Bij beoordelingen van glasschade wordt regelmatig de conclusie getrokken dat breuken zijn ontstaan door thermische spanningen. Vervolgens wordt de gebruiker of aannemer erop gewezen dat dit type breuk buiten elke garantie valt, met als gevolg dat de kosten voor vervanging van het glas zelf betaald moeten worden. Maar is een thermische breuk wel zo vaak de oorzaak van glasschade als wordt beweerd?
Bij beglazing komen hoofdzakelijk twee soorten glasschades voor: mechanische breuken en thermische breuken. Beide typen breuken geven in floatglas ruiten – bestaande uit een enkel blad of in gelaagde uitvoering – een vergelijkbaar schadebeeld.
Een thermische breuk kan optreden als temperatuurverschillen tussen de verschillende delen van een ruitoppervlak te groot worden. Ten gevolge van 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 uitzetten, terwijl het koude deel dit probeert te verhinderen. In plastisch materiaal zou dit tot vervorming leiden, maar in glas is dit niet het geval. Het koude deel staat het warme deel geen lengteverandering toe. Doordat het warme deel zich van het koude deel probeert los te scheuren, ontstaan trekspanningen in het koele glasvlak. Het gevolg is een breuk met drie specifieke kenmerken. De twee belangrijkste zijn de wijze van inloop en de doorloop van de scheur. Deze dienen aanwezig te zijn in een rechte ofwel haakse hoek. Het derde kenmerk van een thermische breuk is dat er geen randuitschilfering van het glas aanwezig is op de plek 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 duidelijk van richting verandert.
Mechanische breuk
Een mechanische breuk heeft weer andere kenmerken. 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: om een breuk goed te kunnen beoordelen, moet de ruit altijd gedemonteerd worden. Hierbij moet het mogelijk zijn om de rand van het glas in de beoordeling mee te nemen. Uiteraard bestaan er nog meer soorten schade en kunnen deze verschillende soorten ook gecombineerd voorkomen.
Het ontstaan van breuken
Glas heeft in het algemeen een hoge drukvastheid. De trekvastheid ligt daarentegen een stuk lager. Of het mogelijk is dat er glasbreuk ontstaat, is afhankelijk van de aanwezige schades in het glas. Schades die voor het blote oog vrijwel onzichtbaar zijn, hebben een grote invloed op de bestendigheid van glas tegen temperatuurfluctuaties. Een glasbreuk kan ontstaan wanneer de buigtreksterkte van het glas wordt overschreden. Normaliter is in floatglas de kans op een thermische breuk in één ruitoppervlak al reëel aanwezig bij een temperatuurverschil van 30°C. Zoals in de tabel te zien is, ontstaat zo’n breuk in geproduceerd glas met randschades tot een afmeting van circa 0,08 mm. Deze kleine en voor het blote oog vrijwel onzichtbare schade aan het glasoppervlak of de randen verzwakken feitelijk het glas. Dit soort schades kunnen dus leiden tot het ontstaan van de uiteindelijke breuk.
De breuken beoordelen
De buigbreeksterkte van de ruiten wordt dus in grote mate bepaald door de toestand van de glasranden. Iets grotere beschadigingen in de glasrand (bijvoorbeeld door onzorgvuldig snijden, onoordeelkundige opslag of een onzorgvuldige handeling) kunnen al invloed hebben op de buigbreeksterkte van het glas en daarmee op het maximaal toelaatbare temperatuurverschil. Een geringer temperatuurverschil zal in die gevallen sneller tot een breuk leiden.
Bij het beoordelen van de breuken moet naast de breuk en de posities van de scheuren ook de situatie en de omgeving van de ruit beoordeeld worden. Zoek naar de eenduidige kenmerken zoals hiervoor omschreven en bekijk of er warmtebronnen aanwezig zijn die thermische verschillen in de ruit kunnen veroorzaken. Glasrandenbeschadigingen zoals schilferingen of mechanische schades waaruit breuken kunnen ontstaan, moeten vastgelegd worden. Het is namelijk goed voorstelbaar dat deze hele kleine beginscheuren zich hebben doorontwikkeld tot waar te nemen breuken door meervoudige belastingen in de gebruiksfase (bijvoorbeeld thermische en/of mechanische lasten zoals winddruk). De hoofdoorzaak van een breuk is daarmee een mechanische belasting of beschadiging. De breuk ontwikkelt zich vervolgens door, al dan niet in combinatie met wind en thermische spanning.
Lessen uit de praktijk
Kettlitz onderzoekt een variëteit aan schades rondom gevels en daken. Regelmatig worden wij betrokken bij een discussie over glasbreuk. Daar waar de ene partij de oorzaak van glasbreuk toekent aan een thermische breuk (wat buiten de garantie valt), heeft de andere partij daar zijn twijfels over. In veel gevallen is de aanwezige breuk op het eerste gezicht te herkennen als een thermische breuk, echter blijkt bij nader onderzoek maar al te vaak dat mechanische schade aan de basis staat van de breuk. Het devies is dan ook om het risico op randbeschadigingen zo gering mogelijk te maken. Glasproducenten proberen hiervoor productieprocessen te optimaliseren. Door de randen af te scherpen of te slijpen verkleint het risico op (thermische) breuken aanzienlijk. Ook moet er extra aandacht zijn voor het schadevrij plaatsen van het glas. Tot slot kan men zich met deze wetenschap afvragen of het wel juist is om thermische breuk in de garantievoorwaarden uit te sluiten.
Tekst en beeld: M. Straathof en T. Nuijen, Kettlitz Gevel- en Dakadvies b.v.
