Kemisk hærdning har potentiale til byggeri

Kemisk hærdning har potentiale til byggeri

27. januar 2020

Glas i tykkelser ned til 0,1 mm, der bearbejdes med en nøjagtighed indenfor 3/100 dele, er allerede virkelighed til fx displays og tekniske glas. Kan ’Gorilla’ glas bruges i byggeriet?

_____________________________________________________________________________

 

 

KEMISK HÆRDNING 

Kemisk hærdning er en proces, som forstærker glasset gennem en ionbytning i glassets overflade.

Glasset nedsænkes i et 400° varmt bad med kaliumnitrat; i løbet af en proces, der typisk varer 16 timer, vandrer kaliumioner over i glassets overflade, hvor de erstatter de meget mindre natriumioner, der er naturligt forekommende i glas og, som nu bevæger sig over i kaliumopløsningen. På grund af deres størrelse skaber kaliumionerne en øget kompression i glassets overflade; glasset kompenserer herfor med en forhøjet indre spænding, som kan nå helt op på 400-750 Mpa. Til sammenligning er atmosfærens normaltryk ca. 0, 1 Mpa. 

_____________________________________________________________________________

Byggematerialer i letvægtsudgaver oplever stigende interesse og efterspørgsel. Der er to primære årsager: At byggeriet i lighed med det øvrige samfund søger optimal bæredygtighed med mindst mulig belastning af de naturlige resurser. Og at letvægtsmaterialer er en nødvendighed i takt med at bygningerne bliver højere og dermed tungere pr. kvadratenhed.

Her kan kemisk hærdning af glas være et svar på fremtidens byggeri med reduceret vægt.

Glas har i sin natur en høj vægtfylde, fordi det er baseret på sand (aluminosilikat) med en massefylde på 2500 kg/m3. En traditionel termorude på en kvm. vejer nemt 20-30 kg.  En vej til lettere bygninger kunne derfor være at bruge tyndere glas. Men for at bevare styrken må glasset behandles, dels med hærdning, dels med laminering.

GLAS har set nærmere på metoden kemisk hærdning, fordi den vil kunne reducere glastykkelserne dramatisk! Kemisk hærdning forstærker således glasset med en faktor 6-8 , ligesom kemisk hærdning primært anvendes til tyndglas, dvs. tykkelser fra 0,1 mm i stedet for traditionelt glas til facader på 6-8 mm.

- Den elektroniske industri og bilproducenterne gjort brug af kemisk hærdning i en årrække, men metoden er endnu kun i ringe omfang taget i brug i byggeriet, pointerer salgschef Johan Stenfeldt Hansen, Mirit Glas A/S, som udfører kemisk hærdning i sin produktion i Vojens.

Med kemisk hærdning opnår man glas med forbedret bøje – og slagstyrke, ridsefasthed og en betydeligt højere resistens overfor temperaturændringer, forklarer Mirit Glas A/S.

Kemisk hærdning er velegnet til glas med min. 10 pct. natriumindhold, der er tyndere end 3 mm; glas helt ned til 0,1 mm i tykkelsen kan tilføres en kemisk hærdning. Glasset kan bearbejdes med en præcision og tolerancefaktor så nøjagtig som +/- 3/100 mm.

Læg dertil, at den optiske kvalitet af kemisk hærdet glas er særdeles god, fordi overfladerne styrkes af hærdeprocessen uden at blive berørt mekanisk. Herved bevarer men overfladens oprindelige optik, forklarer Johan Stenfeldt Hansen.

Mirit Glas hærder glasformater med henblik på displays til især den elektroniske industri. Andre producenter bruger kemisk hærdning til større formater med henblik på fx vægbeklædning i indretningsprojekter. Produkteksempler er Schotts Xensation, Asahis Dragontrail og Cornings Gorilla Glass. Stadig er maksimumsgrænserne i størrelse dog ca. 2000 mm med en tykkelse på 0,4 - 2 mm.

- Men alt peger på, at det er i retning af tyndglas og reduceret vægt, at udviklingen vil gå, sagde formanden for Glass Performance Days i finske Tampere, Jorma Vitkala under et aktuelt besøg i København, hvor Jorma Vitkala udnævnte dekorationsvægge i glas og glastrapper til at være de betydeligste trendsættere indenfor interiørbrug af glas sammen med kemisk hærdet tyndglas.

Hvis kemisk hærdet tyndglas tænkes anvendt til facader, peger diplomingeniør Carl Axel Lorentzen dog på udfordringerne med udbøjning i forbindelse med vindlaster:

- Men intet er jo som bekendt utænkeligt, så hvis man bruger tyndglas i laminerede versioner med en strukturel folie*), så er det bestemt muligt at fremstille tyndglas facader, som vil veje langt mindre og dog vil opfylde byggelovgivningens krav og sikkerhedsstandarden DS/EN 12600, vurderer Carl Axel Lorentzen. 

Brugen af ​​kemisk hærdning er steget markant i elektronikindustrien. Men anvendelsen af glas i bærende konstruktioner kan få væksten til at stige til helt nye højder, påpeger rådgivningsportalen Glasfakta.

Med kemisk hærdning kan opnås større trykspænding i overfladen end med termisk hærdning, ligesom kravene til granulering ikke nødvendigvis skal opretholdes. Tværtimod, fordi det hærdede glas i bærende strukturer ofte indgår som en del af et lamineret glas, påpeger Glasfakta.

 

Johan Stenfeldt Hansen: - Kemisk hærdet glas er ikke i sig selv godkendt som sikkerhedsglas, fordi det på trods af sin øgede slagstyrke kan gå itu som lange splinter – dog uden skarpheden i floatglas. En godkendelse som sikkerhedsglas kræver derfor laminering.

 

*) Som eksempel er Kuraray SentryGlas® 100 x stivere end traditionelle PVB folier.