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Warum splittert Glas?

Gefragt von: Herr Prof. Sören Brinkmann  |  Letzte Aktualisierung: 22. September 2022
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Während Glas gegenüber Druckspannung relativ unempfindlich ist, beträgt die Zugfestigkeit nur rund ein Zehntel der Druckfestigkeit. Treten durch mechanische Kräfte Spannungen auf, die die Eigenfestigkeit des Glases überschreiten, kommt es zum Bruch.

Warum zerbricht Glas so leicht?

Verantwortlich sind Mikrorisse auf seiner Oberfläche. Sie entstehen bei der Herstellung, aber auch durch Reaktionen mit dem in der Luft enthaltenen Wasser. Schon eine Stunde nach der Herstellung verringert sich die Festigkeit von Glas so um ein Fünftel, nach einem Monat um die Hälfte.

Warum ist Glas so spröde?

Glas bricht an der Stelle, an der eine relativ hohe Zugspannung mit einem relativ starken Fehler im Material wie Fehlstellen, Kratzern oder Einschlüssen korreliert. Der Zusammenhang zwischen Spannung und Materialdefekt ist für Glas mit Hilfe der Bruchmechanik sehr gut zu beschreiben.

Wie entstehen Spannungsrisse im Glas?

Als thermischen Spannungsriss bezeichnet man einen Riss/Sprung im Glas, der durch Temperaturdifferenzen entsteht. Insbesondere ungleichmäßige Erwärmung führt zu hohen Spannungen, die sich durch ein Bruch der Scheibe entladen können. Beispiel: Es ist ein heißer Sommertag, die Sonne scheint direkt auf das Glas.

Wie zersplittert Glas?

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.

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Bei welcher Temperatur zerbricht Glas?

Die meisten Glasarten schmelzen erst bei Temperaturen von ungefähr 600°C. Insofern hält Glas gewöhnlich schon sehr hohe Temperaturen aus. Das Problem ist nur, dass Glas nicht schockerhitzt werden darf, weil es dann zerspringen würde.

Wann springt Glas?

Schmelzpunkt von Glas

Glas schmilzt im Prinzip erst bei 600 Grad. Trotzdem zerspringen normale Trinkgläser, wenn Sie kochendes Wasser eingießen. Glas ist leider ein schlechter Wärmeleiter und verträgt daher plötzliche Veränderungen der Temperatur nicht.

Wie sieht ein spannungsriss aus?

Ein Spannungsriss beginnt fast immer am Rand der Windschutzscheibe. Solche Risse verlaufen normalerweise gerade (oder leicht gebogen) und zeigen keine Einschlagstelle. Oft wird die “Stiftprobe” genutzt, um festzustellen, ob es sich um einen Spannungsriss handelt: Ein Kugelschreiber wird den Riss entlanggeführt.

Kann eine Scheibe von alleine springen?

Die direkteste und nachvollziehbarste ist äußere Gewalteinwirkung durch fliegende Bälle oder mutwillige Zerstörung. Aber nicht selten reißen Fensterscheiben auch von selbst. Dabei sind dann meist physikalische Kräfte verantwortlich, die zu Spannungen im Material führen.

Wer zahlt bei spannungsriss Fenster?

Wenn Sie in einer Mietwohnung leben, muss der Vermieter für den Schaden aufkommen, wenn er nicht beweisen kann, dass Sie (oder die Nachbarskinder mit dem Fußball) den Schaden verursacht haben. Für Hausbesitzer gibt es Versicherungen, die Glasbruch einschließen.

Wird Glas mit der Zeit brüchig?

Ein Sprödbruch erfolgt bei geringer Dehnung und meist nahe der Streckgrenze. Solche Materialien besitzen meist eine große Härte: Diamant, Carbide, Nitride, Salze, Keramiken und Glas, aber z. B. auch Grauguss und Bakelit.

Was macht Glas stark?

Was macht die Druckfestigkeit von Glas aus? Druckfestigkeit von Glas ist stark von Oberfläche und thermischen Vorspannung der Rohstoffe abhängig. Durch chemische Zugaben bei der Schmelze erhält das Glas eine Oberfläche, die in ihren Eigenschaften druckfest ist und eine hohe Biegefestigkeit bietet.

Wie viel Bar hält Glas aus?

Glas hat eine sehr hohe Druckfestigkeit, die je nach Glaszusammensetzung zwischen 700 – 900 N/mm² liegt. Das entspricht der me- chanischen Spannung, die entsteht, wenn ein Mensch mit ca. 70 – 90 kg Gewicht auf einem Quadratmillimeter Fläche stehen würde (oder 7 – 9 Tonnen auf einem Quadratzentimeter).

Wie kann ein Glas platzen?

Die Außenwand bliebt dabei aber kalt. Dadurch entsteht Spannung im Glas. Mikroskopisch kleine Unebenheiten auf der Oberfläche werden so zu ungewollten Sollbruchstellen, durch die Spannung aus dem Glas entweicht – und das heißt nichts anderes, als dass das Glas zerspringt.

Wie schnell breitet sich ein Riss im Glas aus?

Wenn Glas zerbricht, erreichen die Bruchstücke teilweise Geschwindigkeiten von bis zu 5.000 Stundenkilometern. Das ist etwa fünfmal so schnell wie die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit von modernen Passagierflugzeugen.

Wie geht Sicherheitsglas kaputt?

Die ursprüngliche Ursache für des Spontanbruch liegt im Glas selbst. Die Nickelsulfid-Einschlüsse, welche so kein sind, dass man sie mit bloßem Auge kaum sehen kann, dehnen sich unter bestimmten Umständen aus und führen so zu einem Bruch.

Wann platzt eine Fensterscheibe?

Bei einer ungleichmäßigen Erwärmung des Glases entstehen in der Scheibe Zugspannungen, welche zum Bruch führen können. Ursache für derartige sogenannte Zwangsbeanspruchungen sind beispielsweise eine teilweise Abschattung der Scheibe bei direkter Sonneneinstrahlung oder eine lokale Erwärmung durch Lampen und Heizkörper.

Können Fenster bei Sturm platzen?

Die niedrigste Klasse (1A) bedeutet, dass das Fenster auch bei ruhigem Wetter undicht werden kann. Fenster mit der höchsten Widerstandsklasse (9A) garantieren eine Schlagregendichtheit sogar bei Stürmen bis zu 600 Pa (112 km/h Windstärke).

Kann Glas durch Wärme springen?

Kann sich eine Glasscheibe bei höheren Temperaturen nicht ausdehnen, können extrem hohe Spannungen in der Glasscheibe entstehen und zum Glasbruch führen. Ebenfalls entstehen, bei einer ungleichmäßigen Erwärmung einer Glasscheibe, Zugspannungen die zum Bruch (Hitzesprung) führen können.

Wie entsteht ein spannungsriss?

Spannungsrisse treten dann auf, wenn sich im Material Spannungen aufbauen, die größere Kräfte erzeugen als das Material aufnehmen kann. Die häufigste Ursache solcher Spannungen im Material sind Temperaturunterschiede.

Kann ein Fenster von alleine kaputt gehen?

Ein Riss in der Fensterscheibe kann durchaus von selbst zustandekommen. Das in den Rahmen eingespannte Glasmaterial ist schließlich nicht nur möglichen Stößen und fliegenden Bällen, sondern auch einigen physikalischen Kräften ausgesetzt.

Was zahlt die glasbruchversicherung?

Die Glasbruchversicherung erstattet die Kosten für eine Reparatur bzw. einen Ersatz unabhängig von der Schadensursache, beispielsweise ob der Schaden durch ein menschliches Versehen oder durch Durchzug entstanden ist. Auch bei grober Fahrlässigkeit zahlen die meisten Versicherer.

Warum platzt Glas bei Kälte?

Wird es nachts minus 10 Grad kalt, sei es sehr wahrscheinlich, dass eine Wasserflasche aus Glas platzt. Dass sich das Wasser beim Gefrieren ausdehnt, liegt daran, dass sich die Wassermoleküle anders anordnen als im flüssigen Zustand.

Ist Glas Kerbempfindlich?

Bei Gläsern ohne thermische Vorspannung wird die Festigkeit des Glases im Wesentlichen durch die Kerbempfindlichkeit der unter Zugbelastung stehenden Oberfläche geprägt.

Wie viel Gewicht kann Glas tragen?

Wenn es sich beim Glas um ein ESG (einscheibensicherheitsglas) handelt, sind die 100 Kilo kein Problem!