Bint
Home Artikelen Tools Woordenboek Bronnen Over ons Veelgestelde vragen Contact

Gehard Glas

Bouwmaterialen en Grondstoffen G
Terug naar woordenboek

Definitie

Gehard glas, of thermisch voorgespannen glas, is een type veiligheidsglas dat door gecontroleerde thermische behandeling een significant hogere sterkte en een veiliger breukpatroon bezit dan gewoon glas.

Omschrijving

De kern van gehard glas? Een slim proces, dat begint met floatglas. Eerst wordt het verhit, vaak tot zo'n 650-700°C. Dan volgt de schok: razendsnelle afkoeling met koude lucht. Dit harden – of temperen – creëert interne spanningen, essentieel voor de eigenschappen. De buitenlagen koelen sneller, trekken samen, terwijl de kern veel trager volgt. Een machtig resultaat. Deze spanningsvelden maken het glas tot wel vijf keer sterker dan onbehandeld glas. Bestand tegen stoten, ja, maar ook tegen forse temperatuurverschillen. En breekt het dan toch? Géén angstaanjagende, scherpe scherven, maar kleine, onscherpe korrels. Dat scheelt aanzienlijk in letselrisico. Een wereld van verschil, echt.

Uitvoering in de praktijk

De vervaardiging van gehard glas begint met zorgvuldig op maat gesneden en bewerkt floatglas; een onvermijdelijke stap, want achteraf boren of snijden is onmogelijk. Dit nauwkeurig voorbereide glas, het ruwe materiaal, wordt vervolgens door een speciale oven geleid. Een gecontroleerd proces, waarbij de temperatuur geleidelijk oploopt, dikwijls tot een bereik van ongeveer 650 tot 700 graden Celsius. Op dit punt is het glasweek, bijna vloeibaar, maar nog wel vormvast. Het is een kritieke fase, waarbij uniforme opwarming essentieel is voor de uiteindelijke kwaliteit van het product. Na deze verwarmingsstap volgt een drastische temperatuurverlaging. Krachtige luchtstromen koelen de oppervlakken van het glas razendsnel af. De buitenlagen stollen dan vrijwel direct. Ze trekken samen en komen onder een aanzienlijke drukspanning te staan. De kern van de glasplaat daarentegen koelt veel trager af en blijft langer warm. Terwijl deze kern later alsnog krimpt, trekt het de reeds gestolde buitenlagen nog verder samen, waardoor de compressiespanningen aan het oppervlak toenemen. De kern zelf blijft hierdoor onder trekspanning staan. Het is dit ingenieuze spel van spanningen en tegenspanningen dat het geharde glas zijn unieke eigenschappen verleent: een robuuste weerstand tegen impact en temperatuurverschillen, en het kenmerkende veilige breukpatroon.

Soorten en varianten van gehard glas

Gehard glas, ook wel *thermisch voorgespannen glas* genoemd, of in de volksmond soms eenvoudigweg 'veiligheidsglas' – hoewel die term, laten we eerlijk zijn, veel breder is – is dus het product van een specifiek thermisch proces. Maar binnen deze categorie, en daarbuiten, bestaan er nuances, soms subtiel, soms cruciaal. Het is belangrijk om die verschillen scherp te hebben. Het voorkomt misverstanden, en erger nog: gevaarlijke situaties. Denk bijvoorbeeld aan *half-gehard glas*, in vakjargon vaak *heat-strengthened glass* genoemd. Dit ondergaat weliswaar een vergelijkbaar verhittings- en afkoelproces als volwaardig gehard glas, maar de afkoeling is beduidend minder intensief. Het resultaat? De oppervlaktespanningen zijn lager, meestal tussen de 24 en 52 MPa. Dit maakt het glas ongeveer twee keer zo sterk als onbehandeld floatglas, maar zeker niet die vijfvoudige kracht die we van volwaardig gehard glas kennen. En bij breuk? Dan ontstaan er grotere scherven, weliswaar minder scherp dan bij standaard glas, maar absoluut niet de kleine, onscherpe korrels die u van gehard glas verwacht. Dan is er nog het minder gangbare *chemisch gehard glas*. Hier geen oven, geen plotselinge luchtstroom om de spanningen op te wekken. In plaats daarvan wordt het glas ondergedompeld in een gesmolten zoutbad. Door een ingenieus ionenuitwisselingsproces aan het glasoppervlak ontstaat de gewenste compressiespanning. Dit type glas kan buitengewoon dun zijn, en toch verrassend sterk; een eigenschap die het geliefd maakt in nichetoepassingen, zoals in beeldschermen van elektronica of specialistische optiek. Echter, de grootste en meest voorkomende verwarring ontstaat vaak met *gelaagd glas*. Veel mensen denken dat het concept hetzelfde is, of op zijn minst dat de termen inwisselbaar zijn. Niets is minder waar. Gehard glas *breekt veilig* – in die karakteristieke, kleine, onscherpe korrels die de kans op ernstig letsel aanzienlijk reduceren. Gelaagd glas daarentegen, dat bestaat uit twee of meer glasplaten met daartussen één of meerdere sterke kunststof folies (meestal PVB of EVA), *houdt bij breuk de scherven bij elkaar*. Het creëert een barrière die, ook al is het glas gebarsten, in het kozijn blijft zitten, zoals u dat kent van een voorruit van een auto. Het zijn fundamenteel verschillende veiligheidsprincipes, elk met eigen specifieke toepassingsgebieden en voordelen. Soms worden de voordelen van beide types gecombineerd: *gehard gelaagd glas*. Hierbij worden de afzonderlijke glasbladen eerst thermisch gehard, en daarna pas gelaagd met een folie. Dan heeft u in feite het beste van twee werelden: de robuuste slagvastheid én de veilige breuk in kleine korrels, en mocht de ruit dan toch breken, dan blijven die korrels ook nog eens netjes aan de folie plakken. Een ultieme veiligheidsoplossing, maar de complexiteit van het proces maakt het vanzelfsprekend ook een kostbaardere variant.

Voorbeelden

Waar kom je gehard glas tegen?

Waar de eisen voor stootvastheid, thermische schokbestendigheid of simpelweg letselpreventie de boventoon voeren, daar maakt gehard glas zijn onmisbare entree. Een douchewand, bijvoorbeeld; je stapt er dagelijks doorheen, leunt er wellicht tegenaan. Geen scherpe splinters als er iets misgaat, alleen die veilige, kleine korrels. Een geruststellende gedachte.

Of die fraaie glazen balustrades op een balkon of in een vide. Ze bieden transparantie, laten licht door, maar bovenal: ze moeten veilig zijn. Een onverwachte impact? Geen drama. Een glazen tafelblad, ook zo’n klassiek voorbeeld. Esthetisch aantrekkelijk, maar vooral robuust genoeg voor het dagelijks leven, bestand tegen een omvallend glas of een vallend voorwerp.

Denk ook aan de zij- en achterruiten van een personenauto. Speciaal ontworpen om bij een botsing of impact uiteen te vallen in kleine, relatief onscherpe fragmenten. Dat minimaliseert het risico op snijwonden voor de inzittenden. Ook in sportcomplexen zie je het vaak: wanden van squashbanen, de boarding rondom ijshockeyvelden. Daar waar glazen constructies direct contact hebben met mens en bal, is gehard glas de logische, veilige keuze.

Wet- en regelgeving

In Nederland is het Besluit bouwwerken leefomgeving (Bbl), de opvolger van het Bouwbesluit, de centrale wetgeving die eisen stelt aan de veiligheid en bruikbaarheid van bouwwerken. Dit omvat expliciet de toepassing van glas. Daar waar een verhoogd risico op letsel bestaat bij breuk – de zogeheten 'kritische toepassingen' – wordt vaak geëist dat veiligheidsglas wordt toegepast. Gehard glas, met zijn karakteristieke veilige breukpatroon in kleine, onscherpe deeltjes, voldoet aan deze fundamentele eis voor letselpreventie.

De concrete technische specificaties van thermisch gehard natronkalkglas worden vastgelegd in de Europese norm
NEN-EN 12150-1. Deze norm beschrijft de definities, kenmerken en testmethoden waaraan gehard glas moet voldoen. Het waarborgt dat het glas daadwerkelijk de vereiste sterkte en het veilige breukgedrag bezit. Een andere cruciale norm is
NEN-EN 12600, die de methode voor het testen van de impactweerstand van glas definieert en de bijbehorende classificatieklassen. Deze impacttest is van vitaal belang om de geschiktheid van veiligheidsglas voor specifieke toepassingen te beoordelen.

Verder valt gehard glas, net als veel andere bouwproducten, onder de Europese Bouwproductenverordening (CPR). Dit betekent dat fabrikanten verplicht zijn om hun producten te voorzien van een CE-markering, mits er een geharmoniseerde norm van toepassing is. De CE-markering is geen kwaliteitslabel, maar een verklaring van de fabrikant dat het product voldoet aan alle relevante Europese gezondheids-, veiligheids- en milieueisen. Het is de bevestiging dat het geharde glas geproduceerd en getest is volgens de geldende Europese normen en zodoende veilig kan worden toegepast in de bouw.

Geschiedenis

De wortels van gehard glas, of beter gezegd, het concept van het versterken van glas door middel van thermische behandeling, strekken zich ver terug in de tijd uit. Eeuwenlang fascineerden glazen voorwerpen die bij snelle afkoeling onverwachte sterkte vertoonden. Het principe van het creëren van interne spanningen om breuk te weerstaan, was dus niet geheel onbekend.

Echter, de stap van waarneming naar gecontroleerde industriële toepassing kwam pas veel later. De late 19e en vroege 20e eeuw markeerden de doorbraak. In 1874 octrooieerde de Fransman François Barthélemy Alfred Bicheroux een proces voor het harden van glas, wat een belangrijke vroege ontwikkeling was. Pas later, in 1893, kreeg de Amerikaan Elihu Thomson een patent voor een methode waarbij glasplaten werden verwarmd en vervolgens snel afgekoeld door middel van lucht. Dit legde de basis voor het moderne thermische hardingsproces zoals we dat nu kennen.

De brede commerciële toepassing nam echter pas echt een vlucht in de jaren 20 en 30 van de vorige eeuw, voornamelijk gedreven door de opkomende auto-industrie. Henry Ford zag al vroeg het potentieel van gehard glas voor autoruiten – een veiligheidsmaatregel van onschatbare waarde. De dreiging van snijdende glasscherven bij ongevallen dwong de industrie naar veiliger alternatieven. Wat goed was voor auto's, bleek al snel ook noodzakelijk en wenselijk voor gebouwen.

Vanaf de jaren vijftig en zestig van de 20e eeuw vond gehard glas steeds vaker zijn weg naar de bouwsector. Architectuur evolueerde; men verlangde naar grotere, lichtere glasoppervlakken en tegelijkertijd nam de aandacht voor veiligheid, met name in openbare gebouwen en woonhuizen, exponentieel toe. De behoefte aan stootvast glas in deuren, balustrades en grote raampartijen, maar ook aan glas dat veilig brak zonder ernstig letsel te veroorzaken, maakte gehard glas onmisbaar. De ontwikkeling van strengere bouwvoorschriften en normen, gericht op letselpreventie, heeft de toepassing van gehard glas sindsdien alleen maar verder gestimuleerd en verfijnd.

Gebruikte bronnen

Link gekopieerd!

Meer over bouwmaterialen en grondstoffen

Ontdek meer termen en definities gerelateerd aan bouwmaterialen en grondstoffen

Meer bouwmaterialen en grondstoffen termen Gerelateerde tools