张芹 第二 第五节.docx

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张芹第二第五节

第五节玻璃

玻璃是铝合金玻璃幕墙主要材料之一，它直接制约幕墙的各项性能，同时也是幕墙艺术风格的主要体现者，因此选用玻璃是幕墙设计的重要内容，如果玻璃选用不当，会产生相当严重的后果。

玻璃要承受荷载，必须具备一定的力学性能，但玻璃产品的力学性能差异很大，目前尚未制定出玻璃力学性能的统一标准，表2—94列出平板玻璃机械、光学及热工性能的参考数据。

表2—94

机械性能

光学性能

热工性能

相对密度

2.5

透

光

2mm

≮88%

比热0.837kJ/kg.K

硬度

莫氏

5.5—6.5

肖氏

120

3mm

≮86%

软化温度720—730度

抗压强度（Mpa）

880—930

抗弯强度（Mpa）

40—60

线胀系数8*10-6—10*10-6

弹性模量（Mpa）

5*104—22*104

性

5.6mm

≮82%

导热系数0.756—0.823W/m*K

泊松比

0.2

一．普通平板玻璃

平板玻璃主要有两种，即普通平板玻璃与浮法玻璃。

普通平板玻璃是指用拉引法生产，用于一般

筑和其他方面的平板状玻璃。

普通平板玻璃技术条件，国家标准GB4871—85的规定如下：

1、厚度偏差应符合表2—95的规定。

表2—95

厚度（mm）

允许偏差范围（mm）

2

±0.15

3

±0.20

4

±0.20

5

±0.25

6

±0.3

2、弯曲度不得超过0.3%。

3、尺寸偏差（包括偏斜）不得超过±3mm。

4、边部凸出或残缺部分不得超过3mm，一片玻璃只允许有一个缺角，沿原角等分线测量不得

超过5mm。

5、透光率如下：

表2-96

厚度（mm）

透光率（%），不小于

2

88

3.4

86

5.6

82

玻璃表面不许有擦不掉的白雾状或棕黄色的附着物。

6、外观等级按表2—97确定。

表2—97

缺陷种类

说明

特选品

一等品

二等品

波筋（包括波纹辊子花）

允许看出波纹的最大角度

30度

45度,50mm

边部,60度

60度100mm

边部,90度

气泡

长度1mm以下的

集中的不允许

集中的不允许

不限

长度大于1mm的，每平

方面积允许个数

6mm，6

≤8mm,8

8—10mm,2

≤10mm,10

10-20mm,2

划伤

宽度0.1mm以下的，每

平方米面积允许条数

长度≤50mm

4

长度≤100mm

4

不限

宽度大于0.1mm的，每

平方米面积允许条数

不许有

宽度0.1—0.4mm,

长<100mm,1

宽0.1-0.8mm,长<100mm,2

砂粒

非破坏性的，直径0.5—2mm，

每平方米面积允许个数

不许有

3

10

疙瘩

非破坏性的透明疙瘩，波及范围直径不超过3mm，每平方米面积允许个数

不许有

1

3

线道

不许有

30mm边部允许有宽0.5mm以下的1条

宽0.5mm以下的2条

注：

1.集中气泡是指100mm直径圆面积内超过6个。

2.砂粒的延续部分，90度角能看出者当线道论。

7、二等品玻璃板边部15mm内允许有表2—34所列任何缺陷。

8、玻璃不许有裂子、压口和破坏性的耐火材料结石、疵点存在。

二.浮法玻璃

浮法玻璃是以溶化的玻璃浮在锡床上，靠自重和表面张力的作用而形成平滑表面。

幕墙用的无色、灰色、茶色玻璃都是浮法玻璃，其特点是表面平整、无波纹、“不走像”。

浮法玻璃的技术要求，国家标准GB11614—1999规定如下：

1、浮法玻璃按厚度分为以下种类：

2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm。

2、要求

（1）浮法玻璃应为正方形或长方形。

其长度和宽度尺寸允许偏差应符合表2-98规定。

表2-98尺寸允许偏差mm

厚度

尺寸偏差

尺寸小于3000

尺寸3000—5000

2，3，4

±2

—

5，6

±3

8，10

+2，-3

+3，-4

12，15

±3

±4

19

±5

±5

（2）浮法玻璃的厚度允许偏差应符合表2-99的规定。

同一片玻璃厚薄差，厚度2mm、3mm为0.2mm；厚度4mm、5mm、6mm、8mm、10mm为0.3mm。

表2-99厚度允许偏差mm

厚度

允许偏差

2，3，4，5，6

±0.2

8，10

±0.3

12

±0.4

15

±0.6

19

±1.0

⑶建筑级浮法玻璃的外观质量应符合表2-100的规定。

表2-100建筑级浮法玻璃外观质量

缺陷种类

质量要求

气泡

长度及个数允许范围

长度,

0.5mm≤L≤1.5mm

长度

1.5mm＜L≤3.0mm

长度

3.0mm＜L≤5.0mm

长度

L＞5.0mm

5.5×S,个

1.1×S,个

0.44×S,个

0,个

夹杂物

长度及个数允许范围

长度,L

0.5mm≤L≤1.0mm

长度,L

1.0mm＜L≤2.0mm

长度,L

2.0mm＜L≤3.0mm

长度,L

L＞3.0mm

2.2×S,个

0.44×S,个

0.22×S,个

0,个

点状缺陷

密集度

长度大于1.5mm的气泡和长度大于1.0mm的杂物;气泡与气泡、夹杂物与夹杂物或气泡与夹杂物的间距应大于300mm

线道

按5.3.1检验肉眼不应看见

长度及宽度允许范围及条数

划伤

宽0.5mm,长60mm,3×S,条

光学变形

入射角:

2mm400;3mm450;4mm以上500

表面裂纹

按5.3.1检验肉眼不应看出

断面缺陷

爆边、凹凸、缺角等不应超过玻璃的厚度

注：

S为以平方米为单位的玻璃板面积，保留小数点后两位。

气泡、夹杂物的个数及划伤条数允许范围为各系数与S相乘所得的数值，应按GB/T8170修约至整数

表2-101浮法玻璃可见光透射比

厚度，mm

可见光透射比，%

2

89

3

88

4

87

5

86

6

84

8

82

10

81

12

78

15

76

19

72

三．钢化玻璃

钢化玻璃按形状分平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。

钢化玻璃是将平板玻璃热处理而成，是安全玻璃的一种。

方法是将普通平板玻璃或浮法玻璃原片在特制的加温炉中均匀加温至6200C，使之轻度软化，结构膨胀，然后用冷气流迅速冷却。

这导致玻璃外层先于内部收缩和凝固。

玻璃内部最终冷却并凝固后对玻璃外层产生拉力作用，使之始终处于压力之下，它还会使玻璃内部产生张力，裂缝最容易在有压力的物体中扩张，所以要防止玻璃破碎就必须消除玻璃表面的压力，使之不易破碎。

钢化玻璃中的硫化镍杂质会导致玻璃破裂。

生产玻璃的原料中通常含有微量的镍和硫，熔化过程中镍合金碎片也会增加玻璃中的镍含量。

当玻璃被加热时，这些原子发生反应，形成微小的硫化镍晶体。

熔炉中0.1克镍可以形成的晶体数量多达5万个。

这些晶体以两种方法存在：

高温下稳定的密度较大的α相和室温下稳定的密度小一些的β相。

强化过程中的高温把所有的硫化镍晶体都转化成高密度的α相。

但是接下来的冷却过程如此迅速，以致于硫化镍晶体没有足够的时间重新转化成β相。

这在玻璃中遗留下不稳定的α相晶体，它就像被压缩的弹簧一样随时准备毫无征兆地重新转化为β相。

硫化镍晶体由α相转化成β相时体积膨胀4%。

如果α相晶体位于张力最大的玻璃中央，膨胀产生的压力可以使整块玻璃破裂。

破裂时间无法预测，可能是生产出来的几个月或几十年后，尽管玻璃被日光加热会加快晶体的转化速度。

玻璃厂家迄今没有找到从源头上消除这种杂质的方法。

不过，他们正努力寻找防止玻璃中硫化镍晶体产生危害的方法。

二十世纪六十年代皮尔金顿公司和圣戈班公司发明了热浸法。

热浸法通过给玻璃加热数小时后使之强化，其目的是把大多数硫化镍晶体转化成β相，使含有杂质的玻璃在熔炉中破碎。

存留下来的玻璃差不多可被当作不含杂质。

然而，热浸法迄今为止也没有成为被广泛接受的标准。

唯一的标准—德国标准化协会（DIN）标准延生于二十世纪八十年代初，它建议在2900C对玻璃热浸8小时。

但是即使在德国，也只有部份钢化玻璃采用这种方法生产。

而且，热浸法使玻璃成本提高1~4倍。

为了降低成本，有的公司热浸时间短或者温度低。

即使完全按标准生产，也不能彻底避免玻璃破碎。

大型建筑物轻易就会用上几百吨玻璃，这意味着玻璃中硫化镍存在的几率很大。

经过热处理的钢化玻璃提高了玻璃的机械性能，它对均匀荷载、热应力和大多数冲击荷载的效应，大约是退火玻璃的4倍，而且破碎时，玻璃碎成小颗粒，对安全影响较小。

但这种玻璃不易切割。

各种加工要在淬火前进行，需按实际使用规格订货。

GB/T9963——1998对钢化玻璃质量规定如下：

1．平面钢化玻璃长度、宽度由供需双方商定。

其边长的允许偏差应符合表2-102规定，一边长度大

于3000mm的玻璃以及异型品的尺寸偏差由供需双方商定。

表2-102尺寸及其允许偏差

边的长度L

玻璃允许

厚度偏差

L≤1000

1000＜L≤2000

2000＜L≤3000

4

5

6

＋1

－2

±3

±4

8

10

12

＋2

－3

15

±4

±4

19

±5

±5

±6

2．曲面钢化玻璃形状和边长的允许偏差、吻合度由供需双方商定。

3．钢化玻璃的厚度允许偏差应符合表2-103的规定。

表2-103厚度及其允许偏差mm

名称

厚度

厚度允许偏差

钢化玻璃

4.0

±0.3

5.0

6.0

8.0

±0.6

10.0

12.0

15.0

±0.8

19.0

±1.2

4．边部加工及孔径允许偏差

（1）磨边形状及质量由供需双方商定。

（2）孔径一般不小于玻璃的厚度，小于4mm的孔由供需双方商定，孔径的允许偏差应符合

表2-104的规定。

表2-104孔径及其允许偏差mm

公称孔径

允许偏差

4--50

±1.0

51—100

±2.0

>100

供需双方商定

（3）孔的大小及质量由供需双方商定，但不允许有大于1mm的爆边。

2．外观质量

钢化玻璃的外观质量必须符合表2-105的规定。

表2-105外观质量

缺陷名称

说明

允许缺陷数

优等品

合格品

爆边

每片玻璃每米边长上允许有长度不超过10mm，自玻璃边部向玻璃板表面延伸深度不超过2mm，自板面向玻璃厚度延伸深度不超过厚度三分之一的爆边

不允许

1个

划伤

宽度在0.1mm以下的轻微划伤,每平方米面积内允许存在条数

长≤50mm

4

长≤100mm

4

宽度大于0.1mm的划伤,每平方米面积内允许存在条数

宽0.1-0.5mm

长≤50mm1

宽0.1-1mm

长≤100mm4

夹钳印

夹钳印中心与玻璃边缘的距离

玻璃厚度≤9.5mm

≤13mm

玻璃厚度≤9.5mm

≤19mm

结石、裂纹、缺角

均不允许存在

波筋（光学变形）、气泡

优等品不得低于GB11614一等品的规定

合格品不得低于GB4871一等品的规定

3．弯曲度

平型钢化玻璃的弯曲度，弓形时应不超过0.5%，波形时应不超过0.3%。

4．抗冲击性

取6块钢化玻璃试样进行试验，试样破坏数不超过1块为合格，多于或等于3块为不合格，破坏数为2块时，再另取6块进行试验，6块必须全部不被破坏为合格。

5．碎片状态

取4块钢化玻璃试样进行试验，每块试样在50mm*50mm区域内的碎片数必须超过40个。

且允许有少量长条形碎片，其长度不超过75mm，其端部不是刀刃状，延伸至玻璃边缘的长条形碎片与边缘形成的角不大于45度。

6．霰弹袋冲击性能

取4块平型钢化玻璃试样进行试验，必须符合下列

（1）或

（2）中任意一条的规定。

（1）玻璃破碎时，每块试样的最大10块碎片质量的总和不得超过相当于试样65cm2面积的

质量。

（2）霰弹袋下落高度为1200mm时，试样不破坏。

10．透射比

钢化玻璃的透射比由供需双方商定。

11．抗风压性能

钢化玻璃的抗压性能由供需双方商定。

GB17841《幕墙用钢化与半钢化玻璃》对钢化与半钢化玻璃质量规定如下：

1．钢化玻璃或半钢化玻璃制品，其公称厚度与偏差应满足表2-106的规定。

表2-106公称厚度与偏差mm

公称厚度

厚度偏差

钢化玻璃

半钢化玻璃

3

±0.2

±0.2

4

5

6

8

±0.35

±0.35

10

12

±0.4

注：

同一片玻璃厚薄不得大于0.20mm

2．尺寸偏差

对于矩形的钢化玻璃或半钢化玻璃制品，其尺寸偏差应符合表2-107的有关规定，对边长大

于3000mm及不规则形状的钢化玻璃或半钢化玻璃制品，其尺寸偏差可由供需双方商定。

表2-107尺寸偏差mm

尺寸偏差

公称厚度

边的长度

L≤1000

1000

2000

3,4,5,6

+1.0

-3.0

8,10,12

+1.0

-2.0

+1.0

-3.0

+2.0

-4.0

3．对角线差

对于矩形的钢化玻璃或半钢化玻璃制品，其对角线差应符合表2-108的规定；对边长大于3000mm及不规则形状的钢化玻璃或半钢化玻璃制品，其对角线差可由供需双方商定。

表2-108对角线差mm

对角线差

公称厚度

长边的长度

L≤2000

2000

3,4,5,6

≤3.0

≤4.0

8,10,12

≤3.5

≤4.5

4．垂直吊挂法产生的边部变形量

垂直吊挂法工艺会导致边部变形及吊挂印迹，见图2-14所示。

其吊挂点中心边缘最大不应超过20mm，边部变形量应不大于2mm。

图2-14

5外观质量

用于生产幕墙用钢化玻璃或半钢化玻璃制品的浮法玻璃的外观质量应符合GB11614的规

定，最终产品的外观质量还应符合表2-109的规定；边部要求由供需双方商定。

表2-109外观质量

缺陷名称

说明

允许缺陷数

爆边

不允许存在

划伤

宽≤0.1mm，长≤100mm每平方米允许条数

6

0.1mm<宽≤0.5mm，长≤100mm每平方米允许条数

3

裂纹、缺角

不允许存在

5．弯曲度

钢化玻璃或半钢化玻璃的弓形变形或波形变形的弯曲度应满足表2-110中的规定。

表2-110弯曲度

缺陷名称

最大值

水平法

垂直法

弯曲度

弓形，mm/mm

0.3%

0.5%

波形，mm/300mm

0.2%

0.3%

6．表面应力

以制品为试样，取三块试样进行试验，当全部符合表2-111的规定为合格。

两块试样不符合时为

不合格。

当两块试样符合时，再追加三块新试样，如果三块全部符合表2-111的规定则为合格。

表2-111表面应力Mpa

生产工艺

表面应力值

钢化玻璃

半钢化玻璃

水平法或垂直法

σ≥95

24<σ≤69

7．霰弹袋冲击性能

钢化玻璃的霰弹袋冲击性能应符合GB/T9963—1998中4.6有关规定。

8．耐热冲击性能

取四块试样进行试验，当全部符合表2-67的规定时，则认为该项性能合格，当有两块以上不符合

时，则认为不合格，当有一块不符合时，重新追加一块试样，如符合表2-112的规定则认为该项性能合格；当有两块不符合时，则重新追加四块试样，全部符合表2-112的规定则为合格。

表2-112耐热冲击性能

种类

生产工艺

钢化玻璃

半钢化玻璃

水平法玻璃直法

耐200度温差不破坏

耐100度温差不破坏

10．抗风压性能

应由供需双方商定是否有必要进行该项试验，以使合理选择给定风载条件下适宜的钢化玻璃或半钢钢化玻璃的厚度，或验证所选定的玻璃厚度及面积能否满足设计抗风压值的要求。

四．夹层玻璃

夹层玻璃系由两层以上薄片玻璃用有弹性的有机塑料粘合剂粘合而成的一种安全玻璃，其加工工艺分干法和湿法两种。

由于玻璃与塑料组合在一起，当冲击破裂时，夹层玻璃能最好的保持其完整性，即破裂后不四散分开，仅在表面出现裂纹而不脱落。

GB9962—1999《夹层玻璃》对夹层玻璃质量规定如下：

1．按形状分类

a）平面夹层玻璃；

b）曲面夹层玻璃

2．按性能分类

a）Ⅰ类夹层玻璃

b）Ⅱ-1类夹层玻璃

c）Ⅱ-2类夹层玻璃

d）Ⅲ类夹层玻璃。

3．材料

（1）玻璃材料应符合下列标准要求：

浮法玻璃：

GB11614。

压花玻璃：

JC/T511。

夹丝网玻璃、夹线玻璃：

JC433。

钢化玻璃：

GB/T9963。

吸热玻璃：

JC536。

半钢化玻璃：

GB17841。

Ⅲ类夹层玻璃不使用夹丝玻璃及钢化玻璃。

（2）聚碳酸酯板、聚氨酯板、丙烯酸酯板等塑料材料应符合相应标准、技术条件或订货文件的要

求。

（3）聚乙烯缩丁醛等中间层材料应符合相应标准、技术条件或订货文件的要求。

4．外观质量

（1）裂纹：

不允许存在。

（2）爆边：

长度或宽度不得超过玻璃的厚度。

（3）划伤和磨伤：

不得影响使用。

（4）脱胶：

不允许存在。

（5）气泡、中间层杂质及其他可观察到的不透明物等点缺陷不允许个数须符合表2-113的规定。

表2-113允许点缺陷数

缺陷尺寸λ，mm

0.5<1≤1.0

1.0<λ≤3.0

板面面积S，m2

S不限

S<4

1

2

S≥8

允许的缺

陷数，个

玻璃

层数

2层

不得密集

存在

1

2

1/m2

1.2/m2

3层

2

3

1.5/m2

1.8/m2

4层

3

4

2/m2

2.4/m2

≥层

4

5

2.4/m2

3/m2

注：

1）小于0.5mm的缺陷不予以考虑，不允许出现大于3mm的缺陷。

2）当出现下列情况之一时，视为密集存在。

A．两层玻璃时，出现4个或4个以上的缺陷，且彼此相距不到200mm。

B．三层玻璃时，出现4个或4个以上的缺陷，且彼此相距不到180mm。

C．四层玻璃时，出现4个或4个以上的缺陷，且彼此相距不到150mm

D．五层以上玻璃时，出现4个或4个以上的缺陷，且彼此相距不到100mm。

5．尺寸允许偏差

（1）长度与宽度

平面夹层玻璃长度及宽度的允许偏差应符合表2-114的规定。

表2-114边长的允许偏差mm

总厚度D

长度或宽度L

L≤1200

1200

4≤D<6

+2

-1

—

—

6≤D<11

+2

-1

+3

-1

11≤D<17

+3

-2

+4

-2

17≤D<24

+4

-3

+5

-3

一边长度超过2400mm的制品、多层制品、原片玻璃总厚度超过24mm的制品、使用钢化玻璃作原片玻璃的制品及其他特殊形状的制品，其尺寸允许偏差由供需双方商定。

（2）叠差

夹层玻璃最大叠差应符合表2-115的规定。

表2-115最大允许叠差mm

长度或宽度L

最大允许叠差δ

L<1000

2.0

1000≤L<2000

3.0

2000≤L<4000

4.0

L≥4000

6.0

（3）厚度

对于多层制品、原片玻璃总厚度超过24mm及使用钢化玻璃作为原片时，其厚度允许偏差由供

需双方商定。

（3．1）干法夹层玻璃的厚度偏差

干法夹层玻璃的厚度偏差不能超过构成夹层玻璃的原片允许偏差和中间层允许偏差之和。

中间层总厚度小于2mm时，其允许偏差不予考虑。

中间层总厚度大于2mm时，其允许偏差为±0.2mm。

（3．2）湿法夹层玻璃的厚度偏差

湿法夹层玻璃的厚度偏差不能超过构成夹层玻璃的原片允许偏差与中间层的允许偏差之和。

中间层的允许偏差见表2-116。

表2-116湿法夹层玻璃中间层的允许偏差mm

中间层厚度d

允许偏差δ

d

±0.4

1≤d<2

±0.5

2≤d<3

±0.6

d≥3

±0.7

（4）对角线偏差

对矩形夹层玻璃制品，一边长度小于2400mm时，其对角线偏差不得大于4mm，一边

长度大于2400mm时，其对角线偏差由供需双方商定。

6．弯曲度

平面夹层玻璃的弯曲度不得超过0.3%。

使用夹丝玻璃或钢化玻璃制作的夹层玻璃由供需

双方商定。

7．可见光透射比

可见光透射比由供需双方商定。

取三块试样进行试验，三块试样均符合要求时为合格。

8．可见光反射比

可见光反射比由供需双方商定。

取三块试样进行试验，三块试样均符合要求时为合格。

9．耐热性

试验后允许试样存在裂口，但超过边部或裂口13mm部分不能产生气泡或其他缺陷。

取三块试样进行试验。

三块试样全部符合要求时为合格，一块符合时为不合格。

当二块试样符合时，再追加试验三块新试样，全部符合时则为合格。

10．耐湿性

试验后超出原始边15mm、新切边25mm、裂口10mm部分不能产生气泡或其他缺陷。

取三块试样进行试验。

三块试样全部符合要求时为合格，一块符合时为不合格。

当二块试样符合时，再追加试验三块新试样，全部符合时则为合格。

11．耐辐照性

试验后要求试样不可产生显著变色、气泡及浑浊现象。

可见光透射比相对减少率ΔT应不大于10%：

ΔT=（T1-T2/T1）*100（2-18）

式中：

ΔT——可见光透射比相对减少率，%；

T1——紫外线照射前的可见光透射比；

T2——紫外线照射后的可见光透射比。

使用压花玻璃作原片的夹层玻璃对可见光透射比不作要求。

取三块试样进行试验。

三块试样全部符合要求时为合格；一块符合时为不合格；当二块试样符合时，再追加试验三块新试样，全部符合时则为合格。

12．落球冲击剥离性能

试验后中间层不得断裂或不得因碎片的剥落而暴露。

钢化夹层玻璃、弯夹层玻璃、总厚度超过16mm的夹层玻璃及原片在三片或三片以上的夹层玻璃由供需双方商定。

取六块试样进行试验。

当五块或五块以上符合时为合格，三块或三块以下符合时为不合格。

当四块试样符合时，再追加试验六块新试样，六块全部符合要求时为合格。

13．霰弹袋冲击性能

取四块试样进行试验，四块试样均应符