玻璃幕墙自爆原因分析
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一, 自爆的原因
玻璃内部包含硫化镍杂质,以小水晶状态存在,存在二种晶相:高温相α-Nis和低温相β-Nis,相变温度为379℃,玻璃在钢化炉内加热时,因加热温度远高于相变温度,Nis全部转变为α相。然而在随后的急速淬冷过程中,α-Nis来不及转变为β-Nis,从而被冻结在钢化玻璃中。在室温环境下,α-Nis是不稳定的,有逐渐转变为β-Nis的趋势。这种转变伴随着约2~4%的体积膨胀,使玻璃承受巨大的相变张应力,从而导致自爆。从自爆后玻璃碎片中提取的Nis结石的扫描电镜照片中可看到,其表面起伏不平,非常粗糙。
钢化玻璃的自爆发生时间无确定性,可能是刚出炉,也可能是1-2个月后,也有可能是1-2年之后,一般2年之后发生自爆的几率较小。由于钢化玻璃自爆不可控,事前无任何征兆,称为“玻璃幕墙的癌症”。
“玻璃幕墙的癌症”出自著名建筑师福斯特之口:由福斯特事务所设计的伦敦市政厅几块从地板到天花板高度的玻璃破裂。这座市政厅靠近伦敦塔桥,全部用玻璃做覆面,承包商不得不着手检查所有的内部玻璃。大伦敦市议会发言人说,根据初步调查,题目出在玻璃含有镍硫化物上,也就是说,在玻璃生产过程中被镍元素污染,镍和玻璃中的硫化物进行化学反应,造成破裂。硫化镍类自爆后安全隐患巨大,二是更换难度大,同时会伴随较大的质量投诉及经济损失,造成业主的不满甚至更为严重的其他后果,称之为“玻璃幕墙的癌症”。
在国内的重点项目中,也因为出现玻璃自爆而引发了严重的安全隐患和高昂的后期更换,维护费用,比如:合肥南站,合肥中南城,梅兰芳大剧院,北京西环广场,北京南站,上海X2地块,合肥万达广场等。