Glasbruch durch Temperaturzwang

Glasbruch durch Temperaturzwang | Glasschäden

Eine oft unterschätzte Ursache für Glasschäden sind Temperatureinwirkungen. Kann sich ein Bauteil bei steigender Temperatur nicht ausdehnen, zum Beispiel durch Einbau in einer direkt anliegenden Rahmenkonstruktion aus Metall, entstehen sehr hohe Spannungen in der Scheibe.

Auch bei einer ungleichmäßigen Erwärmung des Glases entstehen in der Scheibe Zugspannungen, welche zum Versagen führen können. Eine Ursache für derartige Zwangsbeanspruchungen sind z. B. eine teilweise Abschattung der Scheibe bei direkter Sonneneinstrahlung oder eine lokale Erwärmung durch Lampen und Heizkörper. Ebenso können Folienbeklebungen, Bemalungen oder ein zu großer Scheibeneinstand zu einer ungleichmäßigen Erwärmung des Glases führen und damit zum Auslöser für den sogenannten „Thermobruch“ werden. Häufig reicht aber auch ein zu nahes Abstellen von Gegenständen vor einer Verglasung zur Entstehung einer ungleichmäßigen Temperaturbeanspruchung. Schadensursächlich ist somit eine erhöhte Absorption, welche bei ungleichmäßiger Erwärmung der Verglasung durch diese Zwangsbeanspruchung kritische Zugspannungen entlang der Glaskante herruft, welche insbesondere bei thermisch entspanntem Floatglas und geschnittener Kantenqualität (KGS) eine verringerte Tragfähigkeit aufweist. Das Bruchrisiko kann hierbei grundsätzlich durch Kantenverletzungen, bspw. im Rahmen der Glasmontage, deutlich erhöht werden. Für die fraktografische Ausprägung des Thermobruchs ist es dabei charakteristisch, dass der Riss von der Glaskante annährend senkrecht zu dieser in die Glasfläche läuft. Dies ist mit dem vorherrschenden Spannungszustand infolge oben beschriebener Zwangseinwirkung begründet, bei welchem die Hauptzugspannung parallel zur Glaskante verläuft.

Die Temperaturwechselbeständigkeit von Glas im Normversuch als Näherungsgröße für derartige Schäden beträgt bei Floatglas ca. 40 K, bei ESG bis zu 200 K. Meist finden sich die Bruchursprünge bei thermisch induzierten Spannungen an der durch das Brechen oder Schleifen geschwächten Glaskante. Die Risse der Kantenbrüche laufen annähernd rechtwinklig von der Kante aus in das Innere der Scheibe.

Bei Drahtglas können Temperaturwechsel aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Glas ebenfalls zu Zwängungen im Glas führen, die ein Versagen des Glases induzieren. Die Drahteinlage dehnt sich bei einer Erwärmung stärker aus als das Glas und sprengt somit das Glas von innen. Insbesondere bei Überkopfverglasungen mit teilweiser Abschattung überlagert sich dieser Effekt mit der Zwängung aus Temperaturunterschieden und stellt eine häufige Schadensursache dar. Eine weitere Gefahr besteht durch Korrosion der Drahteinlage im Bereich der Glaskante. Bei der Korrosion des Metalls kommt es zu einer erheblichen Volumenvergrößerung, die ebenfalls zu einem inneren Druck auf das Glas führt und das Glas zerstört.

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FAQ – Die wichtigsten Fragen im Überblick

Floatglas ist ein klar durchsichtiges Glas höchster Qualität. Dabei beschreibt "Float" das Herstellungsverfahren bei dem die flüssige Glasschmelze über flüssiges Zinn fließt. Das moderne Floatglas-Herstellungsverfahren hat zwischenzeitlich praktisch alle früheren Produktionsverfahren für klares Flachglas abgelöst.
Ornamentglas ist ein im Maschinen-Walzverfahren hergestelltes Glas. Es wird farblos oder auch farbig ohne oder mit Drahtnetzeinlage, mit ein- oder beidseitig strukturierter Oberfläche erzeugt. Es ist lichtdurchlässig, aber nur vermindert durchsichtig. Als Ornamentglas (Gussglas) wird gegossenes und gewalztes Flachglas bezeichnet, das im Walzverfahren hergestellt wird und überwiegend in Innenräumen zum Einsatz kommt. Es ist nicht klar durchsichtig (transluzent) und weist eine besondere Struktur auf, die bei der Herstellung entsteht. Dabei wird die flüssige Glasmasse durch strukturierte Walzen geführt, deren Muster sich dann im Glas abbilden. So werden mehr oder weniger transparente, aber immer transluzente Gläser erzeugt. Je nach Dichte der Muster ergeben sich unterschiedliche Sichtschutzfaktoren
Glasflächen müssen regelmäßig gereinigt werden, wobei die Häufigkeit natürlich vom Verschmutzungsgrad abhängt. Am besten ist die Anwendung von viel klarem Wasser und einfachen weichen Lappen oder Schwämmen. Daneben dürfen auch handelsübliche Sprühreiniger verwendet werden. Auf alkalische Waschlaugen und Säuren sowie fluoridhaltige Mittel ist jedoch zu verzichten. Fett und Dichtstoffrückstände werden mit handelsüblichen, nicht aggressiven Lösungsmitteln (Spiritus, Isopropanol) beseitigt, danach mit reichlich Wasser nachspülen.
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