СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

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 1000x1600 мм, а минимальных — 400x500 мм. Светопропускание 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 стекло может иметь обе поверхности или одну поверхность гладкими, риф­леными или узорчатыми. Для армирования применяется сварная или крученая 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.

138

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 неарми - рованное, состоит из нескольких листов стекла, прочно склеенных между собой прозрачной эластичной прокладкой, чаще всего из по - ливинилбутирольной 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 остеклении 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. Свето­пропускание 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.

139

Светопрозрачные изделия и конструкции

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

Блоки стеклянные пустотелые применяются для устройства на­ружных и внутренних ограждений, которые помимо хорошей свето­пропускающей 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.

Светопропус- кание 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.

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.

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.

а)

1-1

л л

(§

7»

Стеклопакеты подразделяются на клееные, паяные и сварные (рис. 6.4), по числу слоев стекла — на двух-, трех - и четырехслойные. Стеклопакетное 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.

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 раз личными 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 длиной 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 стеклокристалли­ческих 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; пенодекор, порокерамзит, мозаичная плитка; пемза, спеченная из стеклопорошка); 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 тканью. 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 стемалит 27 различных цветов толщиной 5-7,5 мм, 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 мраморо­видную 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 защищают 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 «Муранита» 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/м3, коэффициент теплопроводности 0,04-0,15 Вт/(м-0С), 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 интервале рабочих температур от -260 до +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, рубленого 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. Ко­ротковолокнистые материалы получают центробежным или дутье­вым способами (рис. 6.5).

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

Рис. 6.5. Получение стекловолокна центробежным (а) и дутьевым (б) способами:

1 — ванна с расплавом; 2 — струя расплава; 3 — грелка; 4 — патрубок по­дачи сжатого воздуха или пара; 5 — центрифуга; 6 — стеклянное волокно

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. Рубленое 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.