【歌珊溫室】玻璃大棚的鋼化玻璃為什么會自爆？

玻璃大棚施工過程中一個極大的問題，就是鋼化玻璃的自爆問題，不論在任何地區使用（例如河南、山東、安徽、河北、山西、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、內蒙古、西藏等地區）都是普遍存在的正常現象。國家規定，鋼化玻璃的自爆率為3‰，至于鋼化玻璃為什么會自爆，我總結了以下四個方面的原因，希望大家提出寶貴建議。

①鋼化玻璃內部的硫化鎳膨脹是導致鋼化玻璃自爆的主要原因。

玻璃經鋼化處理后，表面層形成壓應力。內部板芯層呈張應力，壓應力和張應力共同構成一個平衡體。玻璃本身是一種脆性材料，耐壓但不耐拉，所以玻璃的大部分破碎是張應力引發的。 

鋼化玻璃中硫化鎳晶體發生相變時，其體積膨脹，處于玻璃板芯張應力層的硫化鎳膨脹使鋼化玻璃內部產生更大的張應力，當張應力超過玻璃自身所能承受的極限時，就會導致鋼化玻璃自爆。國外研究證明：玻璃主料石英砂或砂巖帶入鎳，燃料及輔料帶入硫，在1400℃～1500℃高溫熔窯燃燒熔化形成硫化鎳。當溫度超過1000℃時，硫化鎳以液滴形式隨機分布于熔融玻璃液中。當溫度降至797℃時，這些小液滴結晶固化，硫化鎳處于高溫態的α-NiS晶相(六方晶體)。當溫度繼續降至379℃時，發生晶相轉變成為低溫狀態的β-NiS(三方晶系)，同時伴隨著2.38%的體積膨脹。這個轉變過程的快慢，既取決于硫化鎳顆粒中不同組成物(包括Ni7S6、NiS、NiS1.01)的百分比含量，還取決于其周圍歌珊溫室原創溫度的高低。如果硫化鎳相變沒有轉換完全，則即使在自然存放及正常使用的溫度條件下，這一過程仍然繼續，只是速度很低而已。 

當玻璃鋼化加熱時，玻璃內部板芯溫度約620℃，所有的硫化鎳都處于高溫態的α-NiS相。隨后，玻璃進入風柵急冷，玻璃中的硫化鎳在379℃發生相變。與浮法退火窯不同的是，鋼化急冷時間很短，來不及轉變成低溫態β-NiS而以高溫態硫化鎳α相被“凍結”在玻璃中。快速急冷使玻璃得以鋼化，形成外壓內張的應力統一平衡體。在已經鋼化（歌珊溫室宋海笛總結）了的玻璃中硫化鎳相變低速持續地進行著，體積不斷膨脹擴張，對其周圍玻璃的作用力隨之增大。鋼化玻璃板芯本身就是張應力層，位于張應力層內的硫化鎳發生相變時體積膨脹也形成張應力，這兩種張應力疊加在一起，足以引發鋼化玻璃的破裂即自爆。 

簡單的說，鎳元素在高溫狀態下非常的小，但在常溫狀態下，又會變大。鋼化玻璃在加熱過程中鎳元素會變小，但在急速冷卻時并沒有來及變回到常溫狀態時的體型，所以鋼化玻璃會自爆。

②安裝技術和安裝工藝的原因

這一點也是經常被忽略的，因為買來的材料是良好的，但是在安裝時由于工人安裝不到位，造成鋼化玻璃四周受力不均勻，極易造成鋼化玻璃的自爆。因為鋼化玻璃有一個特點，就是從中間再怎么受力，也不會輕易破碎，但是只要鋼化玻璃的角落輕微受力就會造成受力不均勻然后破裂。最簡單的也是最常出現的地方就是兩根水槽接觸的地方，這個地方安裝時有時安裝工藝問題，會造成兩根水槽上下有水平差，這樣接縫處兩邊的玻璃就極易受力不均勻造成自爆。當然這個只存在于有水平落差的地方，在整根水槽的中間部位一般是不會出現這個問題的。

③地基基礎的不均勻沉降造成的自爆

這個概率也是很大存在的，因為有些地方的土質原因或者是土建基礎沒有做好的原因，造成后期下雨或者凍土后造成地基基礎不均勻沉降。只要有一個位置沉降，由于肉眼無法觀察出來，頂部整體也會跟著輕微沉降，一般沉降就會造成局部存在水平（歌珊溫室宋海笛總結）落差，進而產生受力不均勻現象，然后玻璃自爆。還有一個造成歌珊溫室原創沉降的原因就是回填土土質，這種基礎做的時候一定要牢固且要增大承載力，因為回填土基礎一旦做不好，下雨或者凍土解凍后就容易出現地基基礎沉降。

④其他原因引起的自爆

當然還會有其他原因引起的鋼化玻璃自爆，比如頂部維修時維修人員可能會臨時踩在鋼化玻璃的某個尖銳角落，或者施工工具的碰撞，也可能會造成鋼化玻璃的受力不均勻，然后自爆。甚至還有其他我沒有總結出來的原因，希望大家提出來以茲分享。

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