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離子性中間膜夾層玻璃
來源:中國建筑科學研究院 作者:趙西安 日期:2011-9-29 頁面功能 【字體:
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目前,玻璃幕墻夾層玻璃廣泛采用的中間膜是聚乙烯醇縮丁醛,簡稱 PVB 。PVB使用已經有多年歷史,也為幕墻行業(yè)普遍熟悉。但是,這種夾膠膜最初是為汽車玻璃而開發(fā)的,所以它的性能主要是為了滿足汽車玻璃
一、常規(guī)的PVB
夾層玻璃
目前,
玻璃幕墻
夾層玻璃廣泛采用的中間膜是聚乙烯醇縮丁醛,簡稱 PVB 。PVB使用已經有多年歷史,也為幕墻行業(yè)普遍熟悉。但是,這種夾膠膜最初是為
汽車玻璃
而開發(fā)的,所以它的性能主要是為了滿足汽車玻璃的以下要求:
1.能可靠地粘結玻璃,減少碎玻璃的飛散,最大限度保護駕駛員和乘客的安全。
2.能防止石塊和其他小物件擊穿玻璃進入車內。
3.有一定的柔軟性,防止駕駛員頭部激烈撞擊擋風玻璃,并防止車內人員飛出車外。
4.滿足汽車的使用功能,符合光學、降噪、阻隔紫外線等要求。
由于PVB夾膠膜主要不是針對
建筑幕墻
開發(fā)的,所以它富于彈性,比較柔軟,剪切模量小,兩塊玻璃間受力后會有顯著的相對滑移,承載力較小,彎曲變形較大。PVB夾層玻璃可以用于一般玻璃幕墻,不適宜用于有高性能要求的玻璃幕墻。
同時,PVB夾層玻璃的外露邊容易受潮開膠,PVB膠膜夾層玻璃使用時間長以后容易發(fā)黃變色,這些都是應該加以注意的。
理想的建筑幕墻用夾層玻璃中間膜應能滿足以下要求:
1.對玻璃有較高的粘結能力,有較強的抗撕裂
強度
,能防止玻璃破碎時飛散。
2.有較強的防護能力,可以防止自然力和人力的破壞。對強風、地震、暴力、盜竊等有足夠的抵
抗力
。
3.能承受室內人員的突然撞擊,防止玻璃飛散或整體脫出,避免室內人員飛出墜落。
4.有足夠的剩余承載力,玻璃破碎后再發(fā)生彎曲變形時不會整塊脫落。
5.中間膜有大的剪切模量,使兩塊玻璃盡可能整截面受彎工作,從而提高玻璃的承載力和彎曲剛度,減小玻璃的厚度,減輕玻璃的自重。
6.無色透明,能耐受紫外線、水汽和外界氣候變化影響,長時期使用不泛黃變色。
目前采用的PVB夾膠膜還不能完全滿足上述要求。有必要開發(fā)更高性能的幕墻夾層玻璃專用中間膜,以適應
超高層建筑幕墻
、大跨度
采光頂
、超大尺寸夾層玻璃、全玻璃結構等對夾層玻璃的高標準要求。
二、離子性中間膜的特性
現在,能滿足建筑幕墻夾層玻璃上述性能要求的夾膠膜 — 離子性中間膜已經由美國杜邦公司開發(fā)出來,并批量生產,商品名稱為 SGP 。這種夾膠膜具有許多優(yōu)良的性能。
(一)具有高的強度和剪切模量,力學性能優(yōu)異
SGP 的剪切模量是 PVB 的50倍以上,撕裂強度比 PVB 高 5 倍。SGP 夾膠后,玻璃受力時兩片玻璃之間的膠層基本上不會產生滑動,兩片玻璃如同一片等厚度的單片玻璃整體工作。這樣一來,承載力就是等厚度的 PVB 夾層玻璃承載力的2倍;同時,在相等荷載、相等厚度的情況下,SGP夾層玻璃的彎曲撓度只有 PVB 夾層玻璃的 1 / 4(圖1)。
由于承載力提高,撓度減小,玻璃厚度會相應減小。有可能減少玻璃的用量約40% ,相應也減輕了幕墻的自重。不僅有利于主體結構設計,而且節(jié)材就是節(jié)能,因為生產每一標準箱
浮法玻璃
要消耗標準煤16Kg,耗電7.5 度。如果加上鋼化、均質化處理等,耗能就更多了。
。ǘ┚哂辛己玫倪叢糠(wěn)定性,可外露使用而無須封邊
邊部穩(wěn)定性指夾層玻璃邊部外露于大氣條件下的耐久性。PVB夾膠不耐潮濕,水汽作用下容易開膠、分離,要求外露邊緣進行封邊處理。而SGP膠膜有良好的邊部穩(wěn)定性,對水分不敏感,在外露條件下使用也不會開膠、分離,可以開邊使用,不必封邊(圖2)。所以SGP夾層玻璃可以很方便地用于攔板、雨棚、外挑
裝飾玻璃
翅、玻璃遮陽板等外露邊緣的構件而無須采取專門的封邊措施(圖3)。
。ㄈ┎A茡p后留有充分的剩余承載力,不會整塊墜落
普通PVB夾層玻璃,尤其是鋼化夾層玻璃,玻璃一旦破碎就會產生很大的彎曲變形,有整塊脫落的危險(圖4)。當玻璃水平安裝在采光頂上時風險更大,北京香山植物園就曾發(fā)生過玻璃整塊落下的意外事故。
SGP 間膜夾層玻璃整體性好,SGP夾膠膜的撕裂強度是PVB夾膠膜的5倍,即使玻璃萬一破碎,SGP膜還可以粘結碎玻璃形成破壞后的一個臨時結構,其彎曲變形小,還可以承受一定量的荷載而不會整片下墜。這就大大提高了玻璃的安全性(圖5、圖6)。
。ㄋ模o色透明,不易變色,通透性極佳
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