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微晶玻璃幕墻出現裂紋的原因

來源:互聯網  作者:龍文志 鄭金峰  日期:2005-5-27
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    一 前言    微晶玻璃(CRYSTOE and NEOPARIES)又稱微晶玉石或陶瓷玻璃。是綜合玻璃、石材技術發展起來的一種新型材料。因其可用礦石、沙泥、工業尾礦、冶金礦渣、粉煤灰、煤矸石作為主要生產原料,且生產過程中無污染,產品本身無放射性污染,故又被稱為環保產品或綠色材料。其性

   斷口和上例一樣,很明顯的分為兩個部分,第一部分在背栓孔底部附近的斷口比較平滑,斷口面不夠平整,與表面的夾角不等于90°,這部分斷口的面積約占斷口總面積的10%。第二部分的斷口比較粗糙平整,與表面的夾角約等于90°,其面積約占斷口總面積的90%。









圖一


圖二

圖三
    三 裂紋原因淺析
    3.1 從第一部分斷口剖面可看出,裂紋起源于背栓底孔,發展到一定的長度后,(約為裂紋總長度的10%~6%),就產生了失穩脆斷,因此,就有第二部分斷口的特征,整個斷口是比較典型的符合斷裂力學理論的低應力失穩脆斷斷口。某幕墻工程微晶玻璃板裂紋狀況及斷口的特征,和微晶玻璃板的試驗結果幾乎完全一致,這表明幕墻工程微晶玻璃板裂紋原因有一定規律性。

    3.2 打孔工藝欠妥。以上兩個實例都采用的是鉆孔后,再擺動擴孔,在底孔根部造成損傷。微晶玻璃比普通石材硬、脆性大,鉆頭容易磨損,照搬普通石材的打孔方法和工藝,更易使孔根部產生裂紋或損傷,破裂很大可能起源于背栓底孔這些加工裂紋或損傷。

    3.3 裝配不妥。三點定面,采用了四個背栓的結構,三個背栓無間隙裝配,按幾何學三點定面的原理,不會產生附加裝配應力,若第四個背栓也是無間隙裝配,加工精度很難做到四點共面,容易形成強迫裝配,產生附加裝配應力。每塊兩個背栓的計算應力大于每塊四個背栓的計算應力,試驗結果正好相反,前者有15塊,但一塊都不破;后者有9塊,卻破裂兩塊,證實了以上分析。也就是說起源于背栓底孔這些加工裂紋或損傷,在強迫裝配應力或者強迫裝配應力和外荷載產生的應力共同作用下,裂紋沿邊角45°發展,當發展到一定尺寸后,就產生失穩性的低應力脆斷,第一斷口剖面相當于裂紋失穩斷裂前的斷口;第二斷口剖面相當于裂紋失穩斷裂后的斷口,這兩種斷口剖面都和典型的玻璃等脆性材料的失穩低應力脆性破斷特征相吻合。
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