ESG Definition und Eigenschaften
ESG ist ein vorgespanntes Glas, das unter kontrollierten Bedingungen durch Erhitzen und anschliessendem schnellen Abkühlen in ein System gleichbleibender Spannungsverteilung gebracht wird.
In Ruhestellung
- Die Oberflächen sind unter Druckspannung: D
- Das Glasinnere ist unter Zugspannung: Z
Bei leichter Durchbiegung
- D₁ = Druckspannung der inneren Oberfläche nimmt zu
- D₂ = Druckspannung der unteren Oberfläche nimmt ab
Erhöhung der Durchbiegung
- D₃ = Druckspannung der oberen Oberfläche nimmt weiter zu
- Druckspannung D₂ wandelt sich zur zur Zugspannung Z₁
Durch das Vorspannen erhält ESG neue Materialeigenschaften gegenüber dem Ausgangserzeugnis:
Erhöhte Biegefestigkeit
Damit verbunden erhöhte Schlag-, Stoss- und Hagelfestigkeit. Die Biegfestigkeit beträgte 50 N/mm2 gegenüber 30 N/mm2 bei Floatglas (Rechenwert).
Erhöhte Stoss- und Schlagfestigkeit
Nach SN EN 12600 (Pendelschlagversuch)
Erhöhte Temperaturwechselbeständigkeit
Die Temperaturdifferenz beträgt 150 K, normales Floatglas (40 K) ist wesentlich temperaturempfindlicher.
Verletzungshemmung
Durch Zerfallen in kleine annähernd stumpfkantige Glaskrümel.
ESG-Herstellung
Thermisch vorgespanntes Einscheibensicherheitsglas (ESG) ist ein Flachglas, das bei seiner Fertigung auf eine Temperatur von ca. 600 °C aufgeheizt und dann mit Luft schnell wieder abgekühlt wird. Einscheibensicherheitsglas wird plan oder gebogen aus folgenden Basisprodukten hergestellt:
- Floatglas nach SN EN 572
- Gussglas nach SN EN 572
Das Glas kann:
- farblos, gefärbt
- transparent, transluzent, opak, opal
- beschichtet oder emailliert sein.
Nachträgliche Bearbeitung
Nach dem Vorspannprozess kann ESG nicht weiter bearbeitet werden, weil dadurch die gleichbleibende Spannungsverteilung gestört und das ESG sofort zu Bruch gehen würde. Sämtliche Bearbeitungen, wie z.B. Löcher, Ausschnitte, geschliffene Kanten, etc., müssen vor dem Vorspannprozess angebracht werden. ESG lässt sich nachträglich nicht mehr auf ein anderes Mass zuschneiden. Oberflächenbearbeitungen wie z. B. Ätzen oder Mattieren sind nachträglich möglich (ist dann laut DIN EN 12150 kein ESG mehr).
Anwendung
Bauten für sportliche Nutzung, Schulhäuser, Kindergärten, öffentlicher Bereich
- Zur Vermeidung von Verletzungen bei Glasbruch
- Höhere Widerstandskraft gegen Schlag- und Stossbeanspruchung (z. B. Ballwurfsicherheit)
Geschäftshaus und Wohnbau
Türen, Trennwände, Ganzglasanlagen, Duschen
Ganzglasfassaden, Structural Glaszing
Isoliergläser und Brüstungslemente
Einbausituation mit hoher thermischer Belastung
Die Temperaturwechselbeständigkeit von ESG ist wesentlich höher als von nicht vorgespanntem Glas. Deshalb kann ESG überall dort eingesetzt werden, wo grosse thermische Belastungen zu erwarten sind. Z. B. Gläser mit hohem Strahlungsabsorptionsgrad, Gläser, die einen Abstand von weniger als 30 cm vom Heizkörper oder einer anderen Wärmequelle haben.
Weiterverarbeitung zu oder mit anderen Gläsern
ESG kann mit einer Wärmedämm- oder einer Sonnenschutzschicht versehen werden. ESG kann zu Isolierglas verarbeitet werden.
Physikalische Daten
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Flächengewicht |
2,5 kg/m² je mm Glasdicke |
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Druckfestigkeit |
700 – 900 N/mm² |
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Biegezugfestigkeit |
50 N/mm² (Rechenwert zur Ermittlung der Glasdicke) |
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Lichtdurchlässigkeit |
ESG Blank 6 mm ca. 90 % |
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ESG Grau 6 mm ca. 43 % |
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ESG Bronze 6 mm ca. 50 % |
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ESG Grün 6 mm ca. 74 % |
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Wärmeleitfähigkeit |
1,0 W/m²K |
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Elastizitätsmodul |
70000 N/mm² |
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Längenausdehnungskoeffizient im Bereich 20 °C bis 300 °C |
9,0 x 10⁻⁶/K z. B. bei 100 K Temperaturdifferenz ca. 1,0 mm pro m |
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Maximale Gebrauchstemperatur |
Dauernd: +200 °C Kurzzeitig: +300 °C |
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Beständigkeit gegen Temperaturdifferenzen über die Scheibenfläche |
150 K |
ESG Glasdicken Toleranzen
Die Glasdickentoleranzen entsprechen denjenigen des Basisglases.
Heissgelagertes ESG
Wie ESG, jedoch einem zusätzlichen, genormten Heisslagerungstest ( SN EN 14179) unterworfen, zur Vermeidung späterer Spontanbrüche. Anwendung vornehmlich als Fassadenplatte oder wo es nach technischen Baubestimmungen gefordert wird.