Wenn hart nicht hart genug ist: Das Rätsel lösen

Wenn hart nicht hart genug ist: Das Rätsel lösen

16 Jun 2020
Gehärtetes Glas wird im modernen Gebäudedesign häufig aufgrund seiner Sicherheit, Festigkeit und Beständigkeit gegen thermischen Bruch spezifiziert. Trotzdem können Architekten und Planer überrascht sein, wenn Glasbrüche auftreten, wie es ohne ersichtlichen Grund zu sein scheint.
Gebrochenes ESG Glas

Mit Eigenschaften, die es bis zu drei- bis viermal stärker machen als gewöhnliches Glas gleicher Dicke, ist gehärtetes Glas eine beliebte Wahl für Sicherheitsglas für Architekten und Planer gleichermaßen. Aus diesem Grund wird es häufig in einer Vielzahl von Architekturanwendungen im gewerblichen und privaten Bereich eingesetzt, von Fenstern und Türen bis hin zu Balustraden und Wintergartendächern.

Gehärtetes Glas wird hergestellt, indem hochglanzpolierte Glasscheiben in Fixgröße einer Heiz- und Kühlbehandlung unterzogen werden, wobei an der Oberfläche hohe Druckspannungen aufgebaut werden, während das Glasinnere eine ausgleichende Zugspannung aufweist. Da Glas immer von den Zugspannungen an der Oberfläche abbricht, ist gehärtetes Glas stärker, da die eingebaute Druckspannung überwunden werden muss.

Wenn Brüche Verwirrung stiften

Trotz dieser Eigenschaften kann gehärtetes Glas brechen, und wenn ein Riss auftritt, der die innere Zugspannungszone durchdringt, bricht die Glasscheibe und zerfällt in kleine, körnige Partikel. Dies kann nicht nur Überraschungen oder sogar Schocks verursachen, sondern auch dazu führen, dass verwirrte Hausbesitzer oder Installateure nach einer Erklärung suchen, was den anfänglichen Bruch verursacht hat.

Wenn ein Bruch auftritt, kann es eine Reihe möglicher Ursachen geben, von versehentlichen oder absichtlichen Aufprallschäden bis hin zu unzureichenden Installationspraktiken oder schlechtem Design. Um die Fehlerursache zu bestimmen, müssen die Glasfragmente, insbesondere die um den Bruchursprung herum, das Rahmensystem und die Verglasungsmethode untersucht werden.

Stoßschäden

 Aufprallschäden können sowohl absichtlich sein, beispielsweise durch Werfen von Steinen gegen ein Fenster, als auch versehentlich durch Aktivitäten wie Ballspiele. Wenn das Glas beim Aufprall bricht, kann es sehr schwierig sein, die Ursache zu identifizieren, es sei denn, jemand hat den Bruch miterlebt, da Bruchstücke des gehärteten Glases häufig vom Rahmen abfallen. Dies kann zu Schwierigkeiten führen, da das aufprallende Objekt - beispielsweise ein Stein - in einiger Entfernung von den Glasscherben landen kann. Dies kann häufig zu dem Missverständnis des „spontanen Bruchs“ führen.

Kantenschaden

Während Schäden auftreten können, wenn sich Glas in situ befindet, können sie auch auftreten, wenn das Glas während der Verarbeitung vor der Installation gehandhabt wird - ein Beispiel hierfür sind Kantenschäden. Während der Großteil dieser Schäden einen sofortigen Bruch verursacht oder unbedeutend ist, können einige Kantenschäden zu einem späteren Zeitpunkt zu einem Bruch führen.
In vielen Fällen kann gehärtetes Glas dauerhaft in einem stabilen Zustand bleiben. Gelegentlich destabilisiert der Schaden jedoch die inneren Spannungen in einem Ausmaß, dass dies zu einem „statischen Ermüdungsmechanismus“ führt, sodass einige Zeit nach dem ersten Schaden ein vollständiger Bruch auftritt. Dieser Bruch kann Sekunden, Minuten, Tage oder sogar Monate vom tatsächlichen Auftreten entfernt sein und ist relativ selten, da das meiste gehärtete Glas zum Zeitpunkt der Beschädigung oder überhaupt nicht bricht.

Fehler bei der Installation

Die meisten Rahmensysteme sind so konzipiert, dass das Glas ausreichend abgestützt wird und keine Spannungskonzentrationen auf das Glas ausgeübt werden. Eine fehlerhafte Installation kann jedoch zu unannehmbar hohen Spannungen im Glas führen. Wenn beispielsweise eine Schraube nicht vollständig angezogen ist und Kontakt mit dem Glas hat, kann ein Bruch auftreten, wenn das Glas einer Wind- oder Sperrbelastung ausgesetzt wird.

Das Problem der Einschlüsse

Einschlüsse sind mikroskopische Unvollkommenheiten im Glas, und während die meisten harmlos sind, ist bekannt, dass Nickelsulfid (NiS) -Einschlüsse Glas zum Zerbrechen bringen. Wenn Glas während des Herstellungsprozesses erhitzt wird, werden auch NiS-Einschlüsse erhitzt, und während das Glas schnell abgekühlt wird, um die Eigenschaften von gehärtetem Glas zu erreichen, bleibt das NiS auf einer hohen Temperatur. Mit der Zeit kühlt sich der Einschluss ab und dehnt sich aus, was häufig zu einem Glasversagen ohne sichtbare Ursache führen kann.

Der Bruch von gehärtetem Glas wird manchmal auf NiS-Einschlüsse zurückgeführt, in einigen Fällen, weil dies zweckmäßig ist. Es sollte jedoch nur als Ursache bestätigt werden, wenn das gesamte Glas von einer entsprechend qualifizierten Person gesammelt und untersucht wird. Da dies eine entmutigende Aufgabe sein kann, wird sie häufig nicht durchgeführt und die zerbrochenen Glasfragmente werden normalerweise entsorgt, bevor eine Analyse durchgeführt wird.

Ein häufiges Rätsel?

Brüche in gehärtetem Glas können häufig zu Verwirrung führen, insbesondere wenn erste Eindrücke darauf hinweisen, dass das Glas ohne ersichtlichen Grund zerbrochen ist. Durch die Untersuchung von Faktoren wie dem Rahmensystem und der Verglasungsmethode, Objekten in der Nähe und den Glassplittern, die den Ursprung des Bruchs enthalten, kann die Ursache häufig erklärt werden. Wie jedes gute Rätsel werden die Hinweise zum Täter führen.

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