Справочник строителя | Применение стекла в строительстве

ЛИСТОВОЕ СТЕКЛО СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Благодаря уникальным возможностям стекла изменять свои свойства и в связи с большими достижениями в стекломатериаловедении учеными и работниками стекольной промышленности достигнуты огромные успехи в получении и производстве широкой номенклатуры стекол со специальными свойствами.

Такие стекла позволяют ультрафиолетовой радиации проникнуть в помещение, снизить перегрев помещений лучистым излучением, устранить дискомфортные явления, возникающие в непосредственной близости от остекления в холодное время года и снизить теплопотери через светопрозрачные ограждения.

Для получения стекол со специальными свойствами изменяют химический состав или применяют способы нанесения на поверхность стекла различных пленочных и других покрытий, в том числе пленок металлов и их оксидов. Ряд таких стекол приведен в табл. 1 и описан ниже.

Увиолевые стекла с повышенной прозрачностью в ультрафиолетовой (УФ) области спектра с длиной волн 280...320 нм. Эти стекла пропускают УФ лучи в отличие от обычного стекла, которое их поглощает. Поэтому эти лучи называют биологическими, или лучами жизни, так как благотворно действуют на развитие и жизнедеятельность человека, животных и растений.

В составе увиолевого стекла не должны содержаться соединения, поглощающие УФ лучи: Fе₂О₃, Сr₂O₃, V₂O₃, сульфиды тяжелых металлов.

Увиолевые стекла в виде листового стекла применяются в строительстве для остекления лечебных учреждений, детских садов, инкубаторов, парников, оранжерей и т.п. По размерам и внешним показателям увиолевое стекло должно соответствовать ГОСТ 111-90 на оконное стекло. По химическому составу такие стекла делятся на силикатные, боросиликатные и фосфатные. Варка их осуществляется в восстановительной среде.

Химические составы различных увиолевых стекол приведены в табл. 1.

Таблица 1. Химический состав увиолевых стекол

Примечание. * В качестве восстановителя вводится 0,1 % Са₂Si.

Стекла, поглощающие ультрафиолетовые лучи, служат для поглощения УФ лучей при освещении помещений, в которых хранятся архивные материалы, книги, картины и другие материалы, которые подвергаются разрушению УФ лучами. Их можно разделить на три основные группы:

бесцветные, поглощающие УФ область спектра с λ=360.. .370 нм;

слабо-желтые, поглощающие все УФ лучи;

желтые, поглощающие УФ и фиолетовые лучи.

Качество стекол регламентируется стандартами на тянутое оконное стекло, прокатное, узорчатое армированное.

Стекла, поглощающие инфракрасные лучи (теплозащитные) предназначены для ослабления перегрева помещений на солнечной стороне зданий в летнее время. Для этого применяют специальное теплозащитное стекло, поглощающее или отражающее часть инфракрасных (ИК) лучей. Теплозащитные стекла широко применяются в строительстве, а также для остекления автомобилей, поглощения теплоты различными аппаратами и для других целей.

Теплозащитные стекла делятся на теплопоглощающие и теплоотражающие. Теплопоглощающие поглощают тепловое излучение во всей массе стекла. Теплоотражающие отражают тепловые лучи благодаря тонким металлическим или оксидно-металлическим пленкам, нанесенным на их поверхность.

Недостатком теплопоглощающих стекол является то, что, поглощая тепловые лучи, стекла сами нагреваются и являются источником теплоты для помещений. Кроме того, они не полностью поглощают тепловую часть солнечного спектра и вместе с тем частично поглощают лучи видимой части спектра.

Существуют два основных вида теплопоглощающих стекол, окрашенных в массе: силикатные и фосфатные.

Свойства теплопоглощающего силикатного стекла регламентируются ТУ 21-2323-72. Они пропускают 20...40% ИК лучей.

Фосфатные теплопоглощающие стекла по сравнению с силикатными имеют преимущества в том, что они бесцветны или слабо окрашены в желтоватые или сероватые тона и при почти полном поглощении ИК лучей (90...92%) пропускают 80...85% лучей видимой области спектра.

Строительные и технические стекла с пленочными покрытиями.

Теплоотражающие, тепло- и солнцезащитные, радиозащитные, токопроводящие, цветные и другие стекла со специальными светотехническими и теплофизическими свойствами выпускаются стекольной промышленностью на основе стекол обычных промышленных составов c металлическими и оксидными пленочными покрытиями.

Стекла с металлическими покрытиями. Для получения стекол с тонкими пленками металлов используют золото, серебро, никель, хром, а также смеси этих и других металлов. Тонкие пленки металлов характеризуются сравнительно высоким светопропусканием в видимой области спектра (40...70%) и высоким отражением в инфракрасной части спектра (60...75%), поэтому они являются отражающими теплозащитными и солнцезащитными стеклами. Причем золотые пленки придают стеклу в отраженном свете золотистую окраску, а в проходящем - зеленую. Серебро в отраженном свете придает серебристо-металлический блеск, а в проходящем свете - голубой.

Толщина металлических пленок не превышает 0,1...0,2 мкм, в более толстых слоях металлы не прозрачны. При длительном употреблении пленки стираются. Для их сохранения наносят защитные прозрачные слои из SiO₂, органических материалов или при использовании в остеклении монтируют в стеклопакеты металлическими слоями внутрь.

Металлические слои на стекле, как и при производстве зеркал, наносят испарением соответствующего металла в вакууме.

Стекла с оксидно-металлическими пленками имеют большую прочность и химическую стойкость. Оксидные пленки прочно закрепляются на поверхности стекла, увеличивая его прочность на 20...30%.

По областям применения с такими пленками различают следующие виды стекол:

поглощающие ультрафиолетовое излучение;

поглощающие ту или иную часть видимой области спектра (цветные, тонированные);

задерживающие тепловую радиацию солнца (теплозащитные);

отражающие длинноволновую ИК радиацию (теплоотражающие);

токопроводящие;

с высоким отражением в видимой области спектра (полупрозрачные стекла);

экранирующие энергию радиоволн в диапазоне 1... 150 см (радиозащитные);

По химическому составу пленки получают из оксидов олова SnO₂, индия InO₂, цинка ZnО, железа Fe₂O₃, меди СuО, хрома Cr₂O₃, титана TiO₂.

Теплоотражающие прозрачные бесцветные стекла получают с применением пленок из оксидов олова. Эти стекла отражают от 60 до 90% длинноволновой (λ=1,5...10 мкм) энергии, излучаемой техническими источниками тепла, сохраняя светопрозрачность в пределах 70...80%. Они используются в качестве тепловых экранов на предприятиях с интенсивным выделением тепла. В строительстве используются в качестве теплоизоляционного остекления в районах Крайнего Севера, так как уменьшают примерно на 50% потери тепла через оконные проемы по сравнению с обычным стеклом.

Солнцезащитные, или теплозащитные, стекла получают путем нанесения на поверхность стекла пленок оксида олова с примесью оксида сурьмы Sb₂O₃. Это стекло может иметь светопропускание от 75 до 45 % независимо от его толщины. Оно имеет цвет от серо-голубого до сине-фиолетового.

Пропускание тепловой радиации солнечного спектра не зависит от плотности окраски и составляет 40...50 %. В отличие от теплопоглощающих стекол, окрашенных в массе, теплозащитные пленочные стекла частично отражают и частично поглощают радиацию солнечного спектра.

Токопроводящие стекла получают на основе оксидов олова, индия, цинка, и др. Чаще всего используют пленки оксида олова, модифицированного примесями сурьмы, фосфора, цинка, фтора и др. Эти пленки прозрачны, бесцветны, их удельное поверхностное сопротивление может быть от 10 Ом/см² до 1·10⁵ Ом/см² и выше, толщина пленки не превышает 1 мкм.

Бесцветные полупрозрачные зеркала получены на основе стекол с пленкой оксида титана. Эти стекла отражают до 40% видимого света и используются как декоративные для архитектурной отделки зданий.

Все пленочные оксидные покрытия, применяемые в промышленности, отличаются высокой атмосферостойкостью, не боятся перепадов температур, химически стойкие. Прочность на истирание не ниже, чем у обычного оконного стекла.

Цветное листовое декоративное стекло применяется в строительстве для изготовления витражей, декоративного остекления общественных зданий, детских учреждений, декорирования мебели и других целей. Оно бывает трех видов:

окрашенное в массе (тянутое и прокатное);

накладное тянутое, состоящее из основного толстого (2...6 мм) бесцветного слоя и тонкого цветного (0,1...0,5 мм);

полученное нанесением на плоское бесцветное стекло тонких (толщиной около 1 мкм) цветных оксидно-металлических пленок.

Обычное стекло окрашивают молекулярными красителями, которые вводят в стекольную шихту в количествах, % по массе: для светло-голубого цвета - 0,5 СuО, для темно-голубого - 2,0...2,5 СuО, для зеленого - 0,1...0,5 Сr₂O₃, для желтого - 0,5...1,0 угля.

Для получения красного стекла чистого тона (селенового рубина) и ярко-желтого стекла используют составы, содержащие В₂O₃ и ZnО, а в качестве красителей - селен и сернистый кадмий: для красного - селена 1 и СdS - 2%, а для желтого - 0,2 и 2 % соответственно.

Накладное стекло, получаемое путем вытягивания одновременно бесцветной и цветной стекломассы в виде одной двухслойной ленты, используется в строительстве. Накладное стекло с толстым накладным слоем используют преимущественно для облицовки, а с тонким - в световых проемах, в том числе для витражного стекла, толщина наклада в котором не должна превышать 0,5 мм.

Марблит - непрозрачное утолщенное окрашенное в массе или глушенное стекло, вырабатываемое способом проката. Марблит служит для облицовки внутренних стен, перегородок жилых и общественных зданий, магазинов, а также для отделки мебели.

Марблит обычно вырабатывают двух видов - толщиной 5...7 или 8...10 мм; его наружная лицевая сторона может быть полированной, узорчатой, необработанной - шероховатой («кованой») или огненно-полированной. Обратная сторона имеет мелкую продольную нарезку или рифления для закрепления листа при облицовке.

Марблиты изготавливают самых разных цветов и преимущественно глушенными: желтые (молочные), черные, серые, кремовые, зеленые, розовые, а также мраморовидные и др.

В качестве красителей используют следующие красители в количестве от 0,2 до 1,5 % по массе: Sе, СdS, СdCO₃ (красные, оранжевые, розовые стекла); СuО, Сr₂O₃, СоО (зеленые, голубые, синие); Мn₂O₃ (фиолетовое); уголь, (черное).

Стемалит - листовое стекло толщиной 5...12 мм различной фактуры, покрытое с одной стороны силикатной краской и подвергнутое термообработке для упрочнения стекла и закрепления краски на его поверхности.

По ГОСТ 22279-76 для стемалита установлены размеры, м²: 0,6; 1; 1,2 и 1,7 при толщине стекла соответственно 5; 6; 6,5 и 7,5 мм. Максимальный размер по длине - 1500 мм, по ширине - 1100 мм. Стемалит резке не поддается. Его изготавливают из оконного стекла (ГОСТ 7380-78) различных цветов: черного, белого, синего и др., используя эмалевые краски Дулевского красочного завода. Стемалит применяется для наружной и внутренней облицовки зданий, изготовления многослойных навесных панелей. Размер панели стемалита 3,2x1,2 м и более, площадь - 3,8...7 м².

Узорчатое стекло - это листовое прокатное бесцветное или цветное стекло, имеющее по всей поверхности на одной или обеих сторонах рельефный закономерно повторяющийся узор. Сочетая в себе свойства светорассеивания и богатые декоративные качества, узорчатое стекло позволяет создавать выразительные интерьеры.

Узорчатое стекло, выпускаемое согласно ГОСТ 5533-86, применяют для остекления дверей, мебели и других объектов, где не допускается сквозная видимость и требуется рассеянное освещение. Стекло выпускается толщиной 4, 5 и 6 мм. При толщине 4 мм размеры должны быть не более 1200x2500 мм. Для дверей жилых и общественных зданий размеры: 1450x375,1450x475,1450x575,1450x675, 1750x475, 1750x675 мм.

К узорчатому стеклу относятся стекла «мороз» и «метелица».

Стекло «мороз» изготавливают из листового оконного или витринного неполированного стекла путем специальной обработки, в результате которой на поверхности образуется узор, напоминающий заиндевевшее стекло. Его выпускают в виде листов толщиной 4 и 5 мм с максимальным размером 1000x1800 мм. Стекло «мороз» применяют для остекления внутренних и наружных световых проемов.

Стекло «метелица» получают методом формования ленты на расплаве металла (олова). Оно может быть бесцветным, цветным или иметь окрашенный электрохимическим способом поверхностный слой в результате ионного обмена и диффузии ионов металла в стекло. Одна поверхность стекла термически полированная, другая имеет неповторяющийся узор в виде выступающих над поверхностью, листа волнистых участков, характер и регулярность которых могут быть заданы при производстве. Узор из линий может быть окрашен или на поверхность может быть напылен металлический зеркальный слой. Размер выпускаемых листов «метелица» 1900x800 мм и 1500x800 мм при толщине 6,5 мм. Стекло «метелица» используется для остекления дверей, перегородок, а также для декоративной отделки интерьеров.

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях