[材料科学]玻璃幕墙材料.ppt

§2.5 胶 玻璃幕墙结构中使用的密封胶有结构密封胶、建筑密封胶（耐候胶）、防火密封胶等。密封胶的主要成分是二氧化硅。硅酮密封胶的主要原料——硅油是用河沙经过多道工序加工后得到的，其分子式中含有6个硅氧键。由于紫外线不能破坏硅氧键，所以硅酮密封胶具有良好的抗紫外线性能，其物理性能很稳定。 1、工作原理 ① 胶接原理 结构胶接是指能传递较大静、动荷载，并在使用环境中长期可靠工作的结构件的胶接技术。 在胶接面上，结构胶主要是依靠表面的化学力和机械咬合力将两个被粘结物 胶接在一起的。 (a)化学力主要是依靠胶粘剂对被粘物表面的湿润，并且取代表面上可能存在 的吸附物，这是产生粘附力的前提条件。如果湿润不充分、不完全就可能造成粘 附强度低，甚至缺胶，从而导致胶结强度和耐久性下降。 (b)机械咬合作用是指胶粘剂渗入到基材表面的凹坑、孔隙中，而形成钉、钩、 锚等机械咬合作用。如图所示，表面突出的“须状结构”可增强胶粘剂对基体的机械咬合作用。 须状结构 单组分结构密封胶靠吸收空气中水分而固化，它要求周围环境温度不低于23℃，相对湿度为不少于70%，否则会影响固化速度，甚至不能完全固化，影响胶缝强度。 ② 固化原理 2、物理力学参数 ① 抗拉强度 ② 撕裂强度 ③ 弹性模量 ④ 硬度 ⑤ 恢复能力 §2.5 胶 同济大学《建筑玻璃幕墙结构》 谢谢聆听! 《建筑玻璃幕墙结构 》 第二章 玻璃幕墙材料 worse §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） §2.4 不锈钢 §2.5 胶 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（与钢结构一致） §2.4 不锈钢 §2.5 胶 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。 §2.1 玻璃面板 1、玻璃板材的制作工艺 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。 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。 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。 §2.1 玻璃面板 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。 项目 含量(%) 二氧化硅（SiO2） 69～74 氧化钙（CaO） 5～12 氧化钠（Na2O） 12～16 氧化镁（MgO） 0～6 氧化铝（Al2O3） 0～3 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。 §2.1 玻璃面板 2、玻璃的化学成分和抗腐蚀性 §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。 §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。 §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。 §2.1 玻璃面板 项目 数值 玻璃 钢材 铝合金 自重(kN/m3) 25 78.5 27.0 弹性模量(MPa) 70000 206000 65800 剪切模量(MPa) 28000 80000 27000 泊松比 0.2 0.26 0.3 抗拉强度(MPa) 28～84 235～345 90～265 抗压强度