Bij beoordelingen van glasschades wordt regelmatig de conclusie getrokken dat breuken ontstaan zijn door thermische spanningen, oftewel thermische breuk. Door het toepassen van al dan niet opgedampte metalen coatings of bijvoorbeeld het stickeren/beplakken van glas met zonwerende folies, zouden thermische spanningen kunnen optreden. Met een thermische breuk als oorzaak wordt de gebruiker of aannemer er dan niet zelden op gewezen dat dit type breuk buiten elke garantie valt. Maar is thermische breuk wel zo vaak de oorzaak van de breuk als wordt beweerd?
Bij beglazing komen hoofdzakelijk twee soorten glasschades voor: mechanische breuk of thermische breuk. Hierbij geven beide typen in floatglas ruiten, bestaande uit een enkel blad of in gelaagde uitvoering, een vergelijkbaar schadebeeld.
Thermische breuk
Een thermische breuk kan optreden als temperatuurverschillen tussen verschillende delen van een ruitoppervlak te groot worden. Door een temperatuurverhoging zullen (indien de opwarming niet gelijkmatig is) spanningen in het materiaal ontstaan. Omdat glas een slechte warmtegeleider is, zal het warme deel willen zetten, terwijl het koude deel dit probeert te verhinderen. Het koude deel staat het warme deel geen lengteverandering toe. Hierdoor zullen in het koele glasvlak trekspanningen ontstaan, omdat het warme deel zich van het koude deel tracht los te scheuren.
Gevolg is een breuk met specifieke kenmerken. De twee belangrijkste zijn de wijze van inloop en de doorloop van de scheur. Deze dienen aanwezig te zijn in een rechte c.q. haakse hoek. Een derde kenmerk van thermische breuk is dat er geen randuitschilfering van het glas aanwezig is ter plaatse van de inloop van de scheur. Typisch is vervolgens ook dat de breuk recht vanaf de rand naar de koud-warmtezone verloopt en daar een duidelijke richtingsverandering heeft.
Mechanische breuk
Ook mechanische breuk kent enkele kenmerken, maar niet de kenmerken zoals bij een thermische breuk. De inloop en doorloop van de scheur bevinden zich niet onder een rechte hoek. Vrijwel altijd is er bij dit type een duidelijk aanstootpunt in het glasvlak te zien of is een randuitschilfering bij de inloop van het glas zichtbaar. Met andere woorden, voor het kunnen beoordelen van een breuk dient de ruit altijd te worden gedemonteerd. Hierbij moet het mogelijk zijn de rand van het glas in de beoordeling mee te nemen.
Uiteraard bestaan er nog meerdere soorten schade en kunnen deze verschillende soorten ook nog als gecombineerd voorkomen (hybride).
Ontstaan van breuken
Glas heeft algemeen gezien een hoge drukvastheid, de trekvastheid ligt daarentegen een stuk lager. Het kunnen ontstaan van glasbreuk heeft een grote relatie met aanwezige schades in het glas. Vrijwel voor het blote oog onzichtbare schades hebben grote invloed op de bestendigheid van glas tegen temperatuurfluctuaties.
Glasbreuk kan ontstaan wanneer de buigtreksterkte van het glas wordt overschreden. Normaliter is in floatglas een thermische breuk bij een temperatuurverschil van 30°C in één ruitoppervlak al reëel aanwezig.
Zoals te zien in de tabel hierboven ontstaat deze in geproduceerd glas met randschades tot een afmeting van circa 0,08 mm. Deze kleine en voor het blote oog vrijwel onzichtbare schades aan het glasoppervlak of de randen verzwakken feitelijk het glas. Dit soort schades hebben een groot aandeel bij het kunnen ontstaan van de uiteindelijke breuk.
De buigbreeksterkte van de ruiten wordt dus in grote mate bepaald door de toestand van die glasranden. Iets grotere beschadigingen in de glasrand (bijvoorbeeld door onzorgvuldig snijden, door onoordeelkundige opslag of door een onzorgvuldige handeling/montage) kunnen al invloed hebben op de buigbreeksterkte van het glas en daarmee op het maximaal toelaatbare temperatuurverschil. Een geringer temperatuurverschil zal in die gevallen tot een snellere breuk leiden.
Warmtebronnen
Bij het beoordelen van de breuken dient naast de breuk en posities van de scheuren ook de situatie en de omgeving van de ruit beoordeeld te worden. Gezocht moet worden naar de eenduidige kenmerken zoals hiervoor omschreven en bekeken moet worden of er warmtebronnen aanwezig zijn die thermische verschillen in de ruit kunnen veroorzaken.
Glasrandbeschadigingen zoals schilferingen of mechanische schades waaruit de breuk ontstaat/begint, moeten vastgelegd worden. Het is namelijk goed voorstelbaar dat door meervoudige belastingen in de gebruiksfase (zoals thermische en/of mechanische lasten (winddruk)), deze hele kleine beginscheuren zich hebben doorontwikkeld tot de waargenomen breuken. De hoofdoorzaak van een breuk is daarmee een mechanische belasting/beschadiging, de breuk ontwikkelt zich vervolgens verder al dan niet in combinatie met wind en thermische spanning.
Lessen uit de praktijk
Tijdens ons werk onderzoekt Kettlitz een variëteit aan schades rondom gevels en daken. Regelmatig worden wij bij een discussie over glasbreuk betrokken. Daar waar de ene partij de oorzaak van glasbreuk toekent aan thermische breuk (geen garantie) heeft de andere partij daar zijn twijfels over. In veel gevallen is de aanwezige breuk op het eerste gezicht te herkennen als thermische breuk, echter bij nader onderzoek blijkt maar al te vaak dat mechanische schade aan de basis staat van deze breuk.
Het devies is dan ook om het risico op randbeschadigingen zo gering mogelijk te maken. Glasproducenten proberen productieprocessen hiervoor te optimaliseren. Het extra laten bewerken van deze randen verkleint het risico op (thermische) breuken aanzienlijk. Ook dient men extra aandacht te schenken aan het schadevrij plaatsen van het glas.
Dit artikel is eerder gepubliceerd in Aannemer 7 – 2023.
Discussie zien we graag op Aannemervak, maar wel met respect voor elkaar. Wij vragen daarom om onder volledige naam te reageren. Lees onze andere regels voor discussie hier. Met het plaatsen van een reactie verklaart u zich akkoord met deze regels.