摘要：中空玻璃被广泛用作建筑物中的新型节能材料中。中空玻璃是一种玻璃产品，是由两个或更多玻璃板用间隔框密封并且采用干燥剂将外围分开。影响中空玻璃有效使用的原因很多，如生产材料的生产，生产和控制过程以及安装方法。本文分析了影响中空玻璃有效使用时间的各种因素，并提出了一些适当措施来延长中空玻璃的有效使用时间。
关键词：中空玻璃；失效；质量控制
中空玻璃是一种觉有良好的气密性、隔音保温、隔热、抗腐蚀等特点的一种高效节能的玻璃制品。是由两块或者两块以上的玻璃，在中间使用干燥剂间隔框隔开周边的一种密封型制品。影响中空玻璃的有效使用寿命的因素有很多，譬如中空玻璃的制造材料；制造工艺和安装的手法等。本文主要阐述了对中空玻璃产生影响的几种因素进行探讨，并提出了一些相对应的措施进行防控。
一、中空玻璃产生失效的原因
目前导致中空玻璃失效的原因主要是以下两种：（1）间隔层的露点升高。当外界温度下降到一定程度时，会导致玻璃的外表温度低于间隔层的露点，使间隔层内水汽在玻璃上产生结霜或者结露现象，不仅影响了中空玻璃的隔热性能，也降低了中空玻璃的清晰度。长时间的结露现象会导致内表面产生析碱或者霉变，影响玻璃外观。（2）中空玻璃的开裂现象，由于中空玻璃在使用中会不断受到外界因素的干扰，如温度变化、风吹日晒等作用，会导致中空玻璃发生炸裂，也会使中空玻璃失去原有的性能。
二、中空玻璃失效的主要原因
2.1露点升高的原因分析
露点是指中空玻璃的密封层空气湿度达到饱和状态时的温度，当低于饱和状态时的温度，间隔层中的水汽就会凝结形成液态水。当液态水的含量越高，露点的温度也就相应增高，玻璃内表面温度下降到露点时，就会形成结露或者结霜现象，根据国家标准《中空玻璃》（GB1194-88）规定，中空玻璃露点为-40℃。影响露点上升的原因有以下几种：（1）干燥剂有两个作用，第一个是吸附间隔层内的水分，有少量水分会从密封胶层进入到间隔层中，通过干燥剂的吸附作用，保证中空玻璃间隔层中湿度能够处于符合使用要求的露点。第二个作用是吸附一些在生产时被密封在间隔层当中的少量水分，能够使中空玻璃的初始露点符合要求。当干燥剂的吸附能力下降时，不能够很好的吸收进入的水分时，就会导致中空玻璃的露点升高。（2）水汽通过密封胶进入间隔层。我们常使用的密封胶多数是硅橡胶、聚硫橡胶等材质，他们都不是绝对密封的。相对这些高分子组成的材料，在使用过程中都会存在浓度差，给高分子材料做等温扩散提供了动力。相对于中空玻璃而言，主要的扩散物就是水分。水分扩散的关系式可以用以下公式计算：
J=P/L*ΔP
其中：ΔP表示气压差
J表示单位时间
P表示气体的渗透系数
L表示材料的厚度
从以上式可以看出，能够影响水汽扩散的主要因数是P渗透系数。水汽扩散是影响中空玻璃失效的主要因素。（3）中空玻璃生产时的外界环境，在中空玻璃进行生产时，生产车间的湿度会影响干燥剂的吸收效果，在未出厂时就降低了干燥剂的使用效果，从而降低了中空玻璃的使用时间。
2.2、中空玻璃炸裂的原因分析
中空玻璃产生炸裂的原因有很多种，主要可以总结成一下几个方面：
（1）中空玻璃生产时产生变形
目前中空玻璃的手工生产采用的是水平法，在使用水平法生产中空玻璃时，由于玻璃下方的区域受到较少的支撑，中心部位会受到更多的支撑，底部玻璃受到顶部玻璃的重量从而向上弯曲，使得中空玻璃的间隔层厚度减低，在对玻璃进行安装时，这种负压在玻璃上形成预应力，大面的中空玻璃产生这种现象更为明显。由于这种预应力的存在，导致中空玻璃抵抗外力的能力降低，在外界因素不确定时更容易发生破裂。（2）中空玻璃生产环境。在中空玻璃的生产中，空气层的密封压力是生产环境温度下的压力。在使用过程中，使用温度与生产环境温度之间通常存在较大差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆空气的热膨胀和收缩导致空气层的压力改变。在夏季，环境温度通常高于环境温度。中空玻璃空气层中的空气会发生热膨胀，并且空气层产生正压，特别是使用一些特殊材料制作的中空玻璃。在吸热玻璃制造的中空玻璃中，玻璃的吸热效果强，空气层的上升温度高，产生正压。当由空气层的空气膨胀引起的压力高于玻璃的承受压力时，玻璃发生破裂。大多数玻璃爆炸是由此造成的。同样在冬季，当环境温度较低时，空气层中的空气会收缩并产生负压。当它超过玻璃的允许压力时，也会导致玻璃碎裂。（3）安装中空玻璃时产生预应力
当玻璃安装时，框架不平整或者胶条质量差，导致玻璃弯曲变形产生预应力，钢化玻璃预应力的存在降低了抗风压的力度，甚至会破裂。
三、加强中空玻璃的使用寿命措施和方法
3.1控制中空玻璃的生产环境
生产环境中的水分主要影响干燥剂吸附能力和干燥剂的剩余吸附能力。剩余吸附的作用是继续将来自周边的扩散水吸附，剩余吸附程度的大小决定了中空玻璃的使用年限。当中空玻璃生产中含水量高时，干燥剂的吸附量在在未使用前就吸附了大量水分，导致剩余的吸附能力降低。其次，环境湿度对干燥剂的除湿速度有很大的影响。为了延长中空玻璃的有效使用寿命，生产环境中的水分必须控制在较低水平。
3.2选择渗透系数低的密封材料
选择中空玻璃的低渗透系数材料是降低水分扩散率的最有效措施之一。中空玻璃常用密封胶有：丁基橡胶、硅橡胶和聚硫橡胶。丁基橡胶的透气性最低，所以丁基橡胶用于双层密封中空玻璃，其使用寿命明显优于单密封中空玻璃。在采用中空玻璃做玻璃幕墙时需要注意，采用双层密封的材料一定要使用硅酮橡胶，因为聚硫橡胶容易和施工时所采用的材料发生化学反应，容易出现工程事故。
3.3密封层厚度
气体通过聚合物的扩散量与密封胶的厚度成反比。根据国家标准规定，双层密封的外密封的厚度为5-7mm，单层密封的厚度为8-12mm。胶层的厚度也是减少湿气扩散的重要部分。在制造过程中必须确保胶层厚度和密封厚度的均匀，并确保角部密封的紧密性。
3.4材料的选取和设计
在设计时，应充分考虑玻璃的“热炸裂”现象，不要在同一块玻璃的表面或切割面上产生过大的温差。为了避免“热炸裂”出现，根据使用地点的气象条件，可以使用热处理玻璃或具有高透光率的镀膜玻璃。在建筑物的东面或者南面，要是使用吸热玻璃和平板玻璃时一定要进行校核。采用既定性校核和定量校核，把外界因素所产生的热应力控制在允许的范围之内。
3.5干燥剂的选择
对于中空玻璃的生产，在某些情况下，干燥剂不能在完全密封的环境中进行。在干燥剂灌注期间，干燥剂暴露在空气中并迅速吸收空气中的水分，如果干燥剂的吸收率低，则干燥剂的吸收量就会变得很小，并且吸收能力的损失也相对变小。
3.6合理使用中空玻璃
当屋顶使用中空玻璃时，特别是由吸热玻璃制成时，需要承担自身重量、积雪和风压，导致中空玻璃容易破裂，所以在这个部位最好采用经过钢化处理的玻璃最为中空玻璃的材料。
四、结束语
中空玻璃的广泛使用，极大地促进了建筑节能的发展。同时，建筑节能标准的逐步提高必然会影响中空玻璃节能性能的不断提高。中空玻璃在建筑行业的应用呈快速发展态势，通过不断提升可持续发展理念和提高能效意识，高性能的中空玻璃产品必将得到持续不断的发展，市场前景也将更加广阔。
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论文作者:高平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/6
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