Виды строительного стекла и стеклянных изделий. Характеристика и применение
Обширную номенклатуру строительного стекла можно разделить на три основные группы: листовое стекло для светопрозрачных или просвечивающих ограждений, облицовочное стекло и конструкционно-теплоизоляциооные штучные и погонажные материалы и изделия из стеклянных расплавов.
Листовое стекло:
· Оконное стекло, толщина 2-6 мм, светопроницаемость 85-90%. Предназначено для остекления окон, внутренних дверей.
· Витринное стекло, толщина 6,5 и выше мм, светопрозрачность 87%, не искажает изображения при рассмотрении сквозь него предметов под углом 20 градусов. Применяют для остекления витрин и световых проемов общественных зданий.
· Закаленное стекло, имеет высокую механическую прочность и термостойкость. Применяют для остекления витрин и светопроемов общественных зданий, сплошных стеклянных дверей и перегородок, требующих повышенной стойкости к ударным воздействиям.
· Армированное стекло, усиленное проволочной сеткой, толщина 5-7 мм, светопроницаемость ниже 65%, предел прочности при сжатии 600 МПа, при изгибе 30-40 МПа. Применяют для остекления проемов (при повышенных требованиях к безопасности и огнестойкости остекления).
· Волнистое стекло – неармированное и армированное, толщина 5-6 мм. Рациональнее всего применять такое стекло в светопрозрачных кровлях и фонарях.
· Трехслойное стекло, при ударе такое стекло только растрескивается. Для изготовления используют обычное силикатное стекло, два листа склеивают между собой. Применяют для остекления средств транспорта, цветной триплекс может быть использован для витражей, декоративных перегородок.
· Узорчатое стекло, имеющее с одной стороны рельефный рисунок, толщина 3-6 мм. Предназначено для остекления дверей, перегородок с целью создания мягкого освещения.
· Матовое стекло, толщина 3-6 мм, имеет пескоструйную обработку с одной или двух сторон. Используют для светорассеивающего остекления окон, дверей, перегородок.
· Увиолевое стекло, пропускает не менее 25% падающих на него лучей ультрафиолета. Применяют для остекления окон лечебных и детских учреждений.
· Теплопоглощающее стекло задерживает 3/4 тепловых инфракрасных лучей. Это свойство достигается высоким содержанием в стекломассе окислов металлов. Применяют для остекления в жарких климатических районах.
· Солнцезащитное стекло изготавливают из стекломассы обычного состава путем аэрозольного нанесения, толщина 3-6 мм, снижает солнечную и тепловую радиацию. Применяется в жилищно-гражданском и промышленном строительстве.
· Цветное стекло, выпускают двух видов: однослойное, окрашенное в массе, и двухслойное, накладное, изготовленное из бесцветной стекломассы с цветным накладным слоем.
Облицовочное стекло:
· Цветное облицовочное стекло – марблит, разновидность глушенного, окрашенного в массе утолщенного листового стекла.
· Окрашенное стекло – стемалит представляет собой неполированное витринное или прокатное стекло толщиной 6-12мм, покрытое с одной стороны глухой керамической краской.
· Ковровые мозаичные плитки производят из цветной глушенной стекломассы. Прекрасный материал для художественных панно и декоративной отделки интерьеров.
· Смальта – другая разновидность стекломозаики, куски неправильной формы колотого или резного непрозрачного цветного стекла.
· Зеркала изготавливают из полированного стекла толщиной 4-10мм с нанесением на тыльную сторону металлического серебра.
Конструкционные и изоляционные материалы и изделия из стекла:
· Стеклопакеты – изделия из 2-3 листовых стекол, соединенные с зазором, так чтобы между стеклами образовывались полости, заполненные сухим воздухом.
· Стеклянные трубы, предназначены для транспортировки агрессивных жидкостей
· Стеклоблоки – пустотелые одно- или двухкамерные стеклянные камни, светопрозрачны, светорассеивающи. Применяют для кладки наружных ограждений, заполнения светопроемов.
· Дверные стеклянные полотна, листы утолщенного закаленного стекла с обработанными кромками. Применяют для наружных и внутренних дверей.
· Стекловолокнистые материалы. Применяют для теплоизоляции трубопроводов, промышленного оборудования.
· Пеностекло (газостекло) – материал, имеющий пористую структуру. Применяют как эффективный теплозвукоизоляциооный материал.
· Звукопоглощиющие плиты для акустических облицовок потолков и верхней части стен общественных и производственных зданий.
· Ситалловые материалы, большинство из них непрозрачны. Могут применяться в виде листов и плиток для светопрозрачных ограждений с повышенным требованием к механической прочности, химический и термической стойкостям.
28. Стеклокристаллические материалы: ситаллы, каменное литье, стеклокремнезит. Сырье, получение, свойства, применение.
Каменное литьеили петрургические материалы – материалы, получаемые из каменных расплавов.
· Представляют собой плавлено-литые окисные материалы, синтезированные из расплавов горных пород и их смесей с различными добавками.
Ситаллы – поликристаллические материалы, получаемые в результате управляемой объемной кристаллизации стекол, сваренных на основе минеральных расплавов.
Ситаллы обладают малой плотностью (они легче алюминия), высокой механической прочностью, особенно на сжатие, твердостью, жаропрочностью, термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Ситаллы имеют большинство положительных свойств, которые есть у стекла, в том числе и технологичность.
Существуют ситаллы со специальными свойствами: прозрачные, магнитные, полупроводниковые, радиопрозрачные и другие.
Твёрдость большинства ситаллов 6,5—7 единиц по Моосу, предел прочности на изгиб до 250 МПа, термостойкость до 1000 °C.
· Получение: подбором состава стекла, содержащего в большинстве случаев добавки, ускоряющие объёмную кристаллизацию (катализаторы, нуклеаторы), можно спроектировать соответствующие кристаллические и стекловидную фазы. Кристаллы спроектированных фаз возникают и растут равномерно по всему объёму в результате термической обработки. Технология производства изделий из ситаллов незначительно отличается от производства изделий из стекла. В некоторых случаях изделия можно формовать методами керамической технологии..
· Для производства отдельных видов ситаллов используют шлаки.Существуют литиевые, борно-бариевые, магниевые, титановые и другие ситаллы.Применение: ситаллы применяются для изготовления деталей, требующих прочности и термостойкости (корпуса приборов, шкалы, образцовые меры, подложки микросхем и др.).
Каменное литье в зависимости от основного материалообразующего минерала пожразделяют на пироксеновое (обычно используется для производства строительных материалов), мелилитовое, муллитовое, корундовуе и др. Материалы из каменного литья характеризуются малой открытой пористостью (до 0,2%), высокой прочностью (предел прочности при сжатии до 500 МПа) и твердостью, износостойкостью, стойкостью к действию агрессивных сред и высоких температур, атмосферостойкостью и долговечностью.
Применение стекла в строительстве
В современном строительстве весьма заметное место занимает стекло и изделия из него, более того популярность стекла растет.
Стекло – материал экологически чистый, по составу близок к извергаемым горным породам, стеклянные отходы и бой можно повторно перерабатывать в изделия.
Где применяется
В строительстве стекло применяется для:
- осветления проемов (листовое);
- отделки (цветные листы, плитки);
- изготовление стекловолокна (компонент для стеклопластиков, теплоизоляторов и т.п.);
- устройства светопрозрачных конструкций (перегородки и т.п.).
Виды стекла
Для разных целей разработаны разные разновидности стекла.
1. Листовое. Известный каждому вид плоского стекла. Производится оно толщиной 2-6мм и более, размерами 250-250…2000*2000мм. Светопропускная способность достигает 84-90%.
2. Узорчатое. Получают, этот вид, способом непрерывного проката. Одна сторона изделия получаться гладкой, другая – тисненная.
3. Армированное. Также, изготавливается непрерывным прокатным методом, но внутрь листа закатывается арматурная сетка. Поверхность формируют тисненную или гладкую, также при надобности такое стекло могут выпускать цветным.
Применяется для ограждения лестничных площадок и маршей, балконов, остекления перегородок, фонарей и т.п. Устанавливают его на специальных прокладках (эластичных), изготовленных из морозостойкой резины или на особых мастиках (нетвердеющих).
4. Цветное. Обычно бывает двух сортов – одинарное (изготовленное из окрашенной стекломассы) или двухслойное.
Двухслойное образовано более толстым слоем прозрачного стекла, которое спаяно с тонким цветным. Основное назначение – декоративное остекление и художественное оформление проемов стен и фасадов.
5. Солнцезащитное. Такие листовые стекла задерживают инфракрасные, ультрафиолетовые и другие лучи.
В зависимости от добавок (окислы металлов) может быть от бирюзового до серого цветов. Светопропускание – 65-75%.
6. Весьма интересны фотохромные стекла. Они автоматически обеспечивают регулирование свотопропускной способности. Их получают в результате добавки к натриево-боро-алюмосиликатным стекломассам серебра, церия, европия. При повышении уровня солнечной радиации они темнеют, а при снижении становятся более прозрачными.
Окна из такого стекла устраивают в основном в административных и промышленных зданиях. К солнцезащитным относятся и стекла с нанесенными на поверхность покрытиями (металлических, керамических, полимерных).
Наиболее распространены стекла с железыстым и оловянно-сурмяным покрытиями. Они снижают теплопотери зимой и поступление теплоты летом в 1,3 раза. К таким относятся и светофильтрующие стекла технического назначения (сварочные и т.д.). Стекла, с нанесенными «мягкими» пленками используют для стеклопакетов.
7. Закаленное. Термически обработанное листовое.
Смысл в том, что в поверхностном слое после закалки, возникают избыточные напряжения сжатия, поэтому прочность на изгиб и удар повышается в 5-6 раз. Такое стекло применяют в основном для остекления транспорта.
8. Триплекс. Так называемое безопасное стекло. Состоит из двух слоев оконного, между которыми заключена полимерная пленка.
9. Стеклопакеты. Изготавливаются они из двух или более листов, герметично спаянных между собой.
Соединяются такие стекла пайкой, склейкой или сваркой и обладают повышенными тепло- и звукоизолирующими свойствами. Расстояние между стеклами (9-20мм) заполняется воздухом (или другими газами).
10. Стеклянные пустотелые блоки. Изготавливают из обычной стекломассы на пресс-автоматах, что формируют половинки блоков и сваривают их между собой при высоких температурах. При охлаждении внутри стеклоблоков создается разреженнее, которое улучшает их тепло- и звукоизоляционные качества.
Блоки выпускаю квадратной (194*194*98 или 244*244*98мм) или прямоугольной (294*198*98мм) формы. Кладку блоков ведут с соблюдением специально разработанной технологии.
11. Стеклопрофилит. Стекло швеллерного или коробчатого профиля.
Применяют для возведения не несущих стен, прозрачных кровель, перегородок.
12. Стеклянные трубы – широко используют в химической и пищевой промышленности.
Температура их эксплуатации от -50 до +100°С и давление 0,6МПа.
13. Коврово-мозаичные плитки.
Применяются для отделки зданий, бассейнов и т.п. выпускают в виде ковров, крепящихся на бумажной основе. Размеры — 21*21*4,05мм или 22*22*5мм.
14. Стемалит. Обычное листовое стекло, окрашенное с внутренней стороны керамической эмалью различных цветов.
Закрепление краски и закалка стекла достигается термической обработкой. Используют для художественной отделки как внутри, так и снаружи зданий.
15. Марблит. Плиты, квадратные или прямоугольные, изготовленные из цветного стекла.
Одна сторона, обычно гладкая, другая – тисненная.
16. Смальта. Это кусочки цветного стекла, имеющие неправильную форму.
Ее производят в виде плит толщиной 20 мм, которые затем разбивают. Применяют для отделки и изготовления мозаичных панно.
Листовое стекло, его виды и свойства. Перспективные виды листового стекла и изделий из него (самоочищающееся, селективное и др)
Листовое стекло в зависимости от толщины подразделяют на 6 марок(от 2 до 6) и в зав-ти от светопропускания и наличия дефектов – на 3 сорта. Это основной вид для строительных работ.
Листовое стекло бывает:
— оконное стекло, разделяют в зависимости от толщины марка от 2-6 мм, в зависимости от наличия дефектов на сорта. светопропуск 85%.
— витринное 6-10 мм, меньше дефектов.
— армированное 12,5, 25 – стандартное квадратное. Более термостойкое безопасное.
— солнце- и теплозащитное. Получают, добавляя стекломассу, добавки (хром, кобальт), кто. снижает светопропускание и придает определенный оттенок.
— увиолевое. Получают из шихты с минимальным содержанием примесей. В результате повышается светопропускаемость, пропускание ультрафиолетовых лучей не менее 25%. Применяется в детских учреждениях, садах.
— закаленное. Стекло очень прочное на сжатие, растяжение и изгиб. Rизг=122,5 МПа. Является безопасным.
— многослойное. получают склейкой нескольких листов стекла; например триплекс ( 2 стекла и поливинил бутиральная пленка). Безопасное стекло, используется для автомашин. К нему относится ударопрочное и пуленепробиваемое (получают склейкой закаленных стекол)
— рентгенустойчивое. Для повышения средней плотности вводят оксид свинца 9до 80%) ρср=6200кг/м 3 . При этом оптические показания не уменьшаются. Вводят литий, кадмий, бор для уменьшения ионного излучения.
— термостойкое или (боросиликатное). Выдерживает без повреждений и трещин перепады температур до 200˚С.
— с электропроводящим и светопропускающим покрытием. Наносится на магнетронных установках. Применяется техническое серебро или алюминий d=0,5 мм.Т.к. покрытие является токопроводящим, то при подаче на него напряжения 2-4 В оно предотвращает от запотевания и выполняет функцию греющих видов стекла.
Перспективные виды: 2 осн напр-я 1)получение стекла, кот снизит теплопотери. Селективное стекло – позволяет избирательно пропускать УФ излучение и в тоже время отражают инфракр лучи, исходящие наружу от нагретых тел. Меньшие затраты на отопление, предотвращает запотевание, обеспеч. температурный комфорт.Такие покрытия бывают твердые и мягкие., отличающиеся стоитостью и технологие.Твёрдые – менее эффект, но технологически его легче получить, дороже, неогранич срок хранения. У них не существует проблем с адгезией герметика.
Мягкие — более эффект, дешевле, но только в составе стеклопакетах.. Перспективы применения мягкого покрытия более широкие, т.к. при закалке эффективные сопротивления теплопередаче сохраняется, а негативные характеристики уменьшаются. У таких стекол нет запотевания и они обладают повышенныи тепратурным комфортом.
Аэрозольные и наливные покрытия. Можно наносить на уже существующие покрытия.
Стеклопакеты С тепловым зеркало. R=1,2
Вакуумные стеклопакеты.выполняются с выкупным слоем, толщиной 0,1-0,2 мм и по всему периметру стекла устанавливаются прозрачные проставки (R=1,7…2,3 – теплопередача)
Электро хромныепозволяют изменять светопропускание (от 4-100%).
Стекла-тепловые коллекторы аккумулируют тепловую энергию.
Стеклопакет со специальными гелиями.
– эффект лотоса: плёнка,наносимая на стекло имеет стр-ру в виде чёткой решётки с ячейками меньше молекул воды;
-фотокаталитические: нанесение специальной пленки, в основе которой полимерные соединения иоксиды металлов, кот. обеспечивают при действии ульрафиолетового излучения некоторую подвижность структуры, что позволяет вытеснять загрязнение наружу.