Styrke og bøjningsevne i kemisk hærdet glas

Odense Zoo: Usynligt, kemisk hærdet glas danner afspærringen mellem chimpanser og publikum. Konstruktionen er udført som 2x 8 mm med 4 lag PVB-folie (17,52 mm)

Styrke og bøjningsevne i kemisk hærdet glas

07. november 2016

Det forædlede styrkeglas kendes især fra instrumenter og elektronikindustri, men har måske en fremtid i et byggeri, der kalder på det krumme, det tynde og det lette

 Af Poul Sabroe

 

I Odense Zoo lever chimpanserne bag ruder af kemisk hærdet glas. Grunden til det er, at glassets funktion som ramme om chimpansernes hverdag ikke så sjældent medfører hårdhændet behandling. Selv om det skulle gå i stykker, bevarer kemisk hærdet glas sin transparens, så dyrene bag ruden fortsat kan opleves og følges. For denne type glas splintrer som almindelig float. På trods af sin styrke kan kemisk hærdet glas da heller ikke godkendes som sikkerhedsglas.

Men i Odense Zoo undgår både chimpanser og deres gæster altså det marmorerede og uigennemsigtige brudmønster, som traditionelt ses i hærdet glas.

Det var Fynboglas Aps., der stod bag leveringen af det multifunktionelle glas til Odense Zoo i formatet 1400 x 1600 mm. Ud over at være kemisk hærdet var ruden også lamineret og opvarmet med usynlige varmetråde imellem glaslagene.

- Det var en helt særlig opgave, men jeg kan godt se en mere almen plads til kemisk hærdet glas i byggeriet, hvor der for eksempel stilles krav om høj bøjningsevne, observerer Kent Breinholt, Fynboglas.

- Den afgørende forskel mellem traditionelt og kemisk hærdet glas er, at selv tynde glas - helt ned til 0,55 mm - kan gøres robuste, forklarer den eneste producent af kemisk hærdet glas i Danmark Mirit Glas med produktion i Vojens.

Det er interessant i sammenhænge, hvor vægten af konstruktionerne kan være i fokus, forklarer salgsdirektør Johan Stenfeldt, Mirit Glas.

Mirit Glas har især erfaring med kemisk hærdning fra glas til instrumenter, beskyttelsesglas til IT-industriens mobiltelefoner og tablets og til produktionsmiljøer med høje hygiejnekrav.

Men måske der ikke er så langt til byggeriets aktuelle formålsparagraffer?

 

Her tales nemlig om kompositte letvægtsmaterialer, som allerede er i anvendelse, og den udvikling får denne kommentar med på vejen fra førende arkitekter: - Der er ingen tvivl om, at kompositter og biokompositter er fremtidens materialer; her skal glasset ind i en kontinuerlig dialog. Når vinduesrammerne reduceres i fylde og vægt, så øges glasarealet. Uden mindre tyngde bliver det nu glasset, der er klodsen om benet!

- Specielt for kemisk hærdet tyndglas er dets evne til at kunne bøjes i udfordrende radier, fortæller Johan Stenfeldt. Samtidig tåler det ekstreme temperaturer (op til 250°C), og glassets hårde overflade gør det meget lidt modtageligt for ridser. Særligt er det også, at overfladerne styrkes under hærdeprocessen uden at deres mekaniske egenskaber ændres. Derved bevares glassets oprindelige optik.

Disse kvaliteter kan være sød musik for arkitekter, som med stor forkærlighed arbejder med krumme geometrier i letvægtskonstruktioner og et bæredygtigheds-fokus med reduceret materialeforbrug.

Vejspærringen består i prisen, som netop nu kan sende termiske hærdede tyndglas-løsninger op i fem-cifrede summer, selv for relativt beskedne dimensioner.

- Men som med alle nye teknologiske innovationer er de dyrest i begyndelsen, mens prisen siden dropper, når produktionen stiger, erkender Johan Stenfeldt. Om det kommer til at ske med termisk hærdede løsninger, er det endnu for tidligt at spå om.

- Der er også en byggelovgivning, der skal følge med. Som reglerne er i dag, vil tyndglas ikke kunne godkendes; det skal de nye egenskaber fra kemisk hærdning så eventuelt ændre på, forventer Kent Breinholt, Fynboglas.

Processen bag kemisk hærdning: Mindre natrium-ioner fra glassets overflade udveksles med større kalium-ioner fra flydende kaliumnitrat. Derved skabes en trykzone i glassets overflade og en trækzone i glassets kerne. De permanente trykspændinger i glassets overflade medvirker til, at man udskyder tidspunktet for brud. Processen tager 16-18 timer i et kar med opvarmede salte.