Стекло и изделия из стекла

Классификация материалов и изделий из стекла. Прозрачность стекла, но высокая механическая прочность, химическая стойкость, водо- и газонепроницаемость к механической обработке позволяет использовать стекло в различных конструкциях зданий и сооружений.

Стекло используют не столько для остекления окон, дверей, но и как эффективный строительный, отделочный и теплоизоляционный материал.

В зависимости от назначения выделяют следующие группы материалов и изделий из стекла:

· материалы для заполнения проёмов зданий и сооружений; наиболее обширная группа, которая включает: листовые стекла различных видов; стеклопакеты;

· материалы для строительных конструкций: профильное стекло; стеклоблоки;

· облицовочные и обделочные материалы: стеклянные плитки облицовочные; смальта; стемалит;

· теплоизоляционные материалы: пеностекло; стекловата; стекловолокно;

Сырье для производства стекла. Стекло, применяемое в строительстве, ─ это силикатное стекло, составляющие элементы которого: окись кремния, окись алюминия, окись магния, окись кальция, окись натрия.

Сырьевые материалы для производства стекла:

Ø главные (окись кремния) ─ вводятся в стекломассу в виде природных соединений;

Ø вспомогательные ─ для ускорения варки стекла и придания природных соединений;

Производство стеклянных изделий.Производство стекла включает следующие операции:

a) подготовка сырьевых материалов;

b) приготовление стекольной шихты;

c) варка стекла;

d) формирование изделий;

e) отжиг отформованных изделий;

Сырьевые материалы дробятся, на автоматических весах взвешиваются в определенной пропорции, затем перемешиваются. Таким образом, получают шихту. Основное требование к шихте ─ высокая степень однородности.

Стекловарение ─ главная операция стекольного производства. Для этого применяют периодические и непрерывно действующие ванные печи, производительностью до 600 тонн в сутки.

Формирование стеклянных изделий из расплавленной стекломассы называют выработкой.

Для формирования листового стекла применяют лодочный способ, при котором стекловая масса выдавливается через щель погруженного в расплавленное стекло параллелепипеда (лодочки) и формируется вальцами.

Следующий способ формирования листового стекла называется флоат-процесс. Состоит в том, что стекло поступает в прокатную машину, затем по наклонной плите на зеркальную поверхность расплавленного олова. После остывания стекло подвергается отжигу. Для этого стекло нагревают до температуры 400-600°C и медленного охлаждают.

Основные виды стекловых изделий. Изделия из стекла отличаются огромным разнообразием. Основной материал ─ листовое стекло, выпускаемое в широком ассортименте. Это обычное оконное, витринное стекло, полированное и неполированное, армированное стекло, узорчатое, трехслойное стекло.

В общем выпуске листовое оконное занимает ≈ 90%. Из обычного листового стекла изготавливают закаленное стекло. Для этого нагревают до температуры 600-700°С и равномерно охлаждают на воздухе. Увеличиваются прочностные характеристики стекла. Резать такое стекло нельзя. При разрушении образуются мелкие кусочки с тупыми кромками.

Трёхслойное стекло (триплекс) получают путем склеивания 2-ух или 3-ех листов обычного стекла с помощью целлюлоида, ацетилцеллюлозы, автоклаба. Трёхслойное стекло обладает высокой прочностью. При разрушении образуются трещины, а осколки удерживаются промежуточным слоем. Выпускаются в виде листов заданных размеров и форм (применяются для остекления салонов автобусов, автомобилей).

Армированное стекло ─ в котором, по его поверхности закатанная металлическая сетка с ячейками различной формы (применяются для остекления лестничных клеток, промышленных зданий).

Узорчатое стекло имеет на одной из поверхностей рельефный узор глубиной 0,5-1 мм. Оно может быть бесцветным или цветным. Такое стекло рассеивает падающий на него свет и создаёт равномерное и мягкое осветление.

Витринное стекло ─ листовое стекло больших размеров. Оно выпускается плоское и гнутое, полированное и неполированное. Применяется при возведение зданий (Национальная библиотека).

Увиолевое стекло пропускает ультрафиолетовую часть спектра солнечного излучения, которая благотворно действует на человека, животных и растений. Указанные свойства достигаются чистотой сырьевых материалов и их химическим составом. Применяется для остекления окон в лечебных зданиях, детских учреждениях и школах, особенно на крайнем Севере или Заполярье.

Стеклопакеты представляют собой изделия, состоящие из 2-ух или более слоев стекла, соединенных между собой по контуру таким образом, что между ними образуется геометрически замкнутая прослойка, заполненная газами (СО2, инертные газы). Поэтому внутренние поверхности стеклопакетов не запотевают и не замерзают до -25°С.

Профильное строительное стекло (стеклопрофилит) представляют собой крупногабаритные изделия постоянного профиля. Применяются для устройства прозрачных ограждений, стен, кровель, в зданиях, построенных только из стекла или в сочетании с металлом, бетоном. Из профильного стекла коробчатого типа изготавливают стеклопанели.

Блоки стеклянные пустотелые состоят из 2-ух прессованных деталей: полублоков, сваренных между собой. Внутри блоков создают разряжение, улучшающие теплозащитные свойства блоков. Стеклоблоки применяют для устройства светопропускающих стен и ограждений.

Марблит ─ утолщенное, плоское стекло с огненно полированной лицевой и мелкорефленной тыльной поверхностью. Рифление тыльной поверхности обеспечивает хорошее сцепление стекла с вяжущим материалом при устройстве облицовок. Выпускают марблит различных цветов в виде палений и облицовочных плиток. Применяют для облицовки стен в помещениях с повышенной влажностью.

Стемалит ─ плоское стекло, покрытое с одной стороны эмалевой краской и подвергнутое термообработке для упрочнения и закрепления краски на поверхности. Применяют для облицовки внутренних и наружных стен.

Смальта ─ кусочки непрозрачного листового стекла различного цвета и формы. Применяются при производстве мозаичных работ (мозаика). Палитра смальты обширна (до 1000 цветов и оттенков). Из неё набирают мозаичные картины, орнаментное панно при отделки зданий и сооружений.

Пеностекло имеет пористую структуру. Вырабатывается в виде плит и блоков. Пористость пеностекла ≈ 80-95%, что обеспечивает высокие теплоизоляционные качества материала. Пеностекло ─ высокая прочность, водостойкость, несгораемость, морозостойкость, хорошо поддается механической обработке. Пеностекло изготавливается из тонкоизмельченного боя-стекла. Полученную смесь нагревают, частицы стекла стекаются, а выделенные газы вспучивают стекломассу, образуя в ней большое количество замкнутых пор. При охлаждении образуется материал ячеистой структуры. Применяется в технике, химической промышленности.