（3）半钢化玻璃
半钢化玻璃的加工工艺类似于钢化 玻璃，但其冷却过程较慢。半钢化玻璃 强度的增加约为钢化玻璃的一半，加工 厚度可达12mm。与退火玻璃类似，半钢 化玻璃的破裂块是大片的，如图所示。
（4）夹层玻璃
半钢化玻璃的碎裂后状态
两片或多片玻璃可以被一层或多层聚乙烯醇缩丁醛树脂（PVB）内夹层粘在 一起，单层PVB内夹层的厚度是0.38mm，再经电热高压器加热到140 oC，在 12Pa压力下维持6小时，以消除玻璃与内夹层之间的空气。
自动切割和仓储： 玻璃被自动切割为具有标准长度6m的3210mm×6000mm的板材，更长的玻璃可定制。 玻璃板料被捡起并堆放到仓储间的一侧。
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
2、玻璃的化学成分和抗腐蚀性
玻璃的硬度为5～6 Mohs单位, 尖锐的硬物或 水中的微小沙粒都有可能在玻璃表面产生刮 痕。如果一个水膜长时间地附着在玻璃表面 就会形成浸析，导致玻璃表面的腐蚀。水泥 矿物质、湿混凝土或强碱清洁剂也会导致玻 璃的浸析。
钢化玻璃中的预应力分布
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
经过热处理的钢化玻璃的机械性能得到了明显提高。它对均匀荷载、热应力和 大多数冲击荷载的效应，大约是退火玻璃的4倍。钢化玻璃的抗弯强度比普通平板 玻璃大4～5倍。钢化玻璃的厚度最大可加工至19mm。一旦玻璃中有裂纹扩展到受拉 区，因玻璃所固有的应变能的迅速释放，整面钢化玻璃会立即碎裂。玻璃的破坏会 形成许多碎小玻璃粒。所以，同玻璃裂成尖锐片相比，钢化玻璃造成人员伤害的几 率会大大降低。正因为如此，在我国钢化玻璃也称安全玻璃。
泊松比 抗拉强度(MPa) 抗压强度(MPa)
熔点(oC) 热膨胀系数(K-1)
玻璃 25 70000 28000 0.2 28～84 800 600 9×10-6
数值 钢材 78.5 206000 80000 0.26 235～345 235～345 1450～1430 12×10-6
铝合金 27.0 65800 27000 0.3 90～265 90～265 658 24×10-6
项目 二氧化硅（SiO2）
氧化钙（CaO） 氧化钠（Na2O） 氧化镁（MgO） 氧化铝（Al2O3）
含量(%) 69～74 5～12 12～16 0～6 0～3
3、玻璃的微观结构和断裂特性
具有原始微观结构和完备表面的玻璃具有极高的理论机械强度。但玻璃体内及表面 缺陷在外荷载作用下会产生极高的应力集中，导致脆性破坏。所以玻璃的实际破坏 强度要远远低于其理论强度。
第二章 玻璃幕墙材料
本章主要内容
§2.1 玻璃面板 §2.2 铝合金型材 §2.3 建筑钢材（与钢结构用钢一致） worse§2.4 不锈钢 §2.5 胶
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板 §2.2 铝合金型材 §2.3 建筑钢材（与钢结构一致） §2.4 不锈钢
§2.5 胶
§2.1 玻璃面板
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
（2）钢化玻璃
退火玻璃的碎裂后状态
回火钢化工艺的主要目的是将预压应力导入 玻璃表面，以提高玻璃抵抗外部效应的强度 。钢化玻璃也称为预应力玻璃。热回火是最 常用的钢化方法。将玻璃加热到约650℃， 然后通过空气喷射以淬火使玻璃表面比其内 部更快冷却。在玻璃表面冷却后，内部继续 冷却收缩使表面产生压应力，而内部产生拉 应力以与表面压应力相平衡。最终沿玻璃厚 度方向产生了二次函数形的应力分布，如图 所示。
1、玻璃板材的制作工艺
20世纪初：高质量的玻璃薄板。融化的玻璃穿过辊筒垂直下落然后冷化。 1960年代: 浮法玻璃，大量替代了玻璃平板和薄板。 标准纯浮法玻璃原材料： 硅沙晶（72%）；氧化钙、碱、铝、碳酸钾、氧化镁、氧化铁、白云石、碎玻璃。
熔化罐： 加热至1500-1600度。再通过冷 空气冷却至1100度。
浮法池： 玻璃在熔化锡上以带状流动，稳 定厚度在6mm～7mm之间。 辊筒将玻璃带快速倒下，得到较 薄或较厚的玻璃板材。
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
退火韧化炉： 密封箱，可逐渐加热和逐渐冷却。玻 璃在辊筒上传输，经过特殊热处理以 释放玻璃中的应力。送出退火韧化炉 时，玻璃的温度被冷却到100度。
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
玻璃与其他材料的应力—应变关系曲线比较
6、玻璃的类型
（1）退火玻璃
按浮法玻璃加工工艺生产的退火玻璃是目前应用最为广泛的玻璃类型，厚度 在2～19mm。在加工过程中可以对退火玻璃着色制造有色玻璃，或去色制造白色 玻璃。退火玻璃的热疲劳抗力约为30℃（最大40℃），即：如果在玻璃的两个表 面存在这一温差，玻璃将碎裂。退火玻璃的碎裂图样如图所示。
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
短期荷载下玻璃的强度高于长期荷载下值。 玻璃强度和裂纹深度及荷载作用时间的关系见下图所示。
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
4、玻璃的表面结构
玻璃表面会因不同的机械原因（如刮擦、 清洗、风蚀等）而损伤。机械和化学处 理也会影响玻璃的表面结构和强度。更 严重的内在损伤是玻璃边缘特别是钻孔 周边引起的，这样的损伤很难通过抛光 处理予以消除。玻璃边缘的强度通常在 设计中是起控制作用的。
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
5、玻璃的强度和应力-应变曲线
（1）玻璃的强度
大片玻璃强度低于小片玻璃，长期荷载下玻璃强度低于短期荷载下。
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃Βιβλιοθήκη 板（2）玻璃的物理力学参数以及应力-应变曲线
玻璃与其他材料的物理力学参数比较
项目
自重(kN/m3) 弹性模量(MPa) 剪切模量(MPa)
钢化玻璃不能被切割，因此板材的切割和 钻孔必须在回火钢化工艺前完成。在回火钢化 后，玻璃必须经历一个热浸试验。玻璃被加热 到290℃后，在此温度下放置数小时以检查硫化 镍（NiS）的存在，硫化镍能够导致玻璃在暴露 于高温下的裂爆，即所谓的“自爆”。
钢化玻璃的碎裂后状态
《建筑玻璃幕墙结构 》
§2.1 玻璃面板
在冲击荷载下，玻璃层可能会破碎，但碎片会牢固粘在内夹层里。所以， 夹层玻璃是真正的安全玻璃。多层组合的玻璃可以提供对于包括高速子弹在内 的任何射击作用的抵抗力。夹层玻璃中的玻璃碎片可以留至方便时再行更换。