上周末，太古匯又下了一次“玻璃雨”,，玻璃幕墻的安全問題再次引起關(guān)注,。在全國各地發(fā)生的玻璃幕墻碎落報道中，鋼化玻璃3‰左右的“自爆率”常被提及,，玻璃究竟為什么會“自爆”,？玻璃幕墻的自爆為什么頻頻發(fā)生？它是無法避免的嗎,？

“自爆”的都是鋼化玻璃

華南理工大學材料科學與工程學院教授,、中國硅酸鹽學會特種玻璃分會理事彭明營介紹，玻璃幕墻用的一般是經(jīng)過鋼化處理過的浮法玻璃,，是一種硅酸鹽玻璃,。之所以稱為浮法玻璃，是因為在生產(chǎn)過程中玻璃熔體浮于錫槽上部冷卻成型的緣故,。所謂鋼化處理,，就是將玻璃在600℃左右高溫處理，然后急冷獲得,。

玻璃經(jīng)過鋼化處理以后,，玻璃表面形成壓應(yīng)力，內(nèi)部形成張應(yīng)力,，兩者在一般條件下達到平衡,，所以玻璃不會破碎。萬一破碎后,，玻璃會碎成鈍角而不是尖銳的碎片,，所以可以在很大程度上減少對人身的傷害，故而被人們稱之為安全玻璃,，受到用戶的青睞,。

然而這種玻璃也有不安全的地方,，那就是會有自爆現(xiàn)象。一般鋼化玻璃的結(jié)構(gòu)失效,，既有外在原因,，也有內(nèi)在原因。

硫化鎳是玻璃自爆的元兇

外在原因有多種,，玻璃加工,、儲存、運輸,、安裝等過程中都會無意地引入,，譬如缺口、劃痕,、微裂紋等,。這些缺陷可以成為玻璃結(jié)構(gòu)失效的起點，一定條件下長成致命材料的致命傷,。這些外在原因仔細檢查,，可以很容易發(fā)現(xiàn)。

有一些難以發(fā)現(xiàn)的內(nèi)在原因,，使得安全玻璃不安全,，結(jié)構(gòu)失效無先兆，也是玻璃工業(yè)一直無法解決的問題,，那就是玻璃中的包容物,。包容物中最為嚴重的就是一些硫化鎳微晶相，它被認為是玻璃自爆的元兇,。它主要是在浮法玻璃生產(chǎn)過程中引入的,，部分來自于原料如石英砂等，部分來源于燃料如重油,，部分來源于生產(chǎn)設(shè)備上使用的含鎳合金等,。

在高溫下，硫化鎳均勻分布在熔融玻璃液中,，當溫度逐漸降低形成玻璃的過程中,，硫化鎳逐漸結(jié)晶，由高溫A lpha相六方晶系,，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏谺 eta相三方晶系,，相轉(zhuǎn)變溫度為379℃，當高溫相完全轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏叵鄷r,，浮法玻璃不會自爆,。(這兩種晶相的晶體結(jié)構(gòu)如圖1與圖2所示。)

但當浮法玻璃加工成鋼化玻璃時,，問題就出現(xiàn)了,。鋼化需要將玻璃在600℃左右熱處理,，這剛好在相轉(zhuǎn)變溫度以上，所有低溫相三方晶系硫化鎳(N iS)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷亓骄?。熱處理后的急冷這一降溫過程,，使得玻璃中高溫相硫化鎳無法完全轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏叵啵糠指邷叵啾焕鋬鲈诓Ａе小?/p>

被冷凍的高溫相,，即使在室溫下也在非常緩慢地向低溫相轉(zhuǎn)變,。這種轉(zhuǎn)變的過程，是一個體積膨脹的過程,，大約膨脹2%-4%,。當溫度升高時，這種轉(zhuǎn)變加劇,，在玻璃內(nèi)部產(chǎn)生體積膨脹,，進而產(chǎn)生額外的張應(yīng)力,。當張應(yīng)力增加到大于鋼化玻璃表層的壓應(yīng)力時,，玻璃結(jié)構(gòu)破裂，形成自爆,。

自爆的玻璃碎片如果從高空墜落,，即便很小，但速度很大,，所以還是會造成人身傷害,。鑒于此，彭明營建議,，在使用鋼化玻璃的地方,，最好增設(shè)防玻璃散落的設(shè)施，也可以在玻璃表面貼上防散落膜,，減少人身,、財產(chǎn)損失。

追問

玻璃安全性能檢測出來嗎,？

“二次引爆”無法杜絕問題玻璃出廠

廣東省建筑科技研究院的工程師邢先生從事玻璃幕墻物理性能檢測,，他說，玻璃“自爆”一般涉及玻璃產(chǎn)品質(zhì)量本身,，還有幕墻體系本身的耐久性,，即框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工好不好,。

玻璃產(chǎn)品本身的自爆隱患,，一般靠廠家自己把關(guān)，比如用抽樣辦法,，拿一塊玻璃切成小塊,，用顯微鏡來看,，若玻璃雜質(zhì)分布均勻，抽檢結(jié)果就有代表性,，若正好雜質(zhì)分布不均勻,，抽檢也不一定準確。

實際上,，玻璃的自爆風險在安裝之前是可以減小的,。他介紹，玻璃制成成品后,，有一種“二次引爆”技術(shù),，就是創(chuàng)造條件，讓有隱患的玻璃“會爆的在廠里就爆了,，破的作廢,，好的出廠使用”。

不過,，彭明營提醒,，這種檢測一般只能檢出劃痕、微裂紋等有外部缺陷的玻璃,，內(nèi)部包容物形成的硫化鎳微晶相膨脹問題還是無法解決,。

另一方面，玻璃幕墻框架設(shè)計,、施工是否合格,，比如框架是否會對玻璃產(chǎn)生壓、拉扯的力,，一般在整個工程竣工驗收時會納入到驗收體系中,，但實際操作中不排除漏掉相關(guān)隱患的可能性。

建筑交付使用后,，按照《廣州市建筑玻璃幕墻使用維護管理辦法》等規(guī)定,，業(yè)主一年后要全面檢查一次，此后每五年要“體檢”,，邢先生說,，這種規(guī)定的執(zhí)行全靠自覺，沒有什么實質(zhì)上的監(jiān)管體系,，他遇到過的業(yè)主許多沒有這個意識,，況且檢測還要花錢。

疑問

玻璃3‰“自爆率”從何來,？

可能只是行業(yè)“毛估估”

廣州市現(xiàn)有玻璃幕墻550萬平方米,，如果按照鋼化玻璃3‰的“自爆率”，至少1萬多平方米的玻璃如利劍懸在市民頭頂，真有這么可怕嗎,？廣東省建筑科技研究院工程師邢先生說,，一般所說的鋼化玻璃3‰左右的“自爆率”，只是生產(chǎn)行業(yè)普遍認可的一個正常水平,，他覺得,，這可能是從實踐中得出的。但實際上,，相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標準中沒有這個“自爆率”的評估標準,。

在現(xiàn)實中，玻璃自爆沒什么規(guī)律可言,，“有的地方上萬平方米玻璃只破一塊,，有的破兩三百塊”，而他們所做的事后分析檢測,，也只能提供可能性的分析,，是一種推斷，“有可能某一批玻璃產(chǎn)品雜質(zhì)多,，正好用在同一個地方了,，問題會有個集中性爆發(fā)”。