陳 悅 貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院

1 前言

玻璃是一種無(wú)機(jī)非金屬材料，廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代建筑中，用來(lái)?yè)躏L(fēng)透光。隨著現(xiàn)代建筑對(duì)居住舒適性及安全性等方面要求的不斷提高，玻璃不僅要滿足最基本的擋風(fēng)透光要求，還要滿足安全、節(jié)能、環(huán)保和大型化等更高的要求，因此人們研發(fā)了不同種類、具有特定功能的玻璃并運(yùn)用到現(xiàn)代建筑中。

鋼化玻璃就是一種具有特定功能的玻璃，它其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃。為提高玻璃的強(qiáng)度，通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力時(shí)首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強(qiáng)玻璃自身的抗風(fēng)壓性、抗寒暑性、抗沖擊性。由于具有比普通平板玻璃更好的安全性能，公共建筑物的玻璃窗、玻璃門、玻璃屏障、玻璃隔斷、衛(wèi)生間玻璃、樓梯護(hù)板玻璃等部位大多采用鋼化玻璃。

中空玻璃是由兩片或多片玻璃以有效支撐并均勻隔開(kāi)，周邊粘結(jié)密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。相比于普通的建筑用鋼化玻璃，中空玻璃由于其隔聲、隔熱性能更好，被廣泛運(yùn)用到建筑物的門、窗等部位?，F(xiàn)在的中空玻璃通常采用鋼化玻璃制作，因此兼具了安全、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，有助于降低室內(nèi)能耗，人們也能獲得更優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。所以，鋼化玻璃質(zhì)量的優(yōu)劣也直接決定了中空玻璃的質(zhì)量。我國(guó)在2004 年就由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、建設(shè)部、國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家工商行政管理總局等部門聯(lián)合發(fā)布了《建筑安全玻璃管理規(guī)定》，規(guī)范了建筑用鋼化玻璃的生產(chǎn)、流通、使用和安裝管理，對(duì)提高建筑工程質(zhì)量、保障人身和財(cái)產(chǎn)安全提供了依據(jù)，推動(dòng)了鋼化玻璃及其組合加工制品的廣泛應(yīng)用。目前，我國(guó)對(duì)中空玻璃及其原材料——鋼化玻璃、夾層玻璃等均實(shí)行強(qiáng)制性（3C）認(rèn)證管理。

本文通過(guò)大量的數(shù)據(jù)分析了鋼化玻璃對(duì)中空玻璃質(zhì)量高低影響的因素，樣本來(lái)源于貴州省的中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)。

2 貴州省安全中空玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

近年來(lái)，貴州省鋼化玻璃和中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量增長(zhǎng)較快。2016 年，全省生產(chǎn)鋼化玻璃和中空玻璃的企業(yè)有110 余家，2017 年增加到125 家，2018年增加到142家，2019年突破150家，2020年增至160家，截止到2021年7月，全省中空玻璃的企業(yè)已達(dá)到179家，并且仍在持續(xù)增長(zhǎng)，見(jiàn)圖1。

圖1 貴州省中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量變化圖

3 樣本檢測(cè)

3.1 樣本來(lái)源及檢測(cè)流程

本次檢測(cè)的中空玻璃樣本量為90 個(gè)，是在中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采集已完成加工的且生產(chǎn)流程卡片和標(biāo)識(shí)完整的中空玻璃，以標(biāo)識(shí)為5mm+xA+5mm的中空玻璃為主，標(biāo)識(shí)中5mm 對(duì)應(yīng)的是構(gòu)成中空玻璃的兩片鋼化玻璃公稱厚度，xA中x對(duì)應(yīng)的是玻璃之間的氣體層厚度。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，首先檢測(cè)中空玻璃的對(duì)應(yīng)項(xiàng)目，然后將其拆解得到單片的鋼化玻璃，再進(jìn)行鋼化玻璃的檢測(cè)。

3.2 檢測(cè)依據(jù)和項(xiàng)目

3.2.1 檢測(cè)依據(jù)

a) GB/T 11944—2012《中空玻璃》；

b) GB 15763.2—2005《建筑用安全玻璃 第2 部分：鋼化玻璃》。

3.2.2 檢測(cè)項(xiàng)目

a) 中空玻璃：邊部密封、膠層厚度、厚度偏差；

b) 鋼化玻璃：厚度偏差、碎片狀態(tài)。

4 數(shù)據(jù)分析

4.1 單項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果

4.1.1 中空玻璃邊部密封

GB/T 11944—2012《中空玻璃》對(duì)邊部密封的要求為：內(nèi)道密封膠應(yīng)均勻連續(xù)，外道密封膠應(yīng)均勻整齊，與玻璃充分粘結(jié)，且不超出玻璃邊緣。90個(gè)樣本中，有14個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，合格率為15.6%。

4.1.2 中空玻璃膠層厚度

GB/T 11944—2012《中空玻璃》對(duì)膠層厚度的要求為：中空玻璃外道密封膠寬度應(yīng)≥5mm；內(nèi)道丁基膠層寬度應(yīng)≥3mm，特殊規(guī)格或有特殊要求的產(chǎn)品由供需雙方商定。共有42 個(gè)樣本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，合格率為46.7%。

4.1.3 中空玻璃厚度偏差

GB/T 11944—2012《中空玻璃》對(duì)厚度的要求及檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1，共有87 個(gè)樣本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，合格率為96.7%。

表1 中空玻璃厚度檢測(cè)結(jié)果

4.1.4 鋼化玻璃厚度

GB 15763.2—2005《建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃》中鋼化玻璃厚度要求見(jiàn)表2。

表2 鋼化玻璃厚度標(biāo)準(zhǔn)要求

90 個(gè)樣本中公稱厚度有4.5mm、4.7mm、5mm 和6mm 等4 種類型，根據(jù)表2，我們將樣本分為“公稱厚度≥4mm，＜5mm”、“公稱厚度5mm”和“公稱厚度6mm”共3 種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表3），共有42 個(gè)樣本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，合格率為46.7%。

表3 鋼化玻璃厚度檢測(cè)結(jié)果

4.1.5 鋼化玻璃碎片狀態(tài)

對(duì)中空玻璃拆解后得到的鋼化玻璃進(jìn)行碎片狀態(tài)檢測(cè)。GB 15763.2—2005《建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃》中對(duì)公稱厚度4mm～12mm的鋼化玻璃碎片狀態(tài)的要求為：最少允許碎片數(shù)40 片。我們同樣將樣本分為“公稱厚度≥4mm，＜5mm”、“公稱厚度5mm”和“公稱厚度6mm”共3 種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表4），共有64個(gè)樣本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，合格率為71.1%。

表4 鋼化玻璃碎片狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果

4.1.6 檢測(cè)結(jié)果匯總

90 個(gè)樣本中，中空玻璃邊部密封合格率為15.6%，中空玻璃膠層厚度合格率為46.7%，中空玻璃厚度偏差合格率為96.7%，鋼化玻璃厚度合格率為46.7%，鋼化玻璃碎片狀態(tài)合格率為71.1%。

可以看到，不管是中空玻璃還是拆解后得到的鋼化玻璃，大部分檢測(cè)項(xiàng)目的合格率均不高。

4.2 結(jié)果分析

4.2.1 中空玻璃邊部密封

中空玻璃邊部密封的好壞與中空玻璃的露點(diǎn)性能及使用壽命密切相關(guān)，本次中空玻璃樣本邊部密封合格率僅為15.6%。GB/T 11944—2012《中空玻璃》附錄A 中規(guī)定：中空玻璃的預(yù)期使用壽命至少應(yīng)為15 年。邊部密封不好的中空玻璃，露點(diǎn)不合格的可能性很大，在溫差較大的季節(jié)極易發(fā)生“起霧”現(xiàn)象，影響使用效果。

4.2.2 中空玻璃膠層厚度

中空玻璃膠層厚度主要體現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)加工工藝水平，本次中空玻璃樣本膠層厚度合格率為46.7%，說(shuō)明生產(chǎn)企業(yè)的加工工藝水平還有待提高。

4.2.3 中空玻璃厚度偏差

中空玻璃厚度在鋼化玻璃厚度固定的情況下，可以通過(guò)調(diào)整其氣體層空腔厚度來(lái)保證合格率，本次中空玻璃樣本厚度偏差合格率為96.7%。在鋼化玻璃厚度合格率僅為46.7%的前提下，中空玻璃厚度偏差合格率高出了原材料鋼化玻璃厚度合格率50個(gè)百分點(diǎn)，說(shuō)明企業(yè)通過(guò)對(duì)氣體層空腔厚度的調(diào)整來(lái)保證中空玻璃厚度的合格，是較為普遍的做法。

4.2.4 鋼化玻璃厚度

鋼化玻璃厚度通常取決于原片平板玻璃的厚度，鋼化玻璃生產(chǎn)企業(yè)通常是利用原片平板玻璃進(jìn)行鋼化，并不會(huì)對(duì)玻璃厚度造成實(shí)質(zhì)性的影響。本次的鋼化玻璃來(lái)自于拆解后的中空玻璃，厚度合格率為46.7%，且所有樣本的厚度偏差均為負(fù)偏差，最低的甚至達(dá)到-0.71mm。

由于本次鋼化玻璃的厚度公稱值是根據(jù)中空玻璃標(biāo)識(shí)的規(guī)格型號(hào)確定，如標(biāo)識(shí)為“5mm+xA+5mm”的中空玻璃，其使用的鋼化玻璃公稱厚度應(yīng)為5mm，因此企業(yè)用來(lái)生產(chǎn)中空玻璃的原料鋼化玻璃厚度普遍較薄。

4.2.5 鋼化玻璃碎片狀態(tài)

鋼化玻璃的碎片狀態(tài)不合格，易導(dǎo)致其在碎裂后產(chǎn)生較大塊的碎片或者長(zhǎng)條形碎片，從而造成人身傷害，存在安全隱患。本次由中空玻璃拆解而得的鋼化玻璃碎片狀態(tài)合格率為71.1%。

鋼化爐是鋼化玻璃企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，在最初設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其可鋼化的玻璃最小厚度是有規(guī)定的。最小厚度不同，加熱溫度的控制、風(fēng)柵、風(fēng)機(jī)功率等工藝參數(shù)都有不同的設(shè)計(jì)。鋼化爐的工藝參數(shù)一定程度上決定了玻璃的鋼化效果以及最終成品的質(zhì)量，是影響鋼化玻璃碎片狀態(tài)合格與否的關(guān)鍵因素。

4.3 檢測(cè)結(jié)果關(guān)聯(lián)性分析

中空玻璃邊部密封及膠層厚度均與生產(chǎn)工藝水平相關(guān)，中空玻璃厚度可以通過(guò)調(diào)整氣體層空腔厚度以保證其合格率，3個(gè)項(xiàng)目的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。

下面重點(diǎn)來(lái)分析一下作為中空玻璃原料的鋼化玻璃，其厚度與碎片狀態(tài)結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性，見(jiàn)表5。

表5 鋼化玻璃厚度與碎片狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果比較

可以看出，厚度合格時(shí)碎片狀態(tài)的合格率比厚度不合格時(shí)高出近23 個(gè)百分點(diǎn)，且對(duì)每一級(jí)公稱厚度來(lái)說(shuō)，厚度合格時(shí)碎片狀態(tài)的合格率也均高于厚度不合格時(shí)的合格率。以公稱厚度5mm的鋼化玻璃為例，厚度合格的樣本碎片狀態(tài)合格率高出近20 個(gè)百分點(diǎn)。因此，原料鋼化玻璃的厚度和碎片狀態(tài)之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。

5 影響因素分析

中空玻璃所使用的主要材料為鋼化玻璃，其質(zhì)量好壞直接影響人們的使用體驗(yàn)，質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重的玻璃在極端情況下還會(huì)造成安全問(wèn)題。這兩種玻璃出現(xiàn)問(wèn)題最多的情況是在使用過(guò)程的中“自爆”，以及玻璃爆裂破碎后造成的安全隱患。鋼化玻璃國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的碎片狀態(tài)項(xiàng)目就是反映這個(gè)問(wèn)題的最主要指標(biāo)。

我國(guó)在對(duì)鋼化玻璃進(jìn)行的各地不同級(jí)別的監(jiān)督抽查中發(fā)現(xiàn)，“碎片狀態(tài)”都是造成鋼化玻璃產(chǎn)品質(zhì)量不合格的主要因素。GB/T 11944《中空玻璃》中雖然沒(méi)有直接對(duì)中空玻璃的碎片狀態(tài)作出要求，但在標(biāo)準(zhǔn)的材料章節(jié)對(duì)作為原料的鋼化玻璃明確了“應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定。

通過(guò)前文的分析，我們可以得出這樣一個(gè)結(jié)論，使用厚度偏薄的鋼化玻璃將會(huì)導(dǎo)致其碎片狀態(tài)不合格的幾率大幅增加。

因此，“碎片狀態(tài)”雖然只是鋼化玻璃的技術(shù)指標(biāo)，但由于鋼化玻璃是中空玻璃的主要原材料，間接造成了“碎片狀態(tài)”是影響中空玻璃質(zhì)量以及安全性能的關(guān)鍵指標(biāo)的事實(shí)。

6 建議

6.1 強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)

生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)不斷強(qiáng)化產(chǎn)品質(zhì)量主體責(zé)任意識(shí)，在生產(chǎn)全過(guò)程中守住質(zhì)量底線，誠(chéng)實(shí)守信，對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)，嚴(yán)防因過(guò)度降低成本而帶來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量不合格的風(fēng)險(xiǎn)。

6.2 提升內(nèi)部管理

生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)采取自檢等內(nèi)部控制的方式確保使用合格的原材料；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)自身鋼化爐的工藝情況調(diào)整相關(guān)參數(shù)，嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求和3C認(rèn)證要求生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。