建筑材料分析之玻璃

建筑材料分析之玻璃第1页/共46页玻璃组成概述玻璃基本性质建筑玻璃用途建筑玻璃分类第2页/共46页玻璃组成概述玻璃是一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化学氧化物的组成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。第3页/共46页玻璃基本特性（1）玻璃的密度：普通玻璃密度为2.5-2.6g/m2，属于致密材料。（2）玻璃光学特性：光线射入分透射,吸收和反射。透射比，吸收比，反射比来表示玻璃的性能，各比的总和为1。采光，照明玻璃需要透射比较高；用于遮光，要用反射比较高；用于隔热要用吸收比较高性能的玻璃。（3）热工性能：与化学组成有关，导热系数一般为0.75-0.92W/(m*k)，玻璃的抗热压力强度远高于抗冷拉力，这就是冬季玻璃易冻裂的原因。（4）玻璃的力学性：抗压程度高，可达600-1200MPa，抗拉强度小，约40-80MPa，这就是冲击力下易碎的原因，典型的脆性材料。（5）玻璃化学稳定性：通常对酸碱盐有抗性，但却不宜长期腐蚀。第4页/共46页由于玻璃的种类不同，玻璃有不同的特性。下面按照建筑玻璃分类方法分别介绍如下：一、镜片玻璃

1、良好的透视、透光性能（3mm、5mm厚的净片玻璃的可见光透射比分别为87%和84%）。具有易产生“暖房效应”。

2、隔声、有一定的保温性能；3、抗拉强度远小于抗压强度，是典型的脆性材料；4、有较高的化学稳定性，但长期遭受侵蚀性介质的作用也能导致变质和破坏，如玻璃的风化和发霉都会导致外观破坏和透光性能降低；5、热稳定性较差，极冷极热易发生炸裂。第5页/共46页二、装饰玻璃1、彩色平板玻璃可以拼成各类团，并有耐腐蚀抗冲刷、易清洗等特点。2、釉面玻璃具有良好的化学稳定性和装饰性。3、压花玻璃、喷花玻璃、乳花玻璃、刻花玻璃、冰花玻璃根据各自制作花纹的工艺不同，有各种色彩、观感、光泽效果，富有装饰性。三、安全玻璃1、钢化玻璃机械强度高、弹性好、热稳定性好、碎后不易伤人、可发生自爆。2、夹丝玻璃受冲击或温度骤变后碎片不会飞散；可短时防止火焰蔓延；有一定的防盗、防抢作用。3、夹层玻璃透明度好、抗冲击性能高、夹层PVB胶片粘合作用保护碎片不散落伤人，耐久、耐热、耐湿、耐寒性高。第6页/共46页玻璃建筑用途玻璃在装修中的使用是非常普遍的，从外墙窗户到室内屏风、门扇等等都会使用到。玻璃过去只是作为采光，随建筑装饰的要求提高与科学不断发展，新型材料不断出现，建筑玻璃有过去单纯采光，向控制光线，调节热量，节约能源，控制噪声降低建筑结构自重，改善环境等方面发展，同时用色磨光，刻画等方法获得装饰效果。第7页/共46页作为室外使用第8页/共46页作为室内使用作为室内使用的玻璃，亦可用于空间分割或装饰。第9页/共46页作为装饰使用第10页/共46页玻璃建筑分类玻璃简单分类主要分为平板玻璃和深加工玻璃。平板玻璃主要分为三种：即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。第11页/共46页平板玻璃平板玻璃也称白片玻璃或净片玻璃。其化学成分一般属于钠钙硅酸盐玻璃，组成范围是：SiO270～73％(重量，下同)；Al2O30～3％；CaO6～12％；MgO0～4％；Na2O+K2O12～16％。它具有透光、透明、保温、隔声，耐磨、耐气候变化等性能。平板玻璃主要物理性能指标:折射率约1.52；透光度85％以上(厚2毫米的玻璃,有色和带涂层者除外)；软化温度650～700°C;热导率0.81～0.93瓦/（米·开）；膨胀系数9～10×10-6/开；比重约2.5；抗弯强度16～60兆帕。第12页/共46页平板玻璃分类按厚度可分为薄玻璃、厚玻璃、特厚玻璃；按表面状态可分为普通平板玻璃、压花玻璃、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、无槽垂直引上及对辊法等工艺生产的平板玻璃。（根据国家标准<<普通平板玻璃>>(GB11614-2009)的规定,引拉法玻璃按其公称厚度,可分为2、3、5、6六种规格。用于一般建筑、厂房、仓库等，也可用它加工成毛玻璃、彩色釉面玻璃等,厚度在5毫米以上的可以作为生产磨光玻璃的毛坯。

常见的平板玻璃有磨光玻璃和浮法玻璃。（根据GB11614-1989《浮法玻璃》标准浮法玻璃按厚度分为以下规格：2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm。）是用普通平板玻璃经双面磨光、抛光或采用浮法工艺生产的玻璃。一般用于民用建筑、商店、饭店、办公大楼、机场、车站等建筑物的门窗、橱窗及制镜等，也可用于加工制造钢化、夹层等安全玻璃。第13页/共46页平板玻璃等级普通平板玻璃根据外观质量进行分等，普通平板玻璃分优等品，一等品和二等品三个等级浮法玻璃分为优等品，一等品和合格品三个等级。玻璃的弯曲度不超过0.3%第14页/共46页平板玻璃品种分类及使用（1）3-4mm平板玻璃。平板玻璃在称呼玻璃的厚度时，毫米(mm)俗称为“厘”。我们平时所说的3厘玻璃，就是指厚度3mm的下班。这种规格的平板玻璃主要用于画框表面。不同厚度地平板玻璃其用途也有所差异：第15页/共46页(2)5-6mm玻璃。主要用于外墙窗户、门扇等小面积透光造型中。（3)7-9mm玻璃。主要用于室内屏风等较大面积但又有框架保护的造型之中。第16页/共46页(4)9-10mm玻璃。可用于室内大面积隔断、栏杆等装修项目。(5)11-12mm玻璃。可用于地弹簧玻璃门和一些活动和人流较大的隔断之中平板玻璃的应用

第17页/共46页(6)15mm以上下玻璃。一般市面上销售较少，往往需要订货，主要用于较大面积的地弹簧玻璃门外墙整块玻璃墙面。

第18页/共46页深加工玻璃为达到生产生活中的各种需求，人们对普通平板玻璃进行深加工处理，主要分类：1、钢化玻璃。它是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说，具有两大特征：1)前者强度是后者的数倍，抗拉度是后者的3倍以上，抗冲击是后者5倍以上。2)钢化玻璃不容易破碎，即使破碎也会以无锐角的颗粒形式碎裂，对人体伤害大大降低。第19页/共46页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、喷砂玻璃。性能上基本上与磨砂玻璃相似，不同的改磨砂为喷砂第20页/共46页4、压花玻璃。是采用压延方法制造的一种平板玻璃。其最大的特点是透光不透明，多使用于洗手间等装修区域。5、夹丝玻璃。是采用压延方法，将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具有抗冲击平板玻璃，受撞击时只会形成辐射状裂纹而不致于堕下伤人。故多采用于高层楼宇和震荡性强的厂房。第21页/共46页6、中空玻璃。多采用胶接法将两块玻璃保持一定间隔，间隔中是干燥的空气，周边再用密封材料密封而成，主要用于有隔音要求的装修工程之中。第22页/共46页7、夹层玻璃。夹层玻璃一般由两片普通平板玻璃(也可以是钢化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之间的有机胶合层构成。当受到破坏时，碎片仍粘附在胶层上，避免了碎片飞溅对人体的伤害。多用于有安全要求的装修项目。第23页/共46页8、防弹玻璃。实际上就是夹层玻璃的一种，只是构成的玻璃多采用强度较高的钢化玻璃，而且夹层的数量也相对较多。多采用于银行或者豪宅等对安全要求非常高的装修工程之中。第24页/共46页9、热弯玻璃。由平板玻璃加热软化在模具中成型，再经退火制成的曲面玻璃。在一些高级装修中出现的频率越来越高，需要预定，没有现货。第25页/共46页10、玻璃砖。玻璃砖的制作工艺基本和平板玻璃一样，不同的是成型方法。其中间为干燥的空气。多用于装饰性项目或者有保温要求的透光造型之中。第26页/共46页11、玻璃纸。也称玻璃膜，具有多种颜色和花色。根据纸膜的性能不同，具有不同的性能。绝大部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作用。第27页/共46页装饰玻璃随着建筑发展需要，玻璃生产技术发展进步，玻璃又过去的单一采光功能向装饰灯多功能方向发展，其装饰效果不断提高，现已成为一种重要的门窗，外墙和室内用装饰材料。第28页/共46页装饰玻璃分类及用途主要分为艺术型装饰玻璃与节能型装饰玻璃。艺术型装饰玻璃：彩色平板玻璃，釉面玻璃，压花玻璃（花纹玻璃），喷花玻璃，乳花玻璃，刻花玻璃，冰花玻璃，磨砂玻璃，镜面玻璃等。第29页/共46页1、彩色平板玻璃成为有色玻璃分透明与不透明两种主要用于内外墙，门窗装饰等对光线有要求的部位。透明彩色玻璃是在平板玻璃中加入一定量的着色金属氧化物按一般平板玻璃生产工艺生产而成；不透明彩色玻璃又称为饰面玻璃。第30页/共46页2、压花玻璃，又称为花纹玻璃。一般压花玻璃，真空镀膜压花玻璃，彩色膜压花玻璃等。一般场所使用压花玻璃时将花纹面朝向室内；作为浴室卫生间门窗玻璃时应注意将其花纹面朝外。第31页/共46页3、喷花玻璃4、乳化玻璃第32页/共46页5、刻花玻璃6、磨砂玻璃第33页/共46页7、玻璃锦砖，又称为马赛克。规格、20*20,25*25,30*30三种，相应厚度为4.0mm，4.2mm,4.3mm抗污性能好8、玻璃空心砖具有非常优良的性能，高强度，隔声，绝热，耐火，防水。第34页/共46页9、镜面玻璃。三层结构，面层为玻璃，中间层为镀铝膜或镀银膜，底层为镜背漆。常用的镜子：明镜，全反射镜；墨镜；彩绘镜，雕刻镜。第35页/共46页安全玻璃安全玻璃是指与普通玻璃相比，具有力学强度高、抗冲击能力强的玻璃。其主要品种有钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃和钛化玻璃。安全玻璃被击碎时，其碎片不会伤人，并兼具有防盗、防火的功能。根据生产时所用的玻璃原片不，安全玻璃具有一定的装饰效果。第36页/共46页安全玻璃的分类及其各自性能钢化玻璃钢化玻璃又称强化玻璃。它是用物理的或化学的方法，在玻璃表面上形成一个压应力层，玻璃本身具有较高的抗压强度，不会造成破坏。当玻璃受到外力作用时，这个压力层可将部分拉应力抵销，避免玻璃的碎裂，虽然钢化玻璃内部处于较大的拉应力状态，但玻璃的内部无缺陷存在，不会造在成破坏，从而达到提高玻璃强度的目的。第37页/共46页特点优点：热稳定性；高强度；弹性好钢化玻璃的缺点：钢化后的玻璃不能再进行切割；钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃在温差变化大时有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。广泛应用于高层建筑门窗、玻璃幕墙、室内隔断玻璃、采光顶棚、观光电梯通道、家具、玻璃护栏等。第38页/共46页夹丝玻璃夹丝玻璃也称防碎玻璃或钢丝玻璃。它是由压延法生产的，即在玻璃熔融状态下将经预热处理的钢丝或钢丝网压入玻璃中间，经退火、切割而成。夹丝玻璃表面可以是压花的或磨光的，颜色可以制成无色透明或彩色的。夹丝玻璃的特点是安全性和防火性好第39页/共46页夹丝玻璃根据国家行业标准JC433-91规定，夹丝玻璃厚度分为：6、7、10mm，规格尺寸一般不小于600mm×400mm，不大于2000mm×1200mm。目前我国生产的夹丝玻璃分为夹丝压花玻璃和夹丝磨光玻璃两类。夹丝玻璃可用于建筑的防门窗、天窗、采光屋顶、阳台等部位。第40页/共46页夹层玻璃夹层玻璃，就是在两块玻璃之间夹进一层以聚乙烯醇缩丁醛为主要成分的PVB中间膜。夹层玻璃的透明性好，抗冲击性能要比一般平板玻璃高好几倍，用多层普通玻璃或钢化玻璃复合起来，可制成防弹玻璃。由于PVB胶片的粘合作用，玻璃即使破碎时，碎片也不会飞出伤人。通过采用不同的原片玻璃，夹层玻璃还可具有耐久、耐热、耐湿等性能。

夹层原理第41页/共46页夹层玻璃夹层玻璃有着较高的安全性，一般用于在建筑上用作高层建筑门窗、天窗和商店、银行、珠宝的橱窗、隔断等。夹层玻璃的代表：防弹玻璃防弹玻璃是由玻璃（或有机玻璃）和优质工程塑料经特殊加工得到的一种复合型材料，它通常是透明的材料，通常包括聚碳酸酯纤维层夹在普通玻璃层之中。第42页/共46页钛化玻璃