上與磨砂玻璃相似，不同的改磨砂為噴砂第20頁/共46頁4、壓花玻璃。是采用壓延方法制造的一種平板玻璃。其最大的特點(diǎn)是透光不透明，多使用于洗手間等裝修區(qū)域。5、夾絲玻璃。是采用壓延方法，將金屬絲或金屬網(wǎng)嵌于玻璃板內(nèi)制成的一種具有抗沖擊平板玻璃，受撞擊時只會形成輻射狀裂紋而不致于墮下傷人。故多采用于高層樓宇和震蕩性強(qiáng)的廠房。第21頁/共46頁6、中空玻璃。多采用膠接法將兩塊玻璃保持一定間隔，間隔中是干燥的空氣，周邊再用密封材料密封而成，主要用于有隔音要求的裝修工程之中。第22頁/共46頁7、夾層玻璃。夾層玻璃一般由兩片普通平板玻璃(也可以是鋼化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之間的有機(jī)膠合層構(gòu)成。當(dāng)受到破壞時，碎片仍粘附在膠層上，避免了碎片飛濺對人體的傷害。多用于有安全要求的裝修項(xiàng)目。第23頁/共46頁8、防彈玻璃。實(shí)際上就是夾層玻璃的一種，只是構(gòu)成的玻璃多采用強(qiáng)度較高的鋼化玻璃，而且夾層的數(shù)量也相對較多。多采用于銀行或者豪宅等對安全要求非常高的裝修工程之中。第24頁/共46頁9、熱彎玻璃。由平板玻璃加熱軟化在模具中成型，再經(jīng)退火制成的曲面玻璃。在一些高級裝修中出現(xiàn)的頻率越來越高，需要預(yù)定，沒有現(xiàn)貨。第25頁/共46頁10、玻璃磚。玻璃磚的制作工藝基本和平板玻璃一樣，不同的是成型方法。其中間為干燥的空氣。多用于裝飾性項(xiàng)目或者有保溫要求的透光造型之中。第26頁/共46頁11、玻璃紙。也稱玻璃膜，具有多種顏色和花色。根據(jù)紙膜的性能不同，具有不同的性能。絕大部分起隔熱、防紅外線、防紫外線、防爆等作用。第27頁/共46頁裝飾玻璃隨著建筑發(fā)展需要，玻璃生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，玻璃又過去的單一采光功能向裝飾燈多功能方向發(fā)展，其裝飾效果不斷提高，現(xiàn)已成為一種重要的門窗，外墻和室內(nèi)用裝飾材料。第28頁/共46頁裝飾玻璃分類及用途主要分為藝術(shù)型裝飾玻璃與節(jié)能型裝飾玻璃。藝術(shù)型裝飾玻璃：彩色平板玻璃，釉面玻璃，壓花玻璃（花紋玻璃），噴花玻璃，乳花玻璃，刻花玻璃，冰花玻璃，磨砂玻璃，鏡面玻璃等。第29頁/共46頁1、彩色平板玻璃成為有色玻璃分透明與不透明兩種主要用于內(nèi)外墻，門窗裝飾等對光線有要求的部位。透明彩色玻璃是在平板玻璃中加入一定量的著色金屬氧化物按一般平板玻璃生產(chǎn)工藝生產(chǎn)而成；不透明彩色玻璃又稱為飾面玻璃。第30頁/共46頁2、壓花玻璃，又稱為花紋玻璃。一般壓花玻璃，真空鍍膜壓花玻璃，彩色膜壓花玻璃等。一般場所使用壓花玻璃時將花紋面朝向室內(nèi)；作為浴室衛(wèi)生間門窗玻璃時應(yīng)注意將其花紋面朝外。第31頁/共46頁3、噴花玻璃4、乳化玻璃第32頁/共46頁5、刻花玻璃6、磨砂玻璃第33頁/共46頁7、玻璃錦磚，又稱為馬賽克。規(guī)格、20*20,25*25,30*30三種，相應(yīng)厚度為4.0mm，4.2mm,4.3mm抗污性能好8、玻璃空心磚具有非常優(yōu)良的性能，高強(qiáng)度，隔聲，絕熱，耐火，防水。第34頁/共46頁9、鏡面玻璃。三層結(jié)構(gòu)，面層為玻璃，中間層為鍍鋁膜或鍍銀膜，底層為鏡背漆。常用的鏡子：明鏡，全反射鏡；墨鏡；彩繪鏡，雕刻鏡。第35頁/共46頁安全玻璃安全玻璃是指與普通玻璃相比，具有力學(xué)強(qiáng)度高、抗沖擊能力強(qiáng)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，其碎片不會傷人，并兼具有防盜、防火的功能。根據(jù)生產(chǎn)時所用的玻璃原片不，安全玻璃具有一定的裝飾效果。第36頁/共46頁安全玻璃的分類及其各自性能鋼化玻璃鋼化玻璃又稱強(qiáng)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壓應(yīng)力層，玻璃本身具有較高的抗壓強(qiáng)度，不會造成破壞。當(dāng)玻璃受到外力作用時，這個壓力層可將部分拉應(yīng)力抵銷，避免玻璃的碎裂，雖然鋼化玻璃內(nèi)部處于較大的拉應(yīng)力狀態(tài)，但玻璃的內(nèi)部無缺陷存在，不會造在成破壞，從而達(dá)到提高玻璃強(qiáng)度的目的。第37頁/共46頁特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：熱穩(wěn)定性；高強(qiáng)度；彈性好鋼化玻璃的缺點(diǎn)：鋼化后的玻璃不能再進(jìn)行切割；鋼化玻璃強(qiáng)度雖然比普通玻璃強(qiáng)，但是鋼化玻璃在溫差變化大時有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。廣泛應(yīng)用于高層建筑門窗、玻璃幕墻、室內(nèi)隔斷玻璃、采光頂棚、觀光電梯通道、家具、玻璃護(hù)欄等。第38頁/共46頁夾絲玻璃夾絲玻璃也稱防碎玻璃或鋼絲玻璃。它是由壓延法生產(chǎn)的，即在玻璃熔融狀態(tài)下將經(jīng)預(yù)熱處理的鋼絲或鋼絲網(wǎng)壓入玻璃中間，經(jīng)退火、切割而成。夾絲玻璃表面可以是壓花的或磨光的，顏色可以制成無色透明或彩色的。夾絲玻璃的特點(diǎn)是安全性和防火性好第39頁/共46頁夾絲玻璃根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC433-91規(guī)定，夾絲玻璃厚度分為：6、7、10mm，規(guī)格尺寸一般不小于600mm×400mm，不大于2000mm×1200mm。目前我國生產(chǎn)的夾絲玻璃分為夾絲壓花玻璃和夾絲磨光玻璃兩類。夾絲玻璃可用于建筑的防門窗、天窗、采光屋頂、陽臺等部位。第40頁/共46頁夾層玻璃夾層玻璃，就是在兩塊玻璃之間夾進(jìn)一層以聚乙烯醇縮丁醛為主要成分的PVB中間膜。夾層玻璃的透明性好，抗沖擊性能要比一般平板玻璃高好幾倍，用多層普通玻璃或鋼化玻璃復(fù)合起來，可制成防彈玻璃。由于PVB膠片的粘合作用，玻璃即使破碎時，碎片也不會飛出傷人。通過采用不同的原片玻璃，夾層玻璃還可具有耐久、耐熱、耐濕等性能。

夾層原理第41頁/共46頁夾層玻璃夾層玻璃有著較高的安全性，一般用于在建筑上用作高層建筑門窗、天窗和商店、銀行、珠寶的櫥窗、隔斷等。夾層玻璃的代表：防彈玻璃防彈玻璃是由玻璃（或有機(jī)玻璃）和優(yōu)質(zhì)工程塑料經(jīng)特殊加工得到的一種復(fù)合型材料，它通常是透明的材料，通常包括聚碳酸酯纖維層夾在普通玻璃層之中。第42頁/共46頁鈦化玻璃