Стеклянные материалы

Листовые светопрозрачные и светорассеивающие стекла

Листовое стекло - основной вид стекла, используемый для остек­ления оконных и дверных проемов, витрин и внутренней отделки зданий.

Оконное стекло производится трех марок: полированное, непо­лированное улучшенное, неполированное. Оконное стекло произво­дится толщиной от 2, 0 до 6, 0 мм максимальных размеров в зависимо­сти от толщины от 1000x1600 мм, а минимальных 400x500 мм. Све- топропускание оконных стекол 84-89%.

Витринное стекло производится двух марок: М7 - полированное и М8 - неполированное, толщиной 6, 5-12 мм и максимальных разме­ров 3000x6000 мм. Применяется для остекления витрин, витражей и окон общественных зданий. Светопропускание витринных стекол 75- 83%.

Стекло листовое узорчатое имеет на одной или обеих сторонах четкий рельефный узор и изготовляется способом проката. Узорчатое стекло бывает бесцветным и цветным, окрашенным в массе или нане­сением на поверхность его пленок оксидов различных металлов. Применяется для декоративного остекления оконных и дверных про­емов, внутренних перегородок, крытых веранд и т.д. Для этих же целей применяется листовое стекло " мороз", имеющее на одной сто­роне узор, напоминающий заиндевевшее стекло.

Армированное листовое бесцветное и цветное стекло для уст­ройства световых проемов, фонарей верхнего света, ограждений в зданиях и сооружениях различного назначения. Армированное стеюю может иметь обе поверхности или одну поверхность гладкими, риф­леными или узорчатыми. Для армирования применяется сварная или крученная сетка из стальной проволоки со светлой поверхностью или с защитным алюминиевым покрытием. Диаметр проволоки сетки 0, 45-0, 60 мм. Сетка имеет квадратные или шестиугольные ячейки размерами 12, 5 и 25 мм. Армированное стекло отличается повышен­ной прочностью и огнестойкостью. Светопропускание бесцветного армированного стекла 65-75%.

Увиолевое стекло пропускает 25-75% ультрафиолетовых лучей и применяется для остекления оранжерей и заполнения оконных про­емов в детских и лечебных учреждениях. Такое стекло получают из шихты с минимальными примесями оксидов железа, титана, хрома.

Закаленное стекло является безопасным, так как при разрушении распадается на мелкие осколки с тупыми нережущими краями. В строительстве применяют для устройства дверей, перегородок, по­толков.

Многослойное стекло (триплекс), армированное или неармиро- ванное, состоит из нескольких листов стекла, прочно склеенных ме­жду собой прозрачной эластичной прокладкой, чаще всего из поли- винилбутирольной пленки. При ударе оно не дает осколков и являет­ся безопасным.

Теплопоглощающее стекло предназначено для защиты интерье­ров зданий от воздействия прямого солнечного излучения и умень­шения солнечной радиации в помещениях. Стекла голубого, серого и бронзового оттенков получают введением в состав стекломассы ок­сидов кобальта, железа или селена. Задерживая большое количество инфракрасных лучей, стекло нагревается и подвергается большим температурным деформациям. Поэтому при остекленении следует предусматривать достаточный зазор между рамой и стеклом.

Применяется с целью уменьшения нагрева солнцем помещений жилых, культурных, общественных и промышленных зданий.

Теплоотражающее стекло применяется для нагрева помещений от солнечных и тепловых лучей. Изготавливается нанесением на по­верхность тонких (0, 3-1 мкм) пленок металлов и их оксидов. Свето- пропускание стекол 30-70%, а пропускание тепла 40-60%. В связи с тем, что в таких стеклах большая часть инфракрасных лучей не по­глощается, а отражается, само стекло почти не нагревается. Вследст­вие уменьшения излучения из помещения они повышают теплозащи­ту зимой. Стекла имеют различную окраску: золотистую, голубую, оранжевую и др.

Электропроводящее стекло применяется в строительстве для стеклопакетов, используемых как источники тепла. Электропроводя­щие прозрачные покрытия наносятся на стекло с целью обогрева стекла и предотвращения запотевания. Покрытие получают напыле­нием на поверхность стекла тонкой (0, 5 мкм) пленки солей металли­ческого серебра.

Стекло устойчивое к радиоактивным излучениям применяется при строительстве АЭС и предприятий по изготовлению изотопов. Для поглощения радиоактивных лучей используются стекла с высо­ким содержанием свинца и бора. Например, тяжелое свинцовое стек­ло плотностью 6200 кг/м³, содержащее 80% оксида свинца, по своей защитной способности в этом отношении эквивалентно стали.

Светопрозрачные изделия и конструкции

Кроме листового светопроницаемого стекла в строительстве при­меняются светопрозрачные изделия и конструкции: стеклоблоки, стеклопрофилит, стеклопакеты, стеклобетонные конструкции и стек­лянные грубы.

Блоки стеклянные пустотелые применяются для устройства на­ружных и внутренних ограждений, которые помимо хорошей свето- пропускающей способности имеют хорошие тепло- и звукоизоляци­онные свойства. Стеклоблоки представляют герметически закрытые
полые стеклянные коробки с гладкими наружными и ребристыми внутренними поверхностями (рис. 6.2). Ребра и призмы на внутрен­ней поверхности пре­пятствуют прямой видимости через блок.

Номенклатура пус­тотелых стеклянных блоков, выпускаемых стекольными завода­ми страны, включает изделия квадратные и прямоугольные, неок­рашенные и цветные. Светопропускание стеклоблоков в зависимости от их вида меняется в пределах 30-55% Стеклоблоки имеют; термостойкость - 40°С, предел прочности при сжатии 1, 5 МПа и сопротивление удару 0, 8-0, 9 Дж.

а)___________ б) в) г) Рис. 6.2. Виды стеклянных блоков: а) БК 244/98; б) БКЦ 194/98; в), г) БПЦ 294/194/98

Профильное стекло (стеклопрофилит) представляет собой пого­нажные длинномерные светопрозрачные изделия, применяемые для устройства светопрозрачных ограждений и самонесущих стен, внут­ренних перегородок и прозрачных плоских кровель в зданиях раз­личного типа. Профильное стекло изготовляется открытого (швел­лерное, ребристое и т.д.) и замкнутого (коробчатое, овальное, тре­угольное и т.д.) сечений (рис. 6.3). неармированное и армированное, бесцветное и цветное, а также с аэрозольным оксидно-металлическим покрытием. Светопропускание стеклопрофилита - 73-82%, теплопро­водность - 0, 76 Вт/(м°С), термостойкость - 70°С.

Рис. 6.3. Виды профильного стекла открытого (а) и закрытого (б) сечения: 1 - швеллерное; 2, 3 - ребристое; 4 - обрезное; 5 - коробчатое с одним швом КП; б - коробчатое с двумя швами КП-2; 7 - коробчатое с овальными кромками боковых стенок; 8 - треугольное; 9 - коробчатое с козырьком

Стеклопакеты - изделия, состоящие из двух или более листов светопропускающего стекла, соединенные между собой по контуру таким образом, что между ними образуются герметически замкнутые прослойки, заполненные сухим воздухом или другим газом. Они применяются для остекления окон и дверей, витрин, зенитных фона­рей зданий различного назначения.

Стеклопакеты подразделяются на клееные, паяные и сварные (рис. 6.4), по числу слоев стекла на двух-, трех- и четырехслойные. Стек- лопакетное остекление обладает хорошей тепло- и звукоизолирую­щей способностью, не запотевает и не нуждается в протирке внут­ренних поверхностей. Стеклопакеты по назначению подразделяются на обычные, светорассеивающие, упрочненные, безосколочные, солнцезащитные, звукоизоляционные и электрообогреваемые.

г)

Ж

Рис. 6.4. Общий вид двухслойных и трехслойных стеклопаке- тов (а). Конструктивное решение узлов стеклопакетов - клеевых (б), паяных (в) и сварных (г): 1 - стекло; 2 - воздушная (газовая) прослойка; 3 - распорная рам­ка; 4 - клеящий и герметизирующий слой; 5 - полоса из свинцо­вого сплава; 6 - металлизованный слой на стекле; 7 - место пайки;

8 - узел сварки стекол

Стеклобетонные конструкции представляют собой железобе­тонный каркас, внутри которого на растворе уложены стеклоблоки. Применяется для заполнения наружных световых проемов, остекле­ния лестничных клеток и для устройства светопрозрачных перегоро­док и покрытий.

Стеклянная черепица изготовляется в некоторых странах для устройства светопрозрачных фонарей в кровлях из керамической или бетонной черепицы.

Трубы стеклянные и фасонные части к ним применяются для напорных, безнапорных и вакуумных трубопроводов, используемых для транспортировки жидких, газообразных и твердых веществ с раз­личными физико-химическими свойствами (за исключением плави­ковой кислоты) при температуре от -50°С до +120°С. Стеклянные трубы производятся диаметром условного прохода от 40 до 200 мм и диной от 1500 до 3000 мм. Основными недостатками стеклянных труб является хрупкость и невысокая термостойкость (около 40°С).

Облицовочные изделия из стекла

Широкий класс облицовочных стекольных и стеклокристалличе- ских материалов разработан в последние два десятилетия. По струк­турно-агрегатному состоянию они подразделяются на три основные группы: аморфные (цветное листовое стекло, стемалит, марблит, стекломрамор, стеклоплитка, эмалированная плитка, коврово- мозаичная плитка, смальта, стеклокрошка); гетерогенные аморфные системы на основе стекла и газовоздушной смеси (коврово- мозаичная плитка, глушенная газовоздушными включениями; пено- декор, порокерамзит, мозаичная плитка; пемза, спеченная из стекло- порошка); гетерогенные стеклокристаллические материалы, со­стоящие из стекловидной и кристаллической фаз (сигран, стекло- кристаллит, стеклокерамит, стеклокремнезит).

Цветное листовое стекло изготавливается на основе обычного и термоупрочненного стекла. Окраска поверхности осуществляется электрохимическим способом. Листы главным образом бронзового цвета имеют светопропускание 1, 5-2%. Применяются для деко­ративного остекления окон, дверей, перегородок, мебели, изготовле­ния витражей и светильников. Для внутренней облицовки и устрой­ства перегородок применяется декоративный триплекс - листы с за­прессованной между ними цветной или декоративной пленкой или тонкой тканыо. В Японии производится- триплекс с декоративной пленкой, имитирующей природный камень оникс,

Стемалит - изделия из листов плоского стекла, внутренняя сторо­на которых в процессе изготовления окрашена керамической эмале­вой краской и подвергнута термообработке, при которой происходит закрепление эмали на стекле и его упрочнение. Покрытие может быть защищено тонким слоем алюминия, наносимого в вакууме. Сте­кольные заводы выпускают стемапит 27 различных цветов толщиной 5-7, 5 мм с размерами от 400x900 до 1500x1100 мм. Основное назна­чение - облицовка стен зданий.

Марблит - листовое изделие из цветного глушенного стекла тол­щиной 5-25 мм с полированной лицевой поверхностью и рифленой тыльной стороной.

Стекломрамор - разновидность марблита, имеющая мраморовид- ную окраску различных цветов. Применяется для декоративно- защитной облицовки стен зданий, покрытия полов, оформления ин­терьеров, антикоррозионной защиты строительных конструкций и футеровки резервуаров.

Облицовочная плитка - изделия из неокрашенного или цветного глушенного стекла размерами от 50x50 до 150x150 мм и толщиной 4-9 мм. Термостойкость плиток 40-45°С. Лицевая поверхность плиток может быть гладкой или с различными рельефными узорами, тыльная сторона - рифленой или шероховатой, что обеспечивает лучшее сцеп­ление с раствором.

Эмалированная плитка изготовляется из цветного оконного или узорчатого стекла путем его резки, нанесения на одну из поверхно­стей непрозрачной эмали и ее сплавления. Размеры плиток от 100x100 до 200x200 мм, а толщина 4-6 мм. Предназначена для внут­ренней облицовки зданий различного назначения.

Плитки стеклянные облицовочные коврово-мозаичные и ков­ры из них являются одним из наиболее эффективных облицовочных материалов. Они долговечны, обладают морозостойкостью и гигие­ничностью, надежно защищает фасады' стен зданий от воздействия внешней среды. Выпускаются размерами 21x21x5 и 46x46x5 мм. В различных странах выпускаются плитки до сотни различных цветов и оттенков размерами от 10x10 до 50x50 мм квадратные, прямоуголь­ные, угловые и круглые по форме. Фирма " Ла Валде" в Италии про­изводит 66 цветов венецианской стекломозаики. Там же фирма " Му- ранита" выпускает стекломозаику 96 цветов.

Смальта представляет собой кусочки глушенного цветного стекла неправильной формы размером до 20 мм, изготовленные литьем стекломассы или прессованные из стеклянного порошка и исполь­зуемые для отделки фасадов, изготовления мозаичных панно, худо­жественных и декоративных композиций на фасадах зданий или в интерьерах. Палитра смальты превышает 200 цветов и оттенков.

Декоративная стеклокрошка при применении вместо керамиче­ских стеклянных плиток для отделки дает существенный экономиче­ский эффект. Крошка представляет собой гранулы размерами от 0, 4 до 10 мм из глушенного окрашенного или неокрашенного стекла. Стеклянная крошка применяется для декоративной отделки фасадных поверхностей стен и оформления интерьеров.

Пенодекор - плиты размером 450x450-мм и толщиной до 40 мм, лицевая поверхность которых покрыта сплошной стекловидной пленкой широкой гаммы цветов. В качестве сырья используется стеклобой стекла.

Сигран - стеклокристаллический материал, имитирующий гранит, мрамор. Получают методом прессования стекла из шлаковых распла­вов. К этой разновидности относятся и плиты из авантюринового стекла (природный авантюрин представляет собой мелкозернистый кварцит). Массовое применение находят хромовые авантюриновые стекла, получаемые на основе минерального сырья и металлургиче­ских шлаков с добавками оксидов хрома. Авантюриновые стекла используются и для покрытия керамических плиток в качестве глазу­ри. Применяются для внутренней и наружной отделки интерьеров и витражей, работающих в отраженном свете.

Стеклокристаллит - выпускается в виде плит, получаемых сплавлением гранул из бесцветного или окрашенного стекла. Разме­ры плит 300x300 и 300x150 мм. Применяется для облицовки стен зданий и устройства полов.

Стеклокремнезит - облицовочно-декоративный плиточный мате­риал, получаемый спеканием массы из стеклянных гранул и наполни­телей (песка, глины, шамота).

Стеклокерамит - облицовочный материал, получаемый спекани­ем массы на основе отходов стекла, глины и кварцевого песка.

Изделия из пеностекла

Пеностекло представляет собой искусственный материал, подоб­ный пемзе. Процесс производства пеностекла заключается во вспучи­вании размолотого стекла, смешанного с небольшим количеством (1-3%) древесного угля, известняка или других материалов, выде­ляющих газ при температуре размягчения стекла. Пеностекло хоро­шо обрабатывается, склеивается, гвоздится, воздухопроницаемо и негигроскопично. Изготавливается в виде блоков и гранул. Плот­ность пеностекла 100-700 кг/м¹, коэффициент теплопроводности 0, 04-0, 15 Вт/(м-°С), предел прочности при сжатии 0, 1-15 МПа. Широ­ко применяется в конструкциях, как теплоизолирующий и звукопо­глощающий материал.

Блоки из пеностекла применяются для тепловой изоляции строи­тельных конструкций, промышленного оборудования, холодильников (в интервал рабочих температур от -260 до 4-430°С и относительной влажности до 97%). Максимальные размеры изделий 475x400x120 мм.

Гранулированное пеностекло применяется в качестве особо лег­кого заполнителя в производстве легкого и конструкционного или теплоизоляционного бетона; изготавливается путем вспенивания во вращающихся печах сырцовых гранул, полученных из порошка стек­ла, измельченного в шаровых мельницах. Насыпная плотность грану­лированного пеностекла - 100-150 кг/м³.

Материалы на основе стекловолокна

Стеклянное волокно применяется в производстве композицион­ных строительных материалов в виде непрерывных нитей, тканей, холста, рубленного стекловолокна и стекловаты. Диаметр стеклово­локон 5-15 мкм. Прочность их при растяжении достигает 4000 МПа. Непрерывное стекловолокно получают из расплава методами меха­нического вытягивания из фильер плавильных ванн и намотки. Ко- ротковолокнистые материалы получают центробежным или дутье­вым способами (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Получение стекловолокна центробежным (а) и дутьевым (б) способами: / - ванна с расплавом; 2 - струя расплава; 3 - грелка; 4 - патрубок подачи сжатого воздуха или пара; 5 - центрифуга; 6 - стеклянное волокно

Непрерывное стекловолокно используется для изготовления стек­лонитей и стеклотканей. Стеклонити применяются для изготовления стеклопластиковых труб и резервуаров методом намотки на соответ­ствующие оправки.

Стекловолокнистый холст представляет собой тонкий листовой материал из переплетенных непрерывных волокон, скрепленных син­тетическим связующим. Применяется как полуфабрикат для изготов­ления гидроизоляционных и кровельных материалов, в частности, стеклорубероида,

Стеклоткани применяются для изготовления стеклотекстолитов на полимерном связующем, а также в строительстве при теплоизоляции трубопроводов. Рубленное стекловолокно получают резанием непре­рывного стекловолокна и применяют для повышения прочности раз­личных изделий на основе минеральных связующих и в производстве стеклопластиковых светопрозрачных плоских и волнистых листов для кровли и обшивок трехслойных панелей.