Свойства обычного строительного стекла

Строительное стекло как строительный материал отличается долговечностью, высокой стойкостью к воздействию влаги, солнечной радиации, перепаду температур, морозостойкостью, негорючестью и жесткостью.

Для изготовления строительного стекла основным сырьем служат: кварцевый песок, известняк, сода или сульфат натрия. Варка строительного силикатного стекла происходит в стекловаренных печах при температуре до 1500 °С.

Плотность обычного стекла - 2500 кг/куб. м. Основными оптическими показателями стекла являются: светопропускание (прозрачность), светопреломление, отражение, светорассеивание. Обычные силикатные стекла хорошо пропускают всю видимую часть спектра и практически не пропускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Светопропускание снижается с увеличением толщины листа и с изменением угла падения света (так, при угле падения 75° светопропускание снижается до 50% против 92% при угле падения 0° - перпендикулярно плоскости стекла). Показатель преломления строительного стекла 1,46-1,53.

Стекло плохо сопротивляется удару, оно хрупкое: прочность при ударном изгибе составляет около 0,2 МПа. Стекло обладает высокой прочностью на сжатие - 700-1000 МПа и малой прочностью на растяжение - 35-85 МПа. Теплопроводность обычного стекла при температуре до 100°С составляет 0,4-0,82 Вт/(м°С).

Механическая обработка стекла: пиление - циркулярными пилами с алмазной набивкой, обтачивание - победитовыми резцами, резка - алмазом, шлифование, полирование. В пластичном состоянии при температуре 800-1000°С стекло поддается формованию. Его можно выдувать, вытягивать в листы, трубки, волокна, можно сваривать.

Виды строительного стекла

Оконное стекло - один из основных видов продукции стекольной промышленности, наиболее распространенный в строительстве вид листового прозрачного стекла. Представляет собой бесцветные прозрачные плоские листы, толщина которых по отношению к длине и ширине сравнительно невелика. Листовое оконное стекло выпускается толщиной 2; 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм. Максимальный размер листов - 1660 х 2200 мм. Для производства оконного стекла используют стекло натриево-кальциево-силикатного состава. Получают оконное стекло методом вертикального вытягивания и термического формования на расплаве металла. Применяют для остекления световых проемов и дверей, фонарей верхнего света, теплиц, оранжерей и других прозрачных ограждающих конструкций. Отборное тянутое и полированное стекло используют для производства закаленного стекла, триплекса, зеркал и стеклопакетов.

Для изготовления зеркал используется полированное стекло марки М1. Качественные зеркала имеют титановое покрытие, которое позволяет получить эффект более четкого, несколько затемненного изображения. А использование окислов титана позволяет добиться различных оттенков зеркальной поверхности. Перед нанесением титанового слоя проводят обезжиривание поверхности стекла спиртом, что дает гарантию прочности покрытия.

Витринное стекло - крупногабаритные листы повышенной толщины бесцветного прозрачного полированного и неполированного стекла. Витринное стекло выпускается толщиной 5-12 мм. Размеры его достигают 3,3 х 4,5 м. Получают витринное стекло так же, как и оконное. Витринное стекло отличается высоким качеством поверхности. Применяется для остекления витрин, больших световых проемов, устройства перегородок, изготовления зеркал, стеклопакетов.

В наше время нелишне позаботиться о безопасности - своей и своих близких. Сертифицированное безопасное многослойное стекло защитит вас, ваш дом и офис от хулиганов и взломщиков, от удара монтировкой и огнестрельного оружия. Специальное огнестойкое стекло задержит распространение пламени при сохранении теплоизоляции на срок до 60 минут. Производителями окон предлагаются аргононаполненные стеклопакеты с прозрачным, зеркальным и теплоотражающим (низкоэмиссионным) стеклом в сочетании с триплексом, сталинитом и защитным стеклом.

Стекла, обладающие повышенной прочностью

В строительстве применяют также стекла, обладающие повышенной прочностью. К ним относятся закаленное и армированное.

При получении стекла с заранее заданными специальными свойствами в процессе производства в него добавляют различные окислы металлов или наносят на стекло покрытия в виде тонкой пленки металла, окисла, полимера или краски. Добавки и покрытия придают стеклу способность отражать свет или поглощать тепло, могут повысить теплопроводность или придать ему декоративные свойства.

Закаленное стекло (сталинит) - упрочненное стекло с безопасным характером разрушения и повышенной термостойкостью - получают путем нагрева стекла до температуры закалки (540-650°С) и последующего быстрого равномерного охлаждения. Этим добиваются однородного распределения внутренних напряжений в стекле.

Прочность при ударе и предел прочности при изгибе закаленного стекла в 3-4, иногда в 10-15 раз больше, чем обычного. Разрушается оно в виде мелких осколков с тупыми нережущими краями. Термостойкость - до 175°С. Применяется в строительстве (двери, перегородки, ограждения) и для остекления городского транспорта.

Армированное стекло - это листовое стекло, внутри которого параллельно поверхности помещена металлическая сетка из крученой или сварной отожженной, хромированной или никелированной стальной проволоки диаметром 4,5-6 мм с шестиугольными или квадратными ячейками. Будучи запрессованной в стекло, металлическая сетка служит каркасом, удерживающим мелкие осколки стекла при его повреждении, что делает армированное стекло безопасным в применении. Армированное стекло выпускают плоским либо волнистым толщиной 5,5-6 мм максимального формата 1500х2000 мм. Его применяют в устройстве фонарей верхнего света, перегородок с повышенными требованиями к безопасности и огнестойкости остекления, ограждений лестничных маршей, балконов. Волнистое армированное стекло используют в кровельных конструкциях.

Теплопоглощающее (теплозащитное) стекло по своему составу отличается от обычных стекол содержанием окислов железа, кобальта и никеля, благодаря чему приобретает слабый сине-зеленый оттенок. Теплопоглощающее стекло задерживает 70-75% инфракрасных лучей, то есть в 2-3 раза больше, чем обычное оконное стекло, оставаясь при этом прозрачным для видимого света. Интенсивное поглощение лучистой энергии приводит к сильному нагреванию и значительным температурным деформациям стекла. Поэтому при остеклении следует предусматривать достаточный зазор между рамой и стеклом. Применяется для остекления промышленных и гражданских зданий, сельхозтехники (тракторы, комбайны) и других объектов с целью уменьшения их нагрева от солнечного света или теплового излучения. При двойном остеклении такое стекло помещают с внешней стороны, чтобы оно охлаждалось наружным воздухом, а обычное стекло - изнутри.

Отражающее (теплозащитное) стекло используют для уменьшения нагрева солнечными лучами и регулирования освещенности. Эти свойства достигаются благодаря покрытию, наносимому на стекло в вакуумной камере и образующему с ним единое целое. Стекло выпускают двух типов: "под золото" и "под серебро". Стекло, покрытое хромом, имеет снаружи серебристый оттенок, причем в дневное время оно изнутри прозрачно. В сочетании с обычным стеклом может использоваться для стеклопакетов. В случае применения теплозащитного стекла в стеклопакетах его помещают снаружи, чтобы оно отражало солнечную радиацию, а простое стекло - внутри.

Электропроводящие прозрачные покрытия наносят на стекло в основном с целью его обогрева и предотвращения запотевания. Электропроводящая пленка (толщиной 0,5 мкм) может быть получена напылением солей металлического серебра и нагревом стекла до температуры 500-700°С. После покрытия пленки тонким слоем люминофора стекло можно использовать в качестве светящегося элемента (с голубым, зеленым, желтым свечением). Кроме того, в качестве источника тепла используют стеклопакеты с внутренним слоем из электропроводящего стекла.

Увеолевое стекло - это стекло с повышенной прозрачностью в ультрафиолетовой биологически безопасной области спектра (длина волн 380-240 нм). Изготавливают его на основе кварцевого, силикатного, боросиликатного, фосфатного стекла, не содержащего примесей соединений, поглощающих УФ-лучи (окислов железа, титана, хрома). Увеолевое стекло пропускает 25-75% ультрафиолетовых лучей.

Стекло, поглощающее радиоактивное излучение, получают из шихты специального состава. Для поглощения рентгеновских лучей используют оптические стекла с высоким содержанием свинца и бора. Чтобы улучшить защитное действие стекла, в шихту добавляют 0,25-1,5% окиси церия.

Защитные свойства стекла можно приближенно оценивать по его плотности. Например, тяжелое свинцовое стекло с отношением массы к объему 6200 кг/куб. м, содержащее 80% окиси свинца, по своей защитной способности в отношении излучения эквивалентно стали. Стекла, поглощающие медленные нейтроны, должны содержать один из следующих окислов: окись бора, окись лития, окись кадмия и некоторые другие. Стекло, не пропускающее радиоактивных излучений, применяют при сооружении атомных электростанций (например, при устройстве защитных смотровых окон) и предприятий по изготовлению изотопов.

Термостойкое стекло (боросиликатное) содержит окись рубидия, окись лития и др. Термостойкие стекла имеют коэффициент линейного расширения около 2-4х10-6 С-1, т.е. в 2-3 раза меньше, чем обычное стекло. Изделия из таких стекол выдерживают перепады температур до 200 °С. Их используют для изготовления термостойких деталей аппаратуры.

Стекло для облицовочных панелей в виде плоских конструктивных элементов располагают между рядами окон многоэтажного здания. На внутреннюю поверхность толстого полированного стекла наносят при нагревании непрозрачное покрытие из керамической эмали различных цветов, составляющей единое целое со стеклом. Покрытие защищается со стороны помещения тонким слоем алюминия, наносимым в вакууме.

Облицовочное стекло используют для достижения большей архитектурно-художественной выразительности зданий. Цветные плиты марблит изготавливают из непрозрачного ("глушеного") стекла с полированной наружной поверхностью. "Глушеное" стекло в свою очередь изготавливают на основе силикатного стекла, вводя в его состав добавки, вызывающие рассеивание света (фториды, фосфаты, хлориды, оксиды титана, циркония и других металлов).

Иногда текстура стекла имеет по-разному окрашенные зоны и прожилки, как у мрамора. Из отходов листового оконного стекла получают эмалированные плитки размером 150х150 и 150х75 мм.

Для облицовки наружных стеновых панелей из легкого и тяжелого бетона применяют ковровую стеклянную мозаику. Ее набирают из мелких квадратных плиток (около 20х20 мм), изготавливаемых путем переработки цветной "глушеной" стекломассы.

Декоративное стекло - строительный материал, обеспечивающий частичное рассеивание падающего на него света и обладающий высокими декоративными качествами, например, узорчатое, "Метелица" и цветное декоративное.

Узорчатое стекло имеет на одной или обеих поверхностях рельефный закономерно повторяющийся узор. Выпускается бесцветным и цветным толщиной 3-6 мм, максимальный размер листов 1600 х 2200 мм. Узор придает стеклу своеобразный декоративный эффект, создает частичное рассеивание света, ограничивает сквозную видимость.

Декоративное стекло "Метелица" производится термическим формованием. В этом виде стекла чередующиеся участки неопределенной формы с гладкой мелкоскладчатой поверхностью и резко выраженная разность толщины участков стекла создают оригинальный оптический эффект. Выпускается толщиной 3-8 мм, размером 1300х1500 мм. Может иметь зеркальное алюминиевое покрытие.

Декоративное цветное стекло может быть окрашенным в массе или накладным, состоящим из двух слоев, плотно соединенных при формовании: основного бесцветного и тонкого окрашенного. Цветное стекло может быть прозрачным и "глушеным". Бесцветное стекло может быть окрашено с помощью различных пленочных покрытий (металлических, оксидно-металлических, полимерных и других). Выпускается толщиной 3-4,5 мм, размером 1000 х 1000 мм. Листы стекла с пленочным покрытием, окрашенные электрохимическим способом, имеют светопропускание в видимой части спектра 15-20%, отражение до 35% (для бронзового цвета).

Декоративное стекло используют для окон, дверей, перегородок, а также мебели. Цветное стекло применяют для витражей, декоративного остекления.

Триплекс - безопасное безосколочное стекло с высокой тепло- и звукоизоляцией. Изготавливается при помощи закачивания между двумя стеклами оптически прозрачной полимерной композиции. Подобная технология позволяет сократить количество отходов при производстве, а также создать гибкое производство, ориентированное на потребности заказчика.

Толщина полимера между двумя стеклами в триплексе составляет 1-1,5 мм. Подобная комбинация позволяет получить стекло, которое, обладая повышенной прочностью, при ударе не разбивается. Может использоваться в автомобильной промышленности и строительстве (окна, двери, фасады, витрины).

Бронированное стекло имеет многослойную структуру, позволяющую выдерживать большие ударные нагрузки, в том числе ударную силу пули. Физические характеристики бронированного стекла определяются толщиной его стеклянных компонентов и их количеством. Может использоваться в кассах, банках, "зенитных фонарях" и т.п. В связи с развитием новых технологий в строительстве широкое распространение получили прозрачные ограждающие конструкции, фасады.

"Модель-3М" использует в работе несколько профильных систем: элитная группа - Reynaers (Бельгия), мидл-класс - "New Tec" (разработка Италии, производство России), дешевый вариант - Виднал ("Мосмек", Россия), раздвижные (балконные конструкции) - Provedal (Испания). Данный выбор позволяет учесть практически любые пожелания проектировщика.

В строительстве основными потребителями стекла являются организации, которые оказывают комплекс услуг по производству и монтажу фасадных и витражных конструкций.Подготовил Дмитрий ЛУГОВОЙ
sn@nestor.minsk.by


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 07 за 2001 год в рубрике стекло

©1995-2022 Строительство и недвижимость