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Les casses d’origine thermique

Quand un vitrage est placé dans son chassis il peut être partiellement ensoleillé.

La partie insolée va donc s’échauffer plus fortement que la partie à l’ombre.

Si l’écart de température est trop important il peut y avoir une casse dite « casse d’origine thermique ».

Le risque de casse est fonction de la nature :
- du verre : traitement thermique, absorption énergétique, façonnage ...
- de la menuiserie: bois , PVC, métal ....
- del’environnement météorologique.

Par exemple, les risques de casse thermique sont plus importants au printemps en façade EST, pour un vitrage teinté dans la masse et monté dans une menuiserie à forte inertie thermique.

La surface du verre échauffée par le soleil (ou par un spot lumineux ...) va se dilater beaucoup plus que la partie froide.

Cela va engendrer dans la partie à l’ombre une contrainte de traction qui , si elle est supérieure à le contrainte de rupture, va générer une casse à partir du point le moins résistant (généralement une blessure préexistante).

Si un verre recuit peut prétendre à une contrainte à la rupture de 40 Mpa (compte tenu de l’état de ses bords) l’écart de température admissible est de l’ordre de 47 °C pour un coefficient d’ombrage de 1,33.

Nota : un vitrage dont les bords sont plus chauds que le centre ne présente pas de risque de casse thermique.

Estimation des températures admissibles

La contrainte engendrée sur le bord d’un vitrage dont la température est non uniforme est donnée par la relation suivante : = E . . T . k

avec
= contrainte
E = module d’élasticité du verre ( 7,2. 109 daN/m² )
= coefficient de dilatation du verre ( 8,9 . 10-6 )
T = écart de température
k = coefficient d’ombrage (compris entre 1 et 1,33)

Dans certains cas il peut y avoir superposition de plusieurs contraintes d’origine thermique et d’origine mécanique. Il peut y avoir alors une casse sans pour autant que chacune des contraintes soit suffisante pour provoquer seule cette casse.

On reconnaitra une casse thermique pure, c’est à dire sans autres sollicitations mécaniques, si le départ de casse est perpendiculaire au bord et aux faces du verre.


Pour avoir une plus grande certitude sur l’identification d’une vraie casse thermique, il est nécessaire de faire un examen de la tranche du verre.

Miroir de fracture (zone polie et brillante)
- le centre de ce miroir est le point de départ de la casse,
- le rayon de ce miroir permet d’estimer le niveau de contrainte ayant provoquer la casse
- plus le miroir est petit, plus la contrainte était importante

Zone dépolie

Zone grenue

Ligne de Walner
- S’il n’y a pas superposition de contraintes d’origine mécanique, ces lignes sont symétriques par rapport à l’axe neutre du verre.
- Ces lignes donnent le sens de propagtion de la fracture.

 
 
 
 
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