شکست خودبه‌خودی شیشه سکوریت و لمینت : دلایل و راه‌حل‌ها

شیشه سکوریت و شیشه لمینت که به دلیل ویژگی‌های استحکام بالا و ایمنی در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی مانند نرده شیشه ای، نما شیشه ای، پله شیشه ای، سقف شیشه ای، بارانگیر شیشه ای و شیشه دور آسانسور استفاده می‌شوند، به طور ناگهانی و بدون هشدار ممکن است دچار شکست شوند. این نوع شکست که با عنوان "شکست خودبه‌خودی" شناخته می‌شود، اغلب در ظاهر بدون دلیل مشخصی رخ می‌دهد. اما در واقع عوامل مختلفی در این پدیده دخیل هستند. در این مقاله به دلایل اصلی شکست خودبه‌خودی شیشه ایمنی و راه‌حل‌هایی برای کاهش این پدیده، از جمله آزمون Heat Soak، می‌پردازیم.

1. فرآیند سکوریت‌سازی و افزایش استحکام شیشه

شیشه‌های فلوَت در حالت اولیه خود شکننده هستند و برای افزایش استحکام آن‌ها، فرآیند سکوریت‌سازی انجام می‌شود. این فرآیند شامل گرم‌کردن شیشه تا دمایی حدود ۶۲۰ درجه سانتی‌گراد و سپس خنک‌کردن سریع آن است. این عملیات باعث می‌شود که لایه‌های بیرونی شیشه در فشردگی و لایه‌های داخلی در کشش قرار گیرند. نتیجه این فرآیند، افزایش ۴ تا ۵ برابری مقاومت شیشه در برابر ضربه و بارگذاری‌های مکانیکی است. همچنین، مکانیسم شکست شیشه سکوریت به نحوی است که به جای شکستن به قطعات بزرگ و تیز، به خرده‌های کوچک و غیر برنده تبدیل می‌شود. با وجود این افزایش استحکام، شیشه سکوریت همچنان تحت تأثیر عواملی قرار دارد که می‌تواند منجر به شکست خودبه‌خودی آن شود.

2. دلایل شکست خودبه‌خودی شیشه سکوریت

2.1. پریدگی و آسیب‌های لبه‌ای

یکی از مهم‌ترین عوامل شکست خودبه‌خودی شیشه سکوریت، آسیب‌های لبه‌ای است. در فرآیند برش، حمل و نصب شیشه ممکن است لبه‌های آن دچار خراشیدگی یا ترک‌های ریز شوند. این آسیب‌ها معمولاً قابل مشاهده نیستند، اما با گذشت زمان و تحت تأثیر تغییرات دما، انقباض و انبساط شیشه، بارهای ناشی از باد و حرکت‌های ساختمانی، این ترک‌ها می‌توانند رشد کرده و در نهایت منجر به شکست کامل شیشه شوند. این نوع شکست در ظاهر ناگهانی است، اما در واقع علت آن در زمان برش یا نصب فراهم شده است.

2.2. خراشیدگی‌های عمیق سطح شیشه

شیشه‌های سکوریت که دچار خراشیدگی‌های عمیق در سطح خود می‌شوند، پس از گذشت زمان و تحت بارگذاری‌های مکانیکی یا حرارتی می‌توانند دچار شکست شوند. این خراشیدگی‌ها نقاط ضعفی ایجاد می‌کنند که به مرور زمان باعث رشد ترک و شکست نهایی شیشه می‌شوند.

2.3. تماس شیشه با فلز

تماس مستقیم شیشه با قطعات فلزی، یکی از دلایل شایع دیگر در شکست خودبه‌خودی شیشه است. اگر شیشه سکوریت به درستی نصب نشود و گوشه‌های آن با اجزای فلزی مانند پیچ‌ها یا فریم فلزی تماس پیدا کند، تغییرات حرارتی می‌تواند منجر به شکست شیشه شود. فشاری که از سوی فریم یا دیگر اجزای فلزی به شیشه وارد می‌شود، تنش‌هایی در شیشه ایجاد کرده که با تغییر دما منجر به شکست آن می‌گردد.

2.4. تراشه‌های جوشکاری و عوامل خارجی

وجود تراشه‌های جوشکاری در نزدیکی شیشه نیز می‌تواند موجب شکست آن شود. این تراشه‌های داغ می‌توانند باعث ایجاد نقاط ضعیفی روی سطح شیشه شده و در نهایت به شکست شیشه منجر شوند.

2.5. انبساط و انقباض فریم شیشه

انبساط و انقباض فریم‌های فلزی که شیشه در آن‌ها نصب شده است نیز می‌تواند دلیل شکست شیشه باشد. در این حالت، اگر فاصله کافی برای جابجایی حرارتی شیشه در داخل فریم در نظر گرفته نشده باشد، فشارهای ناشی از انبساط و انقباض فریم به شیشه منتقل شده و باعث شکست آن می‌شود.

3. راهکار کاهش شکست خودبه‌خودی: آزمون Heat Soak

یکی از راه‌های مؤثر برای کاهش احتمال شکست خودبه‌خودی شیشه‌های سکوریت، انجام آزمون Heat Soak است. این آزمون به منظور کاهش احتمال شکست شیشه در اثر وجود ناخالصی‌های سولفید نیکل (NiS) که یکی از دلایل اصلی شکست خودبه‌خودی شیشه سکوریت هستند، انجام می‌شود.

3.1. فرآیند آزمون Heat Soak

در این آزمون، شیشه‌ها پس از فرآیند سکوریت‌سازی در یک محیط کنترل‌شده حرارتی قرار می‌گیرند و تا دمای حدود ۲۹۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شوند. در این دما، ناخالصی‌های سولفید نیکل تغییر فاز داده و منجر به شکست شیشه‌های معیوب در آزمایشگاه می‌شوند، نه در محل نصب. این آزمون به عنوان یک فیلتر عمل می‌کند تا شیشه هایی که دارای این ناخالصی‌ها هستند و مستعد شکست خودبه‌خودی هستند، قبل از نصب شناسایی و حذف شوند.

3.2. مزایای آزمون Heat Soak

با انجام آزمون Heat Soak، احتمال شکست خودبه‌خودی شیشه‌های سکوریت به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. این آزمون به ویژه برای شیشه‌هایی که در سازه‌های بزرگ و حساس مانند نمای شیشه ای برج‌ها یا سازه‌های شیشه‌ای مرتفع استفاده می‌شوند، بسیار حیاتی است.

نتیجه‌گیری

شکست خودبه‌خودی شیشه‌های سکوریت به دلیل عوامل متعددی از جمله آسیب‌های لبه‌ای، خراشیدگی‌های سطحی، تماس با فلز و وجود ناخالصی‌های سولفید نیکل رخ می‌دهد. با استفاده از راهکارهایی مانند نصب صحیح و آزمون Heat Soak می‌توان احتمال وقوع این شکست‌ها را کاهش داد و ایمنی و عمر مفید شیشه‌های سکوریت را افزایش داد. این اقدام‌ها نه تنها در کاهش هزینه‌های تعمیر و تعویض شیشه مؤثر است، بلکه از خطرات جانی ناشی از شکست ناگهانی شیشه نیز جلوگیری می‌کند.