ВОЛОДИМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра: Будівельного виробництва.
«Виробництво скла».
Виконала:
Короткова С. В.
студентка групи ЗЕУСВ-106,
Перевірив:
Тур
Наталія
Миколаївна
Володимир, 2007 р.
Зміст
1. Етапи розвитку стеклоделия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
2. Склоподібного стану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ........... 4
3. Фізичні властивості скла ... ... ... ... ... .... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... 5
4. Загальна класифікація за хімічним складом. ... ... ... ... ... ....................................... ........ 6
5. Основи сучасної технології одержання скла ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
5.1.Стекловаренная піч ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..................................... ...................................... 7
5.2. Технологія отримання скла ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...................................... ..................... 7
6. Застосування скла в будівництві ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ................................... ......... 9
7. Листове скло в будівництві та виробництві ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
7.1. Характеристика листового скла різного асортименту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
7.2. Листове скло зі спеціальними властивостями. ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
8. Архітектурно-будівельні та облицювальні вироби зі скла ... ... ... ... ... ... .............. 15
9. Теплоізоляційні та звукоізоляційні стекломатеріали. ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... .. 17
10. Художнє скло в будівництві та архітектурі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
11. Бібліографічний список ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 20
1.Етапи розвитку стеклоделия.
Скло відомо людині з найдавніших часів, були знайдені археологами предмети різні прикраси, амулети з природного вулканічного скла в різних місцях земної кулі.
Стеклоделие було розвинене в країнах Б. Сходу, зокрема в Сирії багаті унікальні вироби, прикрашені емаллю і золотом.
Виробництво скла в Д. Єгипті почалося близько 3000 років до н. е..
Циліндр із світло-блакитного скла прекрасної якості, знайдений у біля Багдада (сучасний Ірак), зроблений в середині 3-го тисячоліття до н. е..
Знайдена при розкопках знаменита ваза з написаним на ній ім'ям ассірійського царя Саргопа II (722 - 705 до н. Е..), Що знаходиться в Британському музеї (Лондон), зроблена з напівпрозорого зеленуватого Скло.
У Китаї в 5-3 ст. до н. е.. скляні вироби з'являються у великій кількості в т. ч. намисто з «глазовідним» візерунком і специфічним хімічним складом. Перші письмові свідчення про виготовлення скла-п'яти кольорів в Китаї відносяться до кінця 3 ст.
Приблизно за 1200 років до н. е.. вже була відома техніка пресування скла у відкритих формах. Цим способом виготовлялися вази, чаші, кубки, кольорові мозаїчні прикраси. Особливо поширеним було блакитне і бірюзове скло, забарвлене міддю. Зелене скло отримували фарбуванням міддю і залізом. Синє скло, забарвлене кобальтом, з'явилося в Єгипті на початку нашої ери.
При деяких досягнення стародавнього стеклоделия техніка його була примітивна. Високих температур отримувати не вміли, скло виходило не непрозорим і в дуже малих кількостях. Вироби отримували прийомами ручної ліпки, за допомогою плоских каменів, а для виготовленні виробів у вигляді невеликих судин - дерев'яні палички, обмазані сумішшю піску та глини. Асортимент виробів обмежувався дрібними туалетними прикрасами: намистом, амулетами, флакончиками для аром. речовин і т.п.
Переворот у технології стеклоделия був на рубежі нашої ери винаходом методу видування порожніх скляних виробів. Стали отримувати прозоре скло, виплавляти його відразу в значних кількостях, навчилися видуваючи через трубка красиві судини щодо великого розміру і найрізноманітнішої форми.
Першими оволоділи методом видування скляних виробів майстри Стародавнього Риму, мистецтво стеклоделия знаходилося на великій висоті до видатних зразків світового мистецтва Портландская ваза що знаходиться в Британському музеї. Після падіння Римської імперії (кінець 5 ст.) Центр стеклоделия переміщається до Візантії, де освоїли виплавку кольорового непрозорого скла (смальти) для мозаїки, змінила кам'яну мозаїку.
На Русі в Києві, в шарах 11-13 ст., Розкопками розкриті великі скляні майстерні скляних браслетів. Така майстерня була виявлена і при розкопках в Костромі. Монголо-татарське нашестя перервало скляне виробництво на Русі, яке відновилося лише в 17 ст. У середні століття мозаїка з смальти створювалися в Грузії.
Скло виготовлялося і в інших країнах Сходу, наприклад, в 12-14 ст. виробництвом скляних виробів з розписом емалями славилася Сирія. У країнах Західної Європи в середні століття розвивається мистецтво Фігурне вирізані скла скріплювалися свинцевими перемичками і вставлялися у віконні прорізи будівель. Розквіт мистецтва середньовічних вітражів припадає на 13-14 ст.
Розвивається стеклоделие в Німеччині, де традиції цього виробництва збереглися, мабуть, з часів римського владарювання. 1612 у Флоренції була видана книга А. Пері, яку можна вважати першою науковою працею в області склоробства. Книга ця стала надовго керівництвом за технологією отримання скла.
У 1615 в Англії пропонується спосіб використання вугілля як палива для скловарних печей. Це дає можливість отримувати при високих температурах жаростійку скла. У 17 століття в Англії був запропонований склад скла з окисом свинцю, що відрізняло скло блиском і райдужною грою.
З другої половини 17 ст. першість з виробництва скла переходить до Чехії, де почали виготовляти товстостінні посудини зі скла. Велика товщина стінок дозволяє виробляти огранювання-богемського кришталю отримало широку популярність. На Русі новий етап розвитку стеклоделия починається з 17 ст., Коли біля Можайська був побудований (1635) шведом Єлисеєм Коетом перший в Росії скляний завод. У 1668 був побудований Ізмайловський завод під Москвою. Петро I побудував під Москвою на Воробйових горах державний скляний завод. У 1748 Ломоносов В. організував при Петербурзькій академії лабораторію, в якій проводив досліди з фарбуванням скла, варив смальту, розробивши палітру кольорової скляної мозаїки. У 1753 ним була побудована для виробництва кольорового скла Усть-Рудицкая фабрика в поблизу Петербурга. У СРСР розгорнулося будівництво великих механізованих нових скляних заводів і реконструкція старих заводів. Напередодні Великої Вітчизняної війни скляна промисловість висунулася за обсягом виробництва на 1-е місце в Європі.
2.Стекло, склоподібного стану.
Комісія з термінології АН СРСР дала таке визначення склу:
"Склом називаються всі аморфні тіла, одержувані шляхом переохолодження розплаву незалежно від хімічного складу і температурної області затвердіння і які мають в результаті поступового збільшення в'язкості механічними властивостями твердих тіл, причому процес переходу з рідкого стану в склоподібний повинен бути оборотним".
Скло-вважають технічним терміном на відміну від наукового терміна "склоподібного стану". У склі можуть виявитися міхури, дрібні кристалики. У матеріалі з стеклообразного речовини, може бути навіть спеціально утворено дуже велике число дрібних кристаликів, що роблять матеріал непрозорим або надають йому інше забарвлення. Такий матеріал називають "молочним" склом, пофарбованим склом і т.д.
Сучасні поняття розрізняють терміни "скло" і "склоподібного стану". "Склоподібного стану": "Речовиною тверде некристалічні, що утворилася в результаті охолодження рідини зі швидкістю, достатньою для запобігання кристалізації під час охолодження". Н.В. Соломін, "склом називається матеріал, в основному складається з стеклообразного речовини".
Всі речовини, що знаходяться в склоподібного стані мають кількома загальними фізико-хімічними характеристиками. Типові скловидні тіла:
1. ізотопи, тобто властивості їх однакові у всіх напрямках;
2.При нагріванні не плавляться, як кристали, а поступово розм'якшуються, переходячи з крихкого в тягуче, високов'язкої і в капельножидкой стан;
3.расплавляются і тверднуть оборотно, знову набувають первинні властивості.
Оборотність пресів і властивостей вказує на те, що стеклообразующие розплави і затверділе скло є істинними розчинами. Перехід речовини з рідкого стану в твердий при зниженні температури може відбуватися двома шляхами: речовина кристалізується або застигає у вигляді скла.
По першому шляху можуть слідувати майже всі речовини. Однак шлях кристалізації звичайний тільки для тих речовин, які будучи в рідкому стані, мають малу в'язкістю і в'язкість яких зростає порівняно повільно, аж до моменту кристалізації.
До другої групи у вирішальній мірі залежать від концентрації лугів або від концентрації яких або інших обраних компонентів. Залежність їх від складу впливає на: в'язкість, електропровідність, швидкість дифузії іонів, діелектричні втрати, хімічна стійкість, світлопропускання, твердість, поверхневий натяг.
3. Фізичні властивості скла.
Щільність звичайних натрій-калій-силікатних стекол, в тому числі і віконних, коливається в межах 2500-2600 кг / м 3. При підвищенні температури від 20 до 1300 о С щільність більшості стекол зменшується на 6-12%, тобто на 100 про З щільність зменшується на 15кг / м 3. Межа міцності звичайних відпалених стекол при стисканні становить 500-2000МПа, віконне скло 900-1000МПа.
Твердість скла залежить від хімічного складу. Стекла мають різну твердість у межах 4 000-10 000МПа. Найбільш твердим є кварцове скло, зі збільшенням вмісту лужних оксидів твердість стекол знижується.
Крихкість. Скло поряд з алмазом і кварцом відноситься до ідеально крихких матеріалів. Оскільки крихкість найчіткіше проявляється при ударі, її характеризують міцністю на удар. Міцність скла на удар залежить від питомої в'язкості.
Теплопровідність. Найбільшу теплопровідність мають кварцові скла. Звичайне віконне скло має 0,97 Вт / (м. К). З підвищенням температури теплопровідність збільшується, теплопровідність залежить від хімічного складу скла.
Висока прозорість оксидних стекол зробила їх незамінними для скління будівель, дзеркал і оптичних приладів, включаючи лазерні, телевізійної, кіно-і фототехніки і так далі. Для будівельного листового скла, віконного, вітринного необхідно враховувати, що коефіцієнт світлопропускання прямо залежить від здатності, що відображає поверхні скла і від його поглинання. Теоретично навіть ідеальний, не поглинає світло скло не може пропускати світла більше 92%.
Оптичні властивості скла: показник заломлення здатність скла заломлювати падаючий на нього світло. Для виробництва керамічних барвників дуже важливий показник заломлення. Від нього залежить наскільки сильно буде відбивати світло керамічний виріб і як буде виглядати.
Механічні властивості: пружність властивість твердого тіла відновлювати свою первісну форму після припинення дії навантаження. Пружність характеризують такі величини як модуль нормальної пружності, який визначає величину напружень, що виникають під впливом навантаження при розтягуванні (стиску).
Внутрішнє тертя: Стеклообразное системи, мають здатність поглинати механічні, зокрема, звукові й ультразвукові коливання. Згасання коливань залежить від складу неоднорідностей у склі.
Термічні властивості силікатних систем є найважливішими властивостями як при вивченні так і при виготовленні керамічних і скляних виробів.
Питома теплоємність: - визначаються кількістю тепла Q, необхідним для нагрівання одиниці маси скла на 1 о С.
Хімічна стійкість - стійкість по відношенню до різних агрессив-ним середах - одна з дуже важливих властивостей стекол важливо для медіцини.
Загартовані скла руйнуються в 1,5-2 рази швидше, ніж стекла добре відпалених.
У сучасному будівництві для віконних, дверних та інших отворів застосовуються спеціальні скла з сонце і теплозахисними властивостями.
Для цих стекол важливо спектральних характер світлового потоку, що пройшов через освітлення, оцінка колірного тону. На основі цих характеристик здійснюється вибір певного виду скла, а також визначення теплотехнічних і світлотехнічних властивостей, їх вплив на умови роботи, дизайн будівель і споруд.
4.Общее класифікація за хімічним складом.
Неорганічні скла поділяються на кілька типів: елементарні, оксидні, галогенідними, халькогенідні і змішані.
Елементарні (одноатомні) скла.
Елементарними називаються скла, що складаються з атомів одного елемента. У склоподібна стані можна отримати сірку, селен, миш'як, фосфор. Є відомості про можливість осклування телуру і кисню. При охолодженні -11 о С дає каучукоподібний прозорий продукт, нерозчинний в сірковуглеці.
Оксидні скла.
При определеии класу враховується природа стеклообразующего оксиду, що входить до складу скла оксид бору, оксид кремнію, оксид фосфору. Багато оксиди переходять у стан скла лише в умовах швидкісного охолодження оксид миш'яку, оксид сурми, оксид ванадію, або самі по собі не скла оксидів алюмінію, оксид вольфраму, однак у комбінаціях стеклообразующие властивості різко посилюються.
Силікатні скла.
Найголовніше значення в практиці належить класу силікатних стекол. З ними не можуть зрівнятися за поширеністю в побуті і в техніці ніякі інші класи стекол. Вирішальні переваги силікатних стекол обумовлені їх дешевизною, економічною доступністю, високою хімічною стійкістю в найбільш поширених хімічних реагенти і газових середовищах, високою твердістю, порівняльної простотою промислового виробництва.
Боратного скла.
Склоподібний борний ангідрит легко виходить шляхом простого плавлення борної кислоти при 1200-1300 про С. Завдяки відмінним електроізоляційним якостям і порівняльної легкоплавкості боратного скла широко застосовуються в електротехніці. Деякі боратного скла представляють інтерес для Оптотехніка.
Скло органічне - це технічна назва на основі органічних полімерів: полікрілатов, полістиролу, полікарбонатів, сополімерів вінілхлориду в поєднанні з метилметакрилатом. подальша обробка: Переробка лиття під тиском. прозора безбарвна пластична маса, що утворюється при полімеризації метилового ефіру метакрилової кислоти. Легко піддається механічній обробці. Застосовується як листове скло в авіа-і машинобудуванні, для виготовлення побутових виробів, засобів захисту в лабораторіях, будівництві та архітектурі, приладобудуванні, скління парників, куполів, вікон, в медицині-протези, лінзи в оптиці, труб у харчовій промисловості та ін
Кварцове скло - містить не менше 99% SiO-(кварцу). Кварцове скло виплавляють при температурі понад 1700 ° С з найчистіших різновидів кристалічного кварцу, гірського кришталю, жильного кварцу або чистих кварцових пісків. Кварцове скло пропускає ультрафіолетові промені, має дуже високу температуру плавлення, завдяки невеликому коефіцієнту розширення витримує різку зміну температур, стійке по відношенню до води і кислот. Кварцове скло застосовують для виготовлення лабораторного посуду, оптичних приладів, ізоляційних матеріалів, ртутних ламп, що застосовуються в медицині та ін
Скло розчинне-суміш силікатів натрію і калію (або тільки натрію), водні розчини яких називаються рідким склом. Розчинне скло застосовують для виготовлення кислототривких цементів і бетонів, для просочування тканин, виготовлення вогнезахисних фарб, силіка-гелю, для зміцнення слабких грунтів та ін
Скло хіміко-лабораторне - скло, що володіє високою хімічною і термічною стійкістю. Для підвищення цих властивостей до складу скла вводять оксиди цинку і бору.
Скловолокно - штучне волокно широко застосовується в хімічній промисловості для фільтрації гарячих кислих і лужних розчинів, очищення гарячого повітря і газів; матаріали зі скловолокна застосовуються в будівництві і при корозійно-стійких трубопроводів, при виготовленні електроізоляції та ін
5.Основи сучасної технології одержання скла.
5.1. Скловарна піч.
Ванна піч безперервної дії. Конструктивно піч має варильний і виработочний басейн, з'єднані між собою по скломасі протокою. Кафедра: Будівельного виробництва.
Реферат
на тему:«Виробництво скла».
Виконала:
Короткова С. В.
студентка групи ЗЕУСВ-106,
Перевірив:
Тур
Наталія
Миколаївна
Володимир, 2007 р.
Зміст
1. Етапи розвитку стеклоделия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
2. Склоподібного стану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ........... 4
3. Фізичні властивості скла ... ... ... ... ... .... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... 5
4. Загальна класифікація за хімічним складом. ... ... ... ... ... ....................................... ........ 6
5. Основи сучасної технології одержання скла ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
5.1.Стекловаренная піч ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..................................... ...................................... 7
5.2. Технологія отримання скла ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...................................... ..................... 7
6. Застосування скла в будівництві ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ................................... ......... 9
7. Листове скло в будівництві та виробництві ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
7.1. Характеристика листового скла різного асортименту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
7.2. Листове скло зі спеціальними властивостями. ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
8. Архітектурно-будівельні та облицювальні вироби зі скла ... ... ... ... ... ... .............. 15
9. Теплоізоляційні та звукоізоляційні стекломатеріали. ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... .. 17
10. Художнє скло в будівництві та архітектурі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
11. Бібліографічний список ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 20
1.Етапи розвитку стеклоделия.
Скло відомо людині з найдавніших часів, були знайдені археологами предмети різні прикраси, амулети з природного вулканічного скла в різних місцях земної кулі.
Стеклоделие було розвинене в країнах Б. Сходу, зокрема в Сирії багаті унікальні вироби, прикрашені емаллю і золотом.
Виробництво скла в Д. Єгипті почалося близько 3000 років до н. е..
Циліндр із світло-блакитного скла прекрасної якості, знайдений у біля Багдада (сучасний Ірак), зроблений в середині 3-го тисячоліття до н. е..
Знайдена при розкопках знаменита ваза з написаним на ній ім'ям ассірійського царя Саргопа II (722 - 705 до н. Е..), Що знаходиться в Британському музеї (Лондон), зроблена з напівпрозорого зеленуватого Скло.
У Китаї в 5-3 ст. до н. е.. скляні вироби з'являються у великій кількості в т. ч. намисто з «глазовідним» візерунком і специфічним хімічним складом. Перші письмові свідчення про виготовлення скла-п'яти кольорів в Китаї відносяться до кінця 3 ст.
Приблизно за 1200 років до н. е.. вже була відома техніка пресування скла у відкритих формах. Цим способом виготовлялися вази, чаші, кубки, кольорові мозаїчні прикраси. Особливо поширеним було блакитне і бірюзове скло, забарвлене міддю. Зелене скло отримували фарбуванням міддю і залізом. Синє скло, забарвлене кобальтом, з'явилося в Єгипті на початку нашої ери.
При деяких досягнення стародавнього стеклоделия техніка його була примітивна. Високих температур отримувати не вміли, скло виходило не непрозорим і в дуже малих кількостях. Вироби отримували прийомами ручної ліпки, за допомогою плоских каменів, а для виготовленні виробів у вигляді невеликих судин - дерев'яні палички, обмазані сумішшю піску та глини. Асортимент виробів обмежувався дрібними туалетними прикрасами: намистом, амулетами, флакончиками для аром. речовин і т.п.
Переворот у технології стеклоделия був на рубежі нашої ери винаходом методу видування порожніх скляних виробів. Стали отримувати прозоре скло, виплавляти його відразу в значних кількостях, навчилися видуваючи через трубка красиві судини щодо великого розміру і найрізноманітнішої форми.
Першими оволоділи методом видування скляних виробів майстри Стародавнього Риму, мистецтво стеклоделия знаходилося на великій висоті до видатних зразків світового мистецтва Портландская ваза що знаходиться в Британському музеї. Після падіння Римської імперії (кінець 5 ст.) Центр стеклоделия переміщається до Візантії, де освоїли виплавку кольорового непрозорого скла (смальти) для мозаїки, змінила кам'яну мозаїку.
На Русі в Києві, в шарах 11-13 ст., Розкопками розкриті великі скляні майстерні скляних браслетів. Така майстерня була виявлена і при розкопках в Костромі. Монголо-татарське нашестя перервало скляне виробництво на Русі, яке відновилося лише в 17 ст. У середні століття мозаїка з смальти створювалися в Грузії.
Скло виготовлялося і в інших країнах Сходу, наприклад, в 12-14 ст. виробництвом скляних виробів з розписом емалями славилася Сирія. У країнах Західної Європи в середні століття розвивається мистецтво Фігурне вирізані скла скріплювалися свинцевими перемичками і вставлялися у віконні прорізи будівель. Розквіт мистецтва середньовічних вітражів припадає на 13-14 ст.
Розвивається стеклоделие в Німеччині, де традиції цього виробництва збереглися, мабуть, з часів римського владарювання. 1612 у Флоренції була видана книга А. Пері, яку можна вважати першою науковою працею в області склоробства. Книга ця стала надовго керівництвом за технологією отримання скла.
У 1615 в Англії пропонується спосіб використання вугілля як палива для скловарних печей. Це дає можливість отримувати при високих температурах жаростійку скла. У 17 століття в Англії був запропонований склад скла з окисом свинцю, що відрізняло скло блиском і райдужною грою.
З другої половини 17 ст. першість з виробництва скла переходить до Чехії, де почали виготовляти товстостінні посудини зі скла. Велика товщина стінок дозволяє виробляти огранювання-богемського кришталю отримало широку популярність. На Русі новий етап розвитку стеклоделия починається з 17 ст., Коли біля Можайська був побудований (1635) шведом Єлисеєм Коетом перший в Росії скляний завод. У 1668 був побудований Ізмайловський завод під Москвою. Петро I побудував під Москвою на Воробйових горах державний скляний завод. У 1748 Ломоносов В. організував при Петербурзькій академії лабораторію, в якій проводив досліди з фарбуванням скла, варив смальту, розробивши палітру кольорової скляної мозаїки. У 1753 ним була побудована для виробництва кольорового скла Усть-Рудицкая фабрика в поблизу Петербурга. У СРСР розгорнулося будівництво великих механізованих нових скляних заводів і реконструкція старих заводів. Напередодні Великої Вітчизняної війни скляна промисловість висунулася за обсягом виробництва на 1-е місце в Європі.
2.Стекло, склоподібного стану.
Комісія з термінології АН СРСР дала таке визначення склу:
"Склом називаються всі аморфні тіла, одержувані шляхом переохолодження розплаву незалежно від хімічного складу і температурної області затвердіння і які мають в результаті поступового збільшення в'язкості механічними властивостями твердих тіл, причому процес переходу з рідкого стану в склоподібний повинен бути оборотним".
Скло-вважають технічним терміном на відміну від наукового терміна "склоподібного стану". У склі можуть виявитися міхури, дрібні кристалики. У матеріалі з стеклообразного речовини, може бути навіть спеціально утворено дуже велике число дрібних кристаликів, що роблять матеріал непрозорим або надають йому інше забарвлення. Такий матеріал називають "молочним" склом, пофарбованим склом і т.д.
Сучасні поняття розрізняють терміни "скло" і "склоподібного стану". "Склоподібного стану": "Речовиною тверде некристалічні, що утворилася в результаті охолодження рідини зі швидкістю, достатньою для запобігання кристалізації під час охолодження". Н.В. Соломін, "склом називається матеріал, в основному складається з стеклообразного речовини".
Всі речовини, що знаходяться в склоподібного стані мають кількома загальними фізико-хімічними характеристиками. Типові скловидні тіла:
1. ізотопи, тобто властивості їх однакові у всіх напрямках;
2.При нагріванні не плавляться, як кристали, а поступово розм'якшуються, переходячи з крихкого в тягуче, високов'язкої і в капельножидкой стан;
3.расплавляются і тверднуть оборотно, знову набувають первинні властивості.
Оборотність пресів і властивостей вказує на те, що стеклообразующие розплави і затверділе скло є істинними розчинами. Перехід речовини з рідкого стану в твердий при зниженні температури може відбуватися двома шляхами: речовина кристалізується або застигає у вигляді скла.
По першому шляху можуть слідувати майже всі речовини. Однак шлях кристалізації звичайний тільки для тих речовин, які будучи в рідкому стані, мають малу в'язкістю і в'язкість яких зростає порівняно повільно, аж до моменту кристалізації.
До другої групи у вирішальній мірі залежать від концентрації лугів або від концентрації яких або інших обраних компонентів. Залежність їх від складу впливає на: в'язкість, електропровідність, швидкість дифузії іонів, діелектричні втрати, хімічна стійкість, світлопропускання, твердість, поверхневий натяг.
3. Фізичні властивості скла.
Щільність звичайних натрій-калій-силікатних стекол, в тому числі і віконних, коливається в межах 2500-2600 кг / м 3. При підвищенні температури від 20 до 1300 о С щільність більшості стекол зменшується на 6-12%, тобто на 100 про З щільність зменшується на 15кг / м 3. Межа міцності звичайних відпалених стекол при стисканні становить 500-2000МПа, віконне скло 900-1000МПа.
Твердість скла залежить від хімічного складу. Стекла мають різну твердість у межах 4 000-10 000МПа. Найбільш твердим є кварцове скло, зі збільшенням вмісту лужних оксидів твердість стекол знижується.
Крихкість. Скло поряд з алмазом і кварцом відноситься до ідеально крихких матеріалів. Оскільки крихкість найчіткіше проявляється при ударі, її характеризують міцністю на удар. Міцність скла на удар залежить від питомої в'язкості.
Теплопровідність. Найбільшу теплопровідність мають кварцові скла. Звичайне віконне скло має 0,97 Вт / (м. К). З підвищенням температури теплопровідність збільшується, теплопровідність залежить від хімічного складу скла.
Висока прозорість оксидних стекол зробила їх незамінними для скління будівель, дзеркал і оптичних приладів, включаючи лазерні, телевізійної, кіно-і фототехніки і так далі. Для будівельного листового скла, віконного, вітринного необхідно враховувати, що коефіцієнт світлопропускання прямо залежить від здатності, що відображає поверхні скла і від його поглинання. Теоретично навіть ідеальний, не поглинає світло скло не може пропускати світла більше 92%.
Оптичні властивості скла: показник заломлення здатність скла заломлювати падаючий на нього світло. Для виробництва керамічних барвників дуже важливий показник заломлення. Від нього залежить наскільки сильно буде відбивати світло керамічний виріб і як буде виглядати.
Механічні властивості: пружність властивість твердого тіла відновлювати свою первісну форму після припинення дії навантаження. Пружність характеризують такі величини як модуль нормальної пружності, який визначає величину напружень, що виникають під впливом навантаження при розтягуванні (стиску).
Внутрішнє тертя: Стеклообразное системи, мають здатність поглинати механічні, зокрема, звукові й ультразвукові коливання. Згасання коливань залежить від складу неоднорідностей у склі.
Термічні властивості силікатних систем є найважливішими властивостями як при вивченні так і при виготовленні керамічних і скляних виробів.
Питома теплоємність: - визначаються кількістю тепла Q, необхідним для нагрівання одиниці маси скла на 1 о С.
Хімічна стійкість - стійкість по відношенню до різних агрессив-ним середах - одна з дуже важливих властивостей стекол важливо для медіцини.
Загартовані скла руйнуються в 1,5-2 рази швидше, ніж стекла добре відпалених.
У сучасному будівництві для віконних, дверних та інших отворів застосовуються спеціальні скла з сонце і теплозахисними властивостями.
Для цих стекол важливо спектральних характер світлового потоку, що пройшов через освітлення, оцінка колірного тону. На основі цих характеристик здійснюється вибір певного виду скла, а також визначення теплотехнічних і світлотехнічних властивостей, їх вплив на умови роботи, дизайн будівель і споруд.
4.Общее класифікація за хімічним складом.
Неорганічні скла поділяються на кілька типів: елементарні, оксидні, галогенідними, халькогенідні і змішані.
Елементарні (одноатомні) скла.
Елементарними називаються скла, що складаються з атомів одного елемента. У склоподібна стані можна отримати сірку, селен, миш'як, фосфор. Є відомості про можливість осклування телуру і кисню. При охолодженні -11 о С дає каучукоподібний прозорий продукт, нерозчинний в сірковуглеці.
Оксидні скла.
При определеии класу враховується природа стеклообразующего оксиду, що входить до складу скла оксид бору, оксид кремнію, оксид фосфору. Багато оксиди переходять у стан скла лише в умовах швидкісного охолодження оксид миш'яку, оксид сурми, оксид ванадію, або самі по собі не скла оксидів алюмінію, оксид вольфраму, однак у комбінаціях стеклообразующие властивості різко посилюються.
Силікатні скла.
Найголовніше значення в практиці належить класу силікатних стекол. З ними не можуть зрівнятися за поширеністю в побуті і в техніці ніякі інші класи стекол. Вирішальні переваги силікатних стекол обумовлені їх дешевизною, економічною доступністю, високою хімічною стійкістю в найбільш поширених хімічних реагенти і газових середовищах, високою твердістю, порівняльної простотою промислового виробництва.
Боратного скла.
Склоподібний борний ангідрит легко виходить шляхом простого плавлення борної кислоти при 1200-1300 про С. Завдяки відмінним електроізоляційним якостям і порівняльної легкоплавкості боратного скла широко застосовуються в електротехніці. Деякі боратного скла представляють інтерес для Оптотехніка.
Скло органічне - це технічна назва на основі органічних полімерів: полікрілатов, полістиролу, полікарбонатів, сополімерів вінілхлориду в поєднанні з метилметакрилатом. подальша обробка: Переробка лиття під тиском. прозора безбарвна пластична маса, що утворюється при полімеризації метилового ефіру метакрилової кислоти. Легко піддається механічній обробці. Застосовується як листове скло в авіа-і машинобудуванні, для виготовлення побутових виробів, засобів захисту в лабораторіях, будівництві та архітектурі, приладобудуванні, скління парників, куполів, вікон, в медицині-протези, лінзи в оптиці, труб у харчовій промисловості та ін
Кварцове скло - містить не менше 99% SiO-(кварцу). Кварцове скло виплавляють при температурі понад 1700 ° С з найчистіших різновидів кристалічного кварцу, гірського кришталю, жильного кварцу або чистих кварцових пісків. Кварцове скло пропускає ультрафіолетові промені, має дуже високу температуру плавлення, завдяки невеликому коефіцієнту розширення витримує різку зміну температур, стійке по відношенню до води і кислот. Кварцове скло застосовують для виготовлення лабораторного посуду, оптичних приладів, ізоляційних матеріалів, ртутних ламп, що застосовуються в медицині та ін
Скло розчинне-суміш силікатів натрію і калію (або тільки натрію), водні розчини яких називаються рідким склом. Розчинне скло застосовують для виготовлення кислототривких цементів і бетонів, для просочування тканин, виготовлення вогнезахисних фарб, силіка-гелю, для зміцнення слабких грунтів та ін
Скло хіміко-лабораторне - скло, що володіє високою хімічною і термічною стійкістю. Для підвищення цих властивостей до складу скла вводять оксиди цинку і бору.
Скловолокно - штучне волокно широко застосовується в хімічній промисловості для фільтрації гарячих кислих і лужних розчинів, очищення гарячого повітря і газів; матаріали зі скловолокна застосовуються в будівництві і при корозійно-стійких трубопроводів, при виготовленні електроізоляції та ін
5.Основи сучасної технології одержання скла.
5.1. Скловарна піч.
Для завантаження шихти і склобою піч обладнана двома завантажувальними кишенями, розташованими за її бічних сторін.
Варильний басейн печі опалюється газоподібним або рідким паливом. Для опалення газоподібним паливом варильного басейну, піч обладнана шістьма пальниками, розташованими з торцевої стіни ванної печі, протилежної її виработочной частини.
Видалення димових газів з скловарної печі здійснюється через систему димових каналів, оснащених димоповітряної клапанами, трубою і димососом.
Скловарна піч проточна. Продуктивність печі-70 тонн на добу.
5.2.Технологія отримання скла.
Технологія отримання скла складається з двох виробничих циклів.
Ц ІКЛ технології скломаси включає операції:
• підготовки сирих матеріалів;
• змішування їх у певних співвідношеннях, відповідно із заданим хімічним складом скла в однорідну шихту;
• варіння шихти в скловарних печах для отримання однорідної рідкої скломаси.
Цикл технології отримання скляних виробів складається з операцій:
• доведення скломаси до температури (і в'язкості);
• формування виробів;
• постеленого охолодження виробів з метою ліквідації виникають у процесі формування напруг;
• термічної, механічної або хімічної (окремо або у взаємному поєднанні) обробки відформованих виробів для додання їм заданих властивостей.
Сирі - кремнезем, який є головною частиною скла, вводиться у вигляді меленого кварцу. Придатність піску для скловаріння визначається вмістом в ньому домішок і зерновим складом. Шкідливими домішками є перш за все з'єднання заліза і хрому, які надають жовтувато-зелений зелений кольори. Розмір зерен піску приблизно 0,2-0,5 мм.
Окис алюмінію, застосовувана у виробництві промислових стекол, запроваджується з глиною, каоліном, гідратом окису алюмінію.
Окис натрію вводиться з одного кальцинованої содою.
Окис калію вводиться у вигляді солей; застосовується головним чином у виробництво посуду, кольорових, оптичних та деяких технічних стекол.
Окис літію використовується при виробленні опалових і деяких спеціальних стекол.
Окис кальцію вводиться переважно у вигляді крейди.
Окис барію використовується при виробництві оптичних стекол і кришталю.
Окис цинку застосовується у виробництво оптичних, хіміко-лабораторних стекол.
У стекловарении використовуються матеріали, що містять одночасно гірські породи, доменний шлак, скляний бій і ін
До допоміжних сирим матеріалів відносяться освітлювачі. У якість освітлювачів, сприяють видаленню зі скла бульбашок, застосовують у невеликих кількостях сульфати натрію і амонію, хлористий натрій, та ін Деякі з цих речовин одночасно є обесцвечівателямі.
Як барвників застосовують сполуки кобальту, нікелю, заліза, хрому, марганцю, селену, міді, урану, кадмію, сірку, хлорне золото тощо
Білі, мало прозорі скла молочні (найбільш заглушені), опалові застосовуються різні фосфати, сполуки сурми, олова та ін
Скловаріння ведеться при температурах 1400 ° -1600 °. У ньому розрізняють три стадії.
Перша стадія - варіння, коли відбувається хімічна взаємодія та освіта в'язкої маси. Варка скла здійснюється у скловарних печах. Вибір того чи іншого типу печі обумовлюється видом використаного палива, асортиментом вироблюваних виробів, розмірами виробництва та інше. Управління сучасної скловарної піччю суворо контролюється і в значній мірі автоматизоване. Контроль доведений до високого ступеня точності. Автоматично регулюються: тиск, співвідношення газоподібного або рідкого палива і повітря; кількість подаваного в піч палива; рівень скломаси у ванні і інші параметри.
Інший спосіб варіння цього скла-сплавлення кварцового порошку в полум'ї киснево-водневої пальника. Непрозоре кварцове скло виходить шляхом оплавлення кварцового піску на вугільному або графітовому стрижні, розігрітому електричним струмом до 1800 °.
Процес варіння скла деяких видів, наприклад оптичного, кварцового, скляного волокна, відрізняється специфічними особливостями. Прозоре кварцове скло виготовляється з гірського кришталю в графітових тиглях, що розігріваються під вакуумом до 1900 ° -2000 ° індукційними струмами високої частоти, або прямим пропусканням електричного струму. Наприкінці варіння в піч впускають повітря під тиском.
Друга стадія - освітлення, відбувається видалення бульбашок, а також розчинення ще залишилися нерозчинених зерен піску; в цій стадії скло витримується в печі протягом декількох годин при найбільш високій температурі.
Третя стадія - охолодження скломаси, коли вона охолоджується до такої температури при якій стає можливим і найбільш зручним виготовляти з неї ті чи інші вироби.
Формування скляних виробів. Метод пресування служать ручних і машинних пресів пружинні форми або ексцентрикові преси.
Метод видування-специфічний метод формування. При виробництві немасових виробів до цих пір застосовується ручний спосіб видування. Основним інструментом робочого видувальників є склодувна трубка. Протягом довгої історії стеклоделия видування вироблялося ротом, нині сконструйовані і застосовуються «трубки-самодувкі».
Методом безперервної прокатки виготовляється листове скло, медод полягає в тому, що струмінь скломаси безперервно надходить з печі в простір між обертовими вальцями, де й прокочується в стрічку, виготовляється листове скло, різних видів.
Відливання скляних виробів у форми зустрічається на практиці рідко; так виготовляються, наприклад, великі диски для астрономічних приладів.
Спосіб відцентрового лиття метод з лиття фасонних труб з розтрубами і фланцями у швидко обертаються форми.
Моліровка-спосіб утворення виробів у формах, при подачі в них стекла у вигляді твердих шматків з оптичного скла і отримуємо велику скляну скульптуру.
Відпал відформованих, ще гарячих виробів служить для запобігання виникнення у них внутрішніх нерівномірних напрузі.
Загартування скла-операція, зворотна отжигу. Загартовані вироби термічно і механічно набагато більш міцні. У результаті загартування виходить небитке скло, що застосовується для скління вікон вагонів, літаків. Щоб загартувати скло, його розігрівають до 600 ° -650 °, потім швидко охолоджують.
Гаряча обробка скла включає відколювання, отопку, вогневу полірування й інші операції. До холодної обробки скла відносять його різка, свердління, шліфування та полірування. Старовинним способом прикраси посуду є живопис по склу. Сріблення, а також алюминированое широко застосовуються у виробництві дзеркал.
6.Прімененіе скла в будівництві.
Скло займає велике місце серед будівельних матеріалів, на сьогоднішній день в архітектурі є будівлі, в яких 80% і більше скло площі фасаду. Стекломатеріали широко застосовуються для засклення різних отворів, в огороджувальних конструкціях, обробці та декорування будинку.
Таблиця1. Будівельні скла і їх застосування.
| Таблиця1. | ||
| Будівельні скла і їх застосування | ||
| Скло та вироби з них | Асортимент скла | Область застосування |
| 1 | 2 | 3 |
| Листове будівельне | Скло листове | Скління вікон |
| Вітринне Неполіроване | Скління дверей, вітрин, ліхтарів верхнього світла | |
| Вітринне поліроване | Скління вітрин, вікон, дверей, меблів | |
| Меблеве | Виготовлення меблів | |
| Дзеркальне | Виготовлення дзеркал | |
| Листове безпечне і зміцнене скло | Армоване | Скління ліхтарів, промислових будівель, приміщень з підвищеними вимогами безпеки |
| Загартоване будівельне | Великогабаритні панелі, двері, перегородки, огороджена, підлоги, стелі | |
| Безосколкове багатошарове | Виготовлення дверей, перегородок, оглядових вікон | |
| Листове зі спеціальними властивостями | Пропускає ультрафіолетові промені | Скління лікувальних установ, дитячих садів, інкубаторів, парників, оранжірей. |
| Поглинаюче ультрафіолетові промені | Скління архівних та інших приміщень з цінними матеріалами. | |
| Теплозахисне (теплопоглинальне) | Для скління будівель, споруд, автомобільного транспорту. | |
| Теплоотражающєє (з плівковим покриттям) | Скління будівель в районах Крайньої Півночі; остеклененіє спеціальних будівель, використання в склопакетах. | |
| Скло з низькоемісійним-ним твердим покриттям Струмопровідні | Пристрої спеціального призначення. | |
| Листове кольорове декоротивно скло | Безбарвні напівпрозорі дзеркала | Архітектурна оздоблення будівель. |
| Забарвлене в масі | Для облицювання. Як декоративне скло | |
| Накладне кольорове | Для облицювання будівель у світлових прорізах, вітражах | |
| Марблит | Служить для облицювання внутрішніх стін, перегородок житлових і громадських будівель, магазинів. | |
| Стемалит | Застосовується для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель, і для виготовлення багатошарових навісних панелей. | |
| Таблиця1. | ||
| 1 | 2 | 3 |
| Архітектурно-будівельні та облицювальні вироби зі скла | Будівельне профільне стеклопрофіт | Для будівництва стін, перегородок, промислових і торгових будівлі, виставкових залів |
| Склопакети | Для скління промислових, житлових, цивільних будівель | |
| Скляні блоки, пресовані лінзи, призми | У вертикальних стінах, перегородках, ліхтарях, в ложелезобетонних покриттях | |
| Будівельні вироби зі скла | Скляні труби | Для спорудження трубопроводів для транспортування рідин і газів харчових продуктів, води та ін |
| Облицювальні зі скла вироби | Килимово-мозаїчні плитки | Для облицювання бетонних панелей |
| Плитки: лицювальні - пресовані емальовані | Для облицювання стінових панелей і цегляних стін | |
| Теплоізоляції-ційних і звукоізоляції ційні стеклома-ріали | Піноскло | У якості тепло-і звукоізоляційного матеріалу в будівництві, а також як декоративно-акустичне, фільтруюче, вологозахисні |
| Скловолокно (СВ) | Теплозвукоизоляционні матеріали на основі супертонких штапельних скловолокна | Для теплової та звукової ізоляції будівельних конструкцій та трубопроводів, газових плит, холодильних апаратів |
| Скловата тепло-звукоізоляційна | Для теплоізоляції будівельних конструкцій | |
| Теплоізоляційний матеріал М-15 | Для теплоізоляції елементів конструкцій житлових і громадських будівель, а також у звукоізолюючих і звуковбирних конструкціях | |
| Прокладки теплоізоляційні будівельні | Для ізоляції будівельних конструкцій | |
| Художнє скло в будівництві | Декоративне скло в архітектурній обробці | Декоративні деталі зі скла; кришталеві колони метро; кришталевий фонтан; |
7. Листове скло в будівництві та виробництві.
7.1. Характеристика листового скла різного асортименту.
Незважаючи на те, що скло як штучний матеріал використовується людиною понад 6 тис. років, машинний спосіб вертикального витягування листового скла був винайдений бельгійським інженером Е. Фурко лише в 1902 р., а в 1913 р. цей спосіб був реалізований у промисловості.
Найбільша кількість скла (понад 50%) у світі виробляється у вигляді листового скла.
Листовим склом називаються вироби з скла, що виробляються у вигляді плоских листів, товщина яких мала по відношенню до довжини і ширини. У відповідності з різними способами вироблення листове скло буває тягнені, прокатне і поліроване. Асортимент листового скла, різноманітний служить для скління віконних і дверних прорізів, ліхтарів верхнього світла і вітрин, а також є вихідним матеріалом для склопакетів, стевіта і стемаліта.
Віконне скло - безбарвне прозоре тягнені листове скло з гладкими поверхнями. Основними вимогами до шибки, є висока прозорість в залежить від товщини від 84 до 87%, достатня механічна міцність, висока хімічна стійкість, мінімуі нерівності на поверхні, мінімум змісту бульбашок і та ін Відповідно до ГОСТ 111-90 віконне скло поставляється листами шириною 400 .. .1600 Мм, довжиною 400 .. .2200 Мм і товщину 2 .. .6 Мм
Вітринне скло, як і віконне, безбарвно і прозоро і відрізняється від віконного великими розмірами. Поліроване вітринне скло застосовують для засклення вітрин і великих світлових прорізів у торговельних і громадських будівлях. Його виробляють неполірованим відповідно до ГОСТ 7380-77 і полірованим (ГОСТ 13454-77). Поліроване скло піддаю! зміцнення гартом або виготовляють у вигляді багато слойного скла-триплекс ..
Меблеве скло - переважно прозоре листове не полірованим або поліроване скло. Товщина листів скла - 3 ... 9 мм, довжина - 300 ... 1800 мм, ширина - 800 ... 600 мм. Воно може бути також кольоровим або візерунчастим.
Дзеркальне скло - прозоре листове скло товщиною 4 ... 7,6 мм, високоякісне, тягнені, поліроване або отримане флоат-способом на поверхні розплавленого олова. Воно призначене для виготовлення дзеркал, головним чином меблевих.
Безпечні і зміцнені листові скла. Безпечними на викликають такі стекла, які при розбиванні від удару не дають гострих осколків. До безпечних відносять армоване, загартоване і безосколкове багатошарове скло.
Армоване скло - це листове скло, всередині якого паралельно площині поверхні прокладена металева сітка Армоване скло відноситься до групи безпечних стекол, так як його руйнування не дає падаючих осколків. Це дозволяє застосовувати його для пристрою ліхтарів промислових будівель і скління приміщень з підвищеними вимогами до безпеки й вогнестійкості скління. Металева сітка для армованого скла повинна застосовуватися з дроту зі світлою поверхнею з маловуглецевої сталі ГОСТ 7481-78. Армоване скло виготовляється також і візерунчасте.
Загартоване скло являє собою скло, піддане спеціальній термічній обробці - гартуванню, в результаті чого рівномірно розподілені внутрішні напруги,
підвищується механічна міцність. При випробуванні на удар при товщині скла 5 мм воно витримує удар сталевою кулею масою 800 г з висоти понад 1200 мм.
Особливістю загартованого скла є «безпечний» характер його руйнування - з утворенням дрібних осколків з тупими нережущімі краями. Оптичні властивості, теплофізичні і морозостійкість - після загартовування практично не змінюються.
Загартоване листове скло отримують двох видів - плоске і гнуте - і широко застосовують для скління швидкісного транспорту. У будівництві застосовують великогабаритні панелі розміром 1200 ... 2500 мм: двері, перегородки, огорожі, підлоги, стелі. При цьому такі панелі можуть бути прозорими або непрозорими, матовими, візерунчастими идр. Загартовані великогабаритні забарвлені склопанель отримали назву стемаліта.
Безосколкове багатошарове стекло складається з декількох листів скла, міцно склеєних між собою прозорою еластичною плівкою органічного походження.
Найбільшого поширення набуло безосколкове тришарове скло триплекс., З допомогою гартування або ламінування це скло стає безпечним з міцністю, у багато разів перевищує міцність звичайного скла.
Ламінування - метод, при якому листи скла і розташована між ними плівка з бутафоль-полівінілбутералі (ПВЬ) в процесі стиснення з'єднуються між собою під впливом високої температури і вакууму. У результаті цього виходить безпечне скло, що витримує високі механічні навантаження, пожаростойкое і високоякісне по оптичних властивостях.
Безпечне скло застосовується в будівлях і спорудах. Це:
• скла фасадів;
• скла для світлопрозорих перекриттів;
• вікна, покрівельні та скляні двері;
• засклення балконів;
• теплиці та оранжереї;
• дверні та проміжні стіни;
• скляні дверцята і полки для меблів;
• душові стінки і кабіни;
• скла для телефонних будок, кіосків;
• панорамні ліфти і скла для ліфтів;
• скління спортивних приміщень;
• скління підводних споруд;
7.2 Листове скло зі спеціальними властивостями
Завдяки унікальним можливостям скла змінювати свої свій ства вченими і працівниками скляної промисловості отримані у виробництві широкий асортимент скла зі спеціальними властивостями.
Такі скла дозволяють ультрафіолетової радіації проникнути і приміщення, знизити перегрів приміщень променистим випромінюванням, усунути дискомфортні явища, що виникають в безпосередній близькості від скління в холодну пору року і знизити тепловтрати через світлопрозорі огородження.
Для одержання стекол із спеціальними властивостями змінюють хімічний склад або застосовують способи нанесення на поверхню скла різних плівкових та інших покриттів, у тому числі плівок металів та їх оксидів. Ряд таких стекол наведено нижче.
Увіолеві стекла з підвищеною прозорістю в ультрафіолетовій (УФ) області спектра з довжиною хвиль 280 ... 320 нм. Ці скла пропускають УФ промені на відміну від звичайного скла, яке їх поглинає. Тому ці промені називають біологічними, або променями життя, так як благотворно діють на розвиток і життєдіяльність людини, тварин і рослин.
Застосовуються в будівництві для скління лікувальних установ, дитячих садів, інкубаторів, парників. За розмірами і зовнішнім показниками увіолеве скло повинне відповідати ГОСТ 111-90 на віконне скло. За хімічним складом такі скла діляться на силікатні, боросилікатне і фосфатні табл. 2.
Таблиця 2
Хімічний склад увіолеві стекол
Скло, що поглинають ультрафіолетові промені, служать для поглинання УФ променів при освітленні приміщень, в яких зберігаються архівні матеріали, книги, картини та інші матеріали, які піддаються руйнуванню УФ променями. Їх можна розділити на три основні групи:
• безбарвні, що поглинають УФ;
• слабо-жовті, що поглинають все УФ промені;
• жовті, поглинають УФ і фіолетові промені.
Скло, що поглинають інфрачервоні промені (теплозахисні) призначені для ослаблення перегріву приміщень на сонячній стороні будівель в літній час. Для цього застосовують спеціальне теплозахисне скло, що поглинає або відображає частину інфрачервоних (ІЧ) променів. Теплозахисні скла широко застосовуються в будівництві, а також для скління автомобілів. Скло діляться на теплопоглинальні і тепло-відображають. Теплопоглинальні поглинають теплове випромінювання у всій масі скла. Тепловідображуючі відбивають теплові промені завдяки тонким металевим плівкам нанесеним на поверхню.
Існують два види: силікатні і фосфатні.
Силікатного скла пропускають 20 ... 40% ІК променів.
Фосфатні теплопоглинальні скла у порівнянні з силікатними мають переваги в тому, що вони безбарвні або слабко пофарбовані в жовтуваті або сіруваті тони. і пропускають ІК променів 80 ... 85%.
Стекла з металевими покриттями. Для одержання стекол з тонкими плівками металів використовують золото, срібло, нікель, хром, і ін Тонкі плівки металів характеризуються порівняно високим светопропусканием тому вони є відбивають теплозахисними і сонцезахисними стеклами. Товщина металевих плівок не перевищує 0,1 .. 0,2 мкм. При тривалому вживанні плівки стираються. Для їх збереження наносять захисні прозорі шари, органічних матеріалів або при використанні в склінні монтують в склопакети металевими шарами всередину.
Металеві шари на склі, як і при виробництві дзеркал, наносять випаровуванням відповідного металу у вакуумі.
Стекла з оксидно-металевими плівками мають більшу міцність і хімічну стійкість. Оксидні плівки міцно закріплюються на поверхні скла, збільшуючи його міцність на 20 ... 30%.
По областях застосування з такими плівками розрізняють наступні види стекол:
• поглинають ультрафіолетове випромінювання;
• поглинають ту чи іншу частину видимої області спектру (кольорові, тоновані);
• затримують теплову радіацію сонця (теплозахисні);
• відображають довгохвильову ІК радіацію (тепловідображуючі);
• струмопровідні;
Тепловідображуючі прозорі безбарвні стекла отримують із застосуванням плівок з оксидів олова. Ці скла відбивають від 60 до 90%, зберігаючи светопрозрачность в межах 70 ... 80%. Вони використовуються в якості теплових екранів на підприємствах з інтенсивним вьщеленіем тепла. У будівництві використовуються в якості теплоізоляційного скління в районах Крайньої Півночі.
Сонцезахисні, або теплозахисні, скла отримують шляхом нанесення на поверхню скла плівок оксиду олова з домішкою оксиду сурми. Це скло може мати світлопропускання від 75 до 45% незалежно від його товщини. Воно має колір від сіро-блакитного до синьо-фіолетового. Пропущення теплової радіації сонячного спектра не залежить від щільності забарвлення і становить 40 ... 50%.
Струмопровідні скла отримують на основі оксидів олова, індію, цинку, та ін Найчастіше використовують плівки оксиду олова, модифікованого домішками сурми, фосфору, цинку, фтору та ін Ці плівки прозорі, безбарвні, їх питомий поверхневий опір може бути від 100 м / см 2 і вище, товщина плівки не перевищує 1 мкм.
Безбарвні напівпрозорі дзеркала отримані на основі стекол з плівкою оксиду титану. Ці скла відбивають до 40% видимого світла і використовуються як декоративні для архітектурного оздоблення будівель.
Кольорове листове декоративне скло застосовується в будівництві для виготовлення вітражів, декоративного скління громадських будівель, дитячих установ, декорування меблів та інших цілей.
Накладне скло, одержуване шляхом витягування одночасно безбарвною і кольорової скломаси у вигляді однієї двошарової стрічки, використовується в будівництві. Накладне скло з товстим шаром накладними використовують переважно для облицювання, а з тонким - у світлових прорізах, в тому числі для вітражного скла.
Марблит - непрозоре потовщене забарвлене в масі або глушеное скло, що виробляється способом прокату. Марблит служить для облицювання внутрішніх стін, перегородок житлових і громадських будівель, магазинів, а також для оздоблення меблів.
Марблит зазвичай виробляють двох видів - завтовшки 5 ... 10 мм; його зовнішня лицьова сторона може бути полірованою, візерунчастою, а зворотна сторона має дрібну поздовжню нарізку або рифлення для закріплення листа при облицюванні.
Марблита виготовляють самих різних кольорів і переважно глушених: жовті, молочні, кремові, зелені, рожеві, а також мармуроподібні та ін
Стемалит - листове скло товщиною 5 ... 12 мм різної фактури, покрите з одного боку силікатною фарбою і піддане термообробці для зміцнення скла й закріплення фарби на його поверхні.
Стемалит різанні не піддається. Його виготовляють з віконного скла різних кольорів: чорного, білого, синього та ін, використовуючи, емалеві фарби. Стемалит застосовується для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель, виготовлення багатошарових навісних панелей. Розмір панелі стемаліта 3,2 x1, 2 м і більше, площа - 3,8 ... 7 м 2.
Візерункове скло - це листове прокатне безбарвне або кольорове скло, що має по всій поверхні на одній або обох сторонах рельєфний закономірно повторюваний візерунок Поєднуючи в собі властивості світлорозсіювання і багаті декоративні якості, візерункове скло дозволяє створювати виразні інтер'єри. Застосовують для скління дверей, меблів та інших об'єктів, де не допускається наскрізна видимість і потрібно розсіяне освітлення. Скло випускається товщ. 4, 5 і 6 мм. 1200x2500 мм.
Скло «мороз» виготовляють з листового віконного або вітринного неполірованого скла шляхом спеціальної обробки, в результаті якої на поверхні утворюється узор. Його випускають у вигляді листів товщ. 4 і 5 мм з 1000x1800 мм. Застосовують для скління внутрішніх і зовнішніх світлових прорізів.
Скло «метелиця» отримують методом формування стрічки на розплаві металу-олова. Воно може бути безбарвним, кольоровим. Одна поверхню скла термічно полірована, інша має неповторяющійся візерунок у вигляді виступаючих над поверхнею аркуша хвилястих ділянок, характер і регулярність яких можуть бути задані при виробництві. Візерунок з ліній може бути пофарбований або на поверхню може бути напилені металевий дзеркальний шар. Розмір випускаються листів «метелиця» 1900x800 мм і 1500x800 мм при товщині 6,5 мм. Використовується для скління дверей, перегородок, а також для декоративного оздоблення інтер'єрів.
8. Архітектурно-будівельні та облицювальні вироби
зі скла.
Архітектурно-будівельне скло включає широкий асортимент виробів, різноманітних за видом і призначенням:
• конструктивно-будівельні елементи з скла і металів (профільне скло, панелі, склопакети та блоки);
• облицювальні скло (кольорові килимово-мозаїчні плитки, монолітні призми та ін);
• тепло-і звукоізоляційні матеріали (піноскло, скловолокнисті матеріали, скловата;
• скляна і освітлювальна апаратура.
Стеклопрофилит. Профільне скло являє собою великогабаритні вироби довжиною до 6 м і шириною до 0,75 м, що мають у перетині різноманітний профіль пана або у-образним, у вигляді дуги, напівдуга і т.д.
Профіль неогнестоек. Неармоване скло повинне витримувати випробування міцності на вигин не менше, кПа: швелерної - 1,0 ... 1,2, коробчатое-не менше 7.
Розміри профільного скла повинні відповідати ГОСТ 21992-76: висота - 35,5 ... 55 мм, ширина - 244 ... 284 мм, товщина -5,5 мм, довжина - 3,6 ... 4,2 м.
Профільне скло застосовують у будівництві стін, перегородок торгових і промислових будівель, виставкових залів, підприємстві громадського харчування і транспорту.
Склопакети в сучасному будівництві набули дуже широке поширення. Вони являють собою вироби із сполучених між собою по периметру двох або більше листів плоского скла з герметично закритою порожниною.
Така форма скління економити матеріали для виготовлення рам замість двох рам при звичайному склінні потрібна лише одна. Внутрішні поверхні скла не замерзають і не запотівають навіть при зовнішній температурі-4О ...- 47 ° С, світлопропускання склопакетів - 80 ... 82%.
Застосовують для скління промислових, житлових будівель.
Склопакети можуть виконувати роль опалювальних панелей, якщо на поверхню внутрішнього скла завдати струмопровідну плівку і нагрівати її електричним струмом.
Скляні блоки отримують, зварюючи два полублоке. За формою блоки бувають квадратні, прямокутні, кутові і радіальні За світлотехнічним показниками розрізняють декоративні, світлорозсіюючі, нерассеівающіе, светонаправляющіе і теплопоглинальні блоки. Найбільше застосування отримали однокамерні квадратні світлорозсіюючі блоки різних розмірів. Вимоги до скляних блокам нормуються ГОСТ 9272-81. Застосовуються у вертикальних огородженнях стінах, перегородках, ін
Скляні пресовані лінзи являють собою масивний склянку (чашу) циліндричної або прямокутної форми, зовнішня лицьова поверхня яких гладка або візерунчаста, а на внутрішній поверхні (на дні) впресовано призматичний рельєф для кращого розсіювання світла.
Скляні монолітні пресовані призми застосовуються для пристрою стекложелезобетонних перекриттів склепінчастого і плоского типів, скляних підлог, світлових люків над підвалами. Вони мають найбільшу здатність повного внутрішнього відбиття світлового потоку.
Облицювальні вироби зі скла: килимово-мозаїчні плитки; марблит, стемалит (, облицювальні плитки (емальовані, прокатні, пресовані). Розмір плиток - 21x21 мм, товщ. 4,5 мм. Комплект, що складається з щільного паперу з наклеєними на неї мозаїчними плитками , називається килимом. Призначаються для облицювання стінових панелей цегляних стін житлових, громадських та промислових будівель.
Скляні труби являють собою порожні прозорі вироби, призначені для спорудження напірних, безнапірних і вакуумних трубопроводів для транспортування агресивних рідин і газів (за винятком плавикової кислоти), харчових продуктів, води та інших матеріалів при температурах від -50 до 120 ° С. Випускають скляні труби діаметром умовного проходу від 40 до 200 мм, зовнішнім діаметром від 45 до 221 мм і довжиною від 1500 до 3000 мм з інтервалом, кратним 250 мм.
Для зчленування труб, зміни напрямку та розгалуження в комплекті з трубами поставляють і фасонні частини до них: відводи під кутом 90, 75, 60, 45, 30 і 15 °, відводи подвійні: відступи, трійники, равнопроходние; трійники перехідні, хрестовини, переходи .
Скляні труби повинні мати високу хімічну стійкість, бути термостійкими, механічно міцними: витримувати навантаження на вигин, розтягнення і стиснення.
Шлакоситалла представляють собою склокристалічні матеріали, одержувані з розплавів шлакових скломаси шляхом спрямованої гетерогенної кристалізації. Відрізняється підвищеними механічними, термічними та хімічними властивостями в порівнянні з іншими скломатеріалів. Міцність шлакоситалла на вигин вище, ніж скла, порцеляни й наближається до міцності чавуну. міцністю на стиск більше, ніж кам'яне лиття, кераміка, природні камені і може конкурувати з чавуном, алюмінієм і сталлю. володіє морозо-і хімічну стійкість. Перспективність застосування шлакоситалла в будівництві для зовнішнього облицювання цоколів будівель, стінових панелей житлових будинків; для внутрішньої захисно-декоративного облицювання стін, промислових будівель і споруд, від впливів на них агресивних середовищ і т.п.
9.Теплоізоляціонние і звукоізоляційні стекломатеріали.
Стекломатеріали - піноскло, скловолоконні матеріали, скловата, склотканини, використовувані в будівництві для тепло-і звукоізоляції різних пристроїв, будівель, споруд.
Піноскло - пористий тепло-та звукоізоляційний матеріал з істинною пористістю до 85 ... 95%. У залежності від призначення піноскло може бути з замкнутими або з сполученими порами. Для теплоізоляції застосовують піноскло із замкнутими порами, а для звукоізоляції - з сполученими.
Піноскло можна отримувати різними способами:
• спінюванням порошку подрібненого скла, що містить газоутворюючі речовини - порошковий метод;
• формовайіем скломаси, спіненої газообразователями і процесі варіння скла;
• спінюванням розм'якшеного скла під вакуумом;
• спінюванням суміші порошку скла з піноутворювачем з наступним спіканням - двохстадійне метод.
Піноскло легко піддається механічній обробці: різанню, пиляння, свердління, шліфування і склеюванню між собою та з іншими матеріалами, що розширює сфери застосування.
У залежності від властивостей і призначення піноскло класифікується на вологозахисні, будівельне, декоративно-облицювальні, декоративно-акустичне, фільтруюче, високотемпературне.
Піноскло теплоїзолірующий матеріал, вологонепроникність, висока механічна міцність, нього пальне, хороші гігієнічним вимогам - не гниє і не пліснявіє.
Звукопоглинальне піноскло характеризується системою відкритих пір.
В якості теплоізоляційного і звукоізоляційного матеріалу піноскло використовується в цивільному і промисловому будівництві. Їм ізолюють підлоги, стелі, міжповерхові бетонні перекриття. Крихітку піноскла використовують для теплоізоляції покрівлі будівель. Блоки піноскла можуть застосовувати для холодильних камер і інших низькотемпературних ємностей і сховищ.
Скляне волокно і скловолокнисті вироби.
Скляним волокном (СВ) називають штучне волокно, виготовлене різними способами з розплавленого скла.
Відомо два основних види СВ: безперервне і штапельне. Для безперервного волокна, одержуваного витягуванням з розплаву скла. Штапельне СВ, одержуване шляхом розчленування струменя розплавленого скла повітрям, парою або газовим потоком, процесі отримання формують у вигляді вати Вироби з безперервного волокна за зовнішнім виглядом нагадують натуральний або штучний шовк, а з штапельного-бавовна або вовна.
Скляні волокна різного хімічного складу мають цінні властивості - негорючістю, стійкістю до корозії, високу міцність, порівняно малою щільністю.
Матеріали використовуються в електротехнічній промисловості, хімічної промисловості, будівництві та інших галузях.
У будівництві використовують при корозійно-стійких трубопроводів, при виготовленні електроізоляції та ін
Скловолокниста плита.
Скловолокно збільшуючи ступінь допрессовкі, отримують жорсткі плити щільністю 150 ... 200 кг / м 3. товщиною 25 мм за своїми теплоізоляційними властивостями відповідає деревоволокнистої плити завтовшки 65 мм, дерев'яній стіні товщиною 90 мм, стіни з бетону товщиною 135 мм, цегляній стіні товщиною 430 мм.
Матеріали з штапельного скловолокна широко використовуються для теплозвукоелектроізоляціі в будівництві, фільтрації агресивних середовищ та інших цілей.
Матеріал теплозвукоізоляційної марки АТМ-1 складається з пухкого шару супертонких штапельних волокон, пов'язаних між собою синтетичною смолою. Виготовляється у вигляді неоклеенного або обклеєного з двох сторін стеклотканной мату. Застосовується для тепло-і звукоізоляції будівельних конструкцій і для інших цілей.
Матеріал теплоізоляційний з супертонкого скляного волокна мств представляє собою шар хаотично розташованих штапельних скляних волокон (СТВ), скріплених силами природного зчеплення. Випускається у вигляді вати або матів. Використовується як утеплювач у конструкціях будь-якої форми.
Прокладки теплоізоляційні будівельні випускаються у вигляді прямокутних пластин. Застосовують для ізоляції будівельних конструкцій.
Всі вироби з скловолокна характеризуються низькою теплопровідністю, негорючістю, високою біо-та хімічну стійкість, еластичністю, високою пружністю і міцністю при стисканні і розтягуванні.
10. Художнє скло в будівництві та архітектурі.
Скло унікальному матеріалу притаманні декоративні властивості: здатність формуватися в будь-який самій складній формі, сприймати дивовижні за чистотою, глибину та ніжності кольору, передавати неповторну гру світла, кольорами веселки. Ці художні якості в поєднанні з властивостями довговічності були використані народами всіх часів для створення художніх пам'яток, що відображають особливості культури різних історичних епох
М.М. Качалов стверджує, що «... застосування скла в області образотворчого мистецтва було його основним призначенням».
Чудові властивості скла зумовили існування особливої групи виробів, об'єднаної загальною назвою «художнє скло». Поряд з художньою скляним посудом зі скла сюди можна віднести дуже широкий асортимент виробів, що використовуються в будівництві, архітектурі та скульптурі:
• декоративні оздоблювальні та облицювальні матеріали та вироби;
• елементи декоративного оздоблення будівель - карнизи, деталі колон, поручні;
• особливо ефективне застосування кольорового скла у вітражах;
• дуже велика група виробів художнього скла-барельєфи, монументальні вази і світильники, торшери;
• монументальна скляна скульптура;
• художня мозаїчний живопис зі скла в архітектурі громадських.
У розвитку художнього скла та його практичному впровадженні величезна роль М.В. Ломоносова - основоположника наукового скловироби, багато сил вклав у розробку кольорового скла та його застосування в мозаїчного живопису, а також професора, док тора технічних наук М.М. Качалова і скульптора, народного художника СРСР В.І. Мухіної.
Розглянемо застосування різних видів художнього скла в архітектурно-декоративній обробці інтер'єрів громадських будівель-метро, театрів, храмів і т.п.
Художньо-декоративне скло в архітектурній обробці внутрішніх інтер'єрів.
Виготовлення з скла різних архітектурних деталей і предметів оздоблення інтер'єрів культурних і громадських будівель, особливо таких, як станції метро, театри, палаци і т.п. -Переконливий приклад застосування скла в якості оздоблювального декоративного матеріалу в будівництві. Для цього може бути використано як звичайне скло, так і кришталеве безбарвне і кольорове. Такі деталі з скла і готові вироби виготовляються різними методами, застосовуваними в стеклоделия - гарячим формуванням, видуванням, пресуванням і навіть обточуванням на токарному верстаті.
М.М. Качалов наводить різні приклади застосування таких виробів як художньо-декоративних: монолітні балясини сходових поручнів, а також скляні колони з кришталю станції «Автово» Ленінградського метрополітену з різнокольорового прозорого скла.
Вітражі - один з видів архітектурних форм. Різні вітражі із застосуванням скла за типом їх виготовлення можна розділити на 4 основні групи:
• паєчний вітражі з листового скла на гнучкій металевій основі;
• вітражі з об'ємних багатошарових стекол на бетонній ос нове;
• вітражі з листового габаритного скла в якості ос нові для нанесення художнього зображення;
• змішані вітражі.
Класичний приклад - вітраж на свинцевій пайку, в якому по заданому малюнку розташовують шматки кольорового скла різної форми. По торцях скла огинають свинцевим профілем, який в окремих місцях зварюють, перетворюючи розрізнені шматки скла в плоский лист - кольорову картину.
Прозорі листи скла перетворюють на вітражі шляхом нанесення матового малюнка абразивними інструментами або за допомогою хімічного травлення. Застосовуючи срібні і мідні пасти іони срібла і міді дифундують з паст в поверхневий шар скла, забарвлюючи його в кольори: жовтий (срібна паста) або світло-жовтий, чорний і червоний (мідна паста). Високохудожні вітражі, пов'язані з мальовничим. Приклад вдалого застосування вітража в декоративному оформленні величезного простору громадської споруди - вітраж 1станціі метро «Смоленська» (м. Москва).
Мозаїчна живопис з смальти в декоруванні парадних споруд.
Смальта - кольорове непрозоре скло у вигляді невеликих (1 ... 2 см 2) кубиків і платівок, що застосовується для мозаїчних робіт. Смальти - за складом звичайні силікатні непрозорі кольорові скла, що відрізняються широкою гамою кольорів. У мозаїчне майстерні Академії мистецтв СРСР зберігалося 15 тис. сортів смальти різних кольорів, а в Римі, в «панської» майстерні, - до 25 тис.).
У Росії вперше смальти виплавлялася М.В. Ломоносовим на Усть-Рудницької скляної фабриці. Їм же в 1751 р. був розкритий секрет виготовлення золотого рубіна, втраченого після смерті Кункель - його першовідкривача.
Мозаїка широко використовувалася в декоративному оформленні римських церков у XII ст., У зображенні святих, в релігійних картинах в храмах і досягла свого розквіту у Візантійській імперії.
М.В. Ломоносов відродив це древнє мистецтво і широко використовував смальти в мальовничому мистецтві. Всім відомі його картини «Полтавська битва», «Петро I». Мозаїчний живопис на основі смальт була широко використана в будівництві станцій метрополітену в Москві прикладом є станція комсомольська.
11.Бібліографіческій список.
1. Айрапетова Г.А., Несветаева Г.В..
Будівельні матеріали. Навчально-довідковий посібник (Серія «Будівництво».) - Ростов Н / Д: вид-во «Фенікс», 2004. - 608 с.
2. Горчаков Г.М. Баженов Ю.М.
Будівельні матеріали. Учеб. Для вузів. (Ред. Будівельні матеріали і контрукції) - М.: Строіздат, 1986 .- 688с.
3. Домокеев А.Г.
Будівельні матеріали. Підручник. - М.: Вищ. школа, 1982 .- 383с
4. http://5ballov.ru. Синтетичні волокна.
5. http://referat.students.ru. Скло піч.
6. http://referat.students.ru. Розвиток стеклоделия.
• скла фасадів;
• скла для світлопрозорих перекриттів;
• вікна, покрівельні та скляні двері;
• засклення балконів;
• теплиці та оранжереї;
• дверні та проміжні стіни;
• скляні дверцята і полки для меблів;
• душові стінки і кабіни;
• скла для телефонних будок, кіосків;
• панорамні ліфти і скла для ліфтів;
• скління спортивних приміщень;
• скління підводних споруд;
7.2 Листове скло зі спеціальними властивостями
Завдяки унікальним можливостям скла змінювати свої свій ства вченими і працівниками скляної промисловості отримані у виробництві широкий асортимент скла зі спеціальними властивостями.
Такі скла дозволяють ультрафіолетової радіації проникнути і приміщення, знизити перегрів приміщень променистим випромінюванням, усунути дискомфортні явища, що виникають в безпосередній близькості від скління в холодну пору року і знизити тепловтрати через світлопрозорі огородження.
Для одержання стекол із спеціальними властивостями змінюють хімічний склад або застосовують способи нанесення на поверхню скла різних плівкових та інших покриттів, у тому числі плівок металів та їх оксидів. Ряд таких стекол наведено нижче.
Увіолеві стекла з підвищеною прозорістю в ультрафіолетовій (УФ) області спектра з довжиною хвиль 280 ... 320 нм. Ці скла пропускають УФ промені на відміну від звичайного скла, яке їх поглинає. Тому ці промені називають біологічними, або променями життя, так як благотворно діють на розвиток і життєдіяльність людини, тварин і рослин.
Застосовуються в будівництві для скління лікувальних установ, дитячих садів, інкубаторів, парників. За розмірами і зовнішнім показниками увіолеве скло повинне відповідати ГОСТ 111-90 на віконне скло. За хімічним складом такі скла діляться на силікатні, боросилікатне і фосфатні табл. 2.
Таблиця 2
Хімічний склад увіолеві стекол
| Скло | № скла | Вміст оксидів,% за масою | ||||||||||
| Зю 2 | В 2 О 3 | Р 2 О 5 | АЬОз | СаО | М § 0 | ВаО | № 2 Про | К 2 О | і 2 про | Аз 2 О 3 | ||
| Силікатне | Г | 69,5 | - | - | - | 5,5 | 3,5 | 5,0 | 12,5 | 4,0 | - | - |
| 2 | 72,5 | - | - | 1,5 | 7,0 | 4,0 | - | 15,0 | - | - | - | |
| Боросилікатне | 3 | 67,5 | 21,0 | - | 5,2 | - | - | - | 5,0 | - | 1,5 | - |
| 4 | 79,4 | 11,97 | - | 2,52 | 0,16 | 0,06 | - | 4,65 | 0,4 | - | 0,42 | |
| Фосфатна | 5 | - | 5,0 | 70,0 | 10,0 | - | - | 10,0 | - | - | - | - |
| 6 | - | 3,0 | 70,0 | 10,5 | - | 4,0 | - | - | 1,2 | - | - | |
| Чорне увіолеве силікатне | 7 | 68,3 | 10,0 | 12,0 | 4,0 | N10 5,0 | СоО 2 0,7 | |||||
• безбарвні, що поглинають УФ;
• слабо-жовті, що поглинають все УФ промені;
• жовті, поглинають УФ і фіолетові промені.
Скло, що поглинають інфрачервоні промені (теплозахисні) призначені для ослаблення перегріву приміщень на сонячній стороні будівель в літній час. Для цього застосовують спеціальне теплозахисне скло, що поглинає або відображає частину інфрачервоних (ІЧ) променів. Теплозахисні скла широко застосовуються в будівництві, а також для скління автомобілів. Скло діляться на теплопоглинальні і тепло-відображають. Теплопоглинальні поглинають теплове випромінювання у всій масі скла. Тепловідображуючі відбивають теплові промені завдяки тонким металевим плівкам нанесеним на поверхню.
Існують два види: силікатні і фосфатні.
Силікатного скла пропускають 20 ... 40% ІК променів.
Фосфатні теплопоглинальні скла у порівнянні з силікатними мають переваги в тому, що вони безбарвні або слабко пофарбовані в жовтуваті або сіруваті тони. і пропускають ІК променів 80 ... 85%.
Стекла з металевими покриттями. Для одержання стекол з тонкими плівками металів використовують золото, срібло, нікель, хром, і ін Тонкі плівки металів характеризуються порівняно високим светопропусканием тому вони є відбивають теплозахисними і сонцезахисними стеклами. Товщина металевих плівок не перевищує 0,1 .. 0,2 мкм. При тривалому вживанні плівки стираються. Для їх збереження наносять захисні прозорі шари, органічних матеріалів або при використанні в склінні монтують в склопакети металевими шарами всередину.
Металеві шари на склі, як і при виробництві дзеркал, наносять випаровуванням відповідного металу у вакуумі.
Стекла з оксидно-металевими плівками мають більшу міцність і хімічну стійкість. Оксидні плівки міцно закріплюються на поверхні скла, збільшуючи його міцність на 20 ... 30%.
По областях застосування з такими плівками розрізняють наступні види стекол:
• поглинають ультрафіолетове випромінювання;
• поглинають ту чи іншу частину видимої області спектру (кольорові, тоновані);
• затримують теплову радіацію сонця (теплозахисні);
• відображають довгохвильову ІК радіацію (тепловідображуючі);
• струмопровідні;
Тепловідображуючі прозорі безбарвні стекла отримують із застосуванням плівок з оксидів олова. Ці скла відбивають від 60 до 90%, зберігаючи светопрозрачность в межах 70 ... 80%. Вони використовуються в якості теплових екранів на підприємствах з інтенсивним вьщеленіем тепла. У будівництві використовуються в якості теплоізоляційного скління в районах Крайньої Півночі.
Сонцезахисні, або теплозахисні, скла отримують шляхом нанесення на поверхню скла плівок оксиду олова з домішкою оксиду сурми. Це скло може мати світлопропускання від 75 до 45% незалежно від його товщини. Воно має колір від сіро-блакитного до синьо-фіолетового. Пропущення теплової радіації сонячного спектра не залежить від щільності забарвлення і становить 40 ... 50%.
Струмопровідні скла отримують на основі оксидів олова, індію, цинку, та ін Найчастіше використовують плівки оксиду олова, модифікованого домішками сурми, фосфору, цинку, фтору та ін Ці плівки прозорі, безбарвні, їх питомий поверхневий опір може бути від 100 м / см 2 і вище, товщина плівки не перевищує 1 мкм.
Безбарвні напівпрозорі дзеркала отримані на основі стекол з плівкою оксиду титану. Ці скла відбивають до 40% видимого світла і використовуються як декоративні для архітектурного оздоблення будівель.
Кольорове листове декоративне скло застосовується в будівництві для виготовлення вітражів, декоративного скління громадських будівель, дитячих установ, декорування меблів та інших цілей.
Накладне скло, одержуване шляхом витягування одночасно безбарвною і кольорової скломаси у вигляді однієї двошарової стрічки, використовується в будівництві. Накладне скло з товстим шаром накладними використовують переважно для облицювання, а з тонким - у світлових прорізах, в тому числі для вітражного скла.
Марблит - непрозоре потовщене забарвлене в масі або глушеное скло, що виробляється способом прокату. Марблит служить для облицювання внутрішніх стін, перегородок житлових і громадських будівель, магазинів, а також для оздоблення меблів.
Марблит зазвичай виробляють двох видів - завтовшки 5 ... 10 мм; його зовнішня лицьова сторона може бути полірованою, візерунчастою, а зворотна сторона має дрібну поздовжню нарізку або рифлення для закріплення листа при облицюванні.
Марблита виготовляють самих різних кольорів і переважно глушених: жовті, молочні, кремові, зелені, рожеві, а також мармуроподібні та ін
Стемалит - листове скло товщиною 5 ... 12 мм різної фактури, покрите з одного боку силікатною фарбою і піддане термообробці для зміцнення скла й закріплення фарби на його поверхні.
Стемалит різанні не піддається. Його виготовляють з віконного скла різних кольорів: чорного, білого, синього та ін, використовуючи, емалеві фарби. Стемалит застосовується для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель, виготовлення багатошарових навісних панелей. Розмір панелі стемаліта 3,2 x1, 2 м і більше, площа - 3,8 ... 7 м 2.
Візерункове скло - це листове прокатне безбарвне або кольорове скло, що має по всій поверхні на одній або обох сторонах рельєфний закономірно повторюваний візерунок Поєднуючи в собі властивості світлорозсіювання і багаті декоративні якості, візерункове скло дозволяє створювати виразні інтер'єри. Застосовують для скління дверей, меблів та інших об'єктів, де не допускається наскрізна видимість і потрібно розсіяне освітлення. Скло випускається товщ. 4, 5 і 6 мм. 1200x2500 мм.
Скло «мороз» виготовляють з листового віконного або вітринного неполірованого скла шляхом спеціальної обробки, в результаті якої на поверхні утворюється узор. Його випускають у вигляді листів товщ. 4 і 5 мм з 1000x1800 мм. Застосовують для скління внутрішніх і зовнішніх світлових прорізів.
Скло «метелиця» отримують методом формування стрічки на розплаві металу-олова. Воно може бути безбарвним, кольоровим. Одна поверхню скла термічно полірована, інша має неповторяющійся візерунок у вигляді виступаючих над поверхнею аркуша хвилястих ділянок, характер і регулярність яких можуть бути задані при виробництві. Візерунок з ліній може бути пофарбований або на поверхню може бути напилені металевий дзеркальний шар. Розмір випускаються листів «метелиця» 1900x800 мм і 1500x800 мм при товщині 6,5 мм. Використовується для скління дверей, перегородок, а також для декоративного оздоблення інтер'єрів.
8. Архітектурно-будівельні та облицювальні вироби
зі скла.
Архітектурно-будівельне скло включає широкий асортимент виробів, різноманітних за видом і призначенням:
• конструктивно-будівельні елементи з скла і металів (профільне скло, панелі, склопакети та блоки);
• облицювальні скло (кольорові килимово-мозаїчні плитки, монолітні призми та ін);
• тепло-і звукоізоляційні матеріали (піноскло, скловолокнисті матеріали, скловата;
• скляна і освітлювальна апаратура.
Стеклопрофилит. Профільне скло являє собою великогабаритні вироби довжиною до 6 м і шириною до 0,75 м, що мають у перетині різноманітний профіль пана або у-образним, у вигляді дуги, напівдуга і т.д.
Профіль неогнестоек. Неармоване скло повинне витримувати випробування міцності на вигин не менше, кПа: швелерної - 1,0 ... 1,2, коробчатое-не менше 7.
Розміри профільного скла повинні відповідати ГОСТ 21992-76: висота - 35,5 ... 55 мм, ширина - 244 ... 284 мм, товщина -5,5 мм, довжина - 3,6 ... 4,2 м.
Профільне скло застосовують у будівництві стін, перегородок торгових і промислових будівель, виставкових залів, підприємстві громадського харчування і транспорту.
Склопакети в сучасному будівництві набули дуже широке поширення. Вони являють собою вироби із сполучених між собою по периметру двох або більше листів плоского скла з герметично закритою порожниною.
Така форма скління економити матеріали для виготовлення рам замість двох рам при звичайному склінні потрібна лише одна. Внутрішні поверхні скла не замерзають і не запотівають навіть при зовнішній температурі-4О ...- 47 ° С, світлопропускання склопакетів - 80 ... 82%.
Застосовують для скління промислових, житлових будівель.
Склопакети можуть виконувати роль опалювальних панелей, якщо на поверхню внутрішнього скла завдати струмопровідну плівку і нагрівати її електричним струмом.
Скляні блоки отримують, зварюючи два полублоке. За формою блоки бувають квадратні, прямокутні, кутові і радіальні За світлотехнічним показниками розрізняють декоративні, світлорозсіюючі, нерассеівающіе, светонаправляющіе і теплопоглинальні блоки. Найбільше застосування отримали однокамерні квадратні світлорозсіюючі блоки різних розмірів. Вимоги до скляних блокам нормуються ГОСТ 9272-81. Застосовуються у вертикальних огородженнях стінах, перегородках, ін
Скляні пресовані лінзи являють собою масивний склянку (чашу) циліндричної або прямокутної форми, зовнішня лицьова поверхня яких гладка або візерунчаста, а на внутрішній поверхні (на дні) впресовано призматичний рельєф для кращого розсіювання світла.
Скляні монолітні пресовані призми застосовуються для пристрою стекложелезобетонних перекриттів склепінчастого і плоского типів, скляних підлог, світлових люків над підвалами. Вони мають найбільшу здатність повного внутрішнього відбиття світлового потоку.
Облицювальні вироби зі скла: килимово-мозаїчні плитки; марблит, стемалит (, облицювальні плитки (емальовані, прокатні, пресовані). Розмір плиток - 21x21 мм, товщ. 4,5 мм. Комплект, що складається з щільного паперу з наклеєними на неї мозаїчними плитками , називається килимом. Призначаються для облицювання стінових панелей цегляних стін житлових, громадських та промислових будівель.
Скляні труби являють собою порожні прозорі вироби, призначені для спорудження напірних, безнапірних і вакуумних трубопроводів для транспортування агресивних рідин і газів (за винятком плавикової кислоти), харчових продуктів, води та інших матеріалів при температурах від -50 до 120 ° С. Випускають скляні труби діаметром умовного проходу від 40 до 200 мм, зовнішнім діаметром від 45 до 221 мм і довжиною від 1500 до 3000 мм з інтервалом, кратним 250 мм.
Для зчленування труб, зміни напрямку та розгалуження в комплекті з трубами поставляють і фасонні частини до них: відводи під кутом 90, 75, 60, 45, 30 і 15 °, відводи подвійні: відступи, трійники, равнопроходние; трійники перехідні, хрестовини, переходи .
Скляні труби повинні мати високу хімічну стійкість, бути термостійкими, механічно міцними: витримувати навантаження на вигин, розтягнення і стиснення.
Шлакоситалла представляють собою склокристалічні матеріали, одержувані з розплавів шлакових скломаси шляхом спрямованої гетерогенної кристалізації. Відрізняється підвищеними механічними, термічними та хімічними властивостями в порівнянні з іншими скломатеріалів. Міцність шлакоситалла на вигин вище, ніж скла, порцеляни й наближається до міцності чавуну. міцністю на стиск більше, ніж кам'яне лиття, кераміка, природні камені і може конкурувати з чавуном, алюмінієм і сталлю. володіє морозо-і хімічну стійкість. Перспективність застосування шлакоситалла в будівництві для зовнішнього облицювання цоколів будівель, стінових панелей житлових будинків; для внутрішньої захисно-декоративного облицювання стін, промислових будівель і споруд, від впливів на них агресивних середовищ і т.п.
9.Теплоізоляціонние і звукоізоляційні стекломатеріали.
Стекломатеріали - піноскло, скловолоконні матеріали, скловата, склотканини, використовувані в будівництві для тепло-і звукоізоляції різних пристроїв, будівель, споруд.
Піноскло - пористий тепло-та звукоізоляційний матеріал з істинною пористістю до 85 ... 95%. У залежності від призначення піноскло може бути з замкнутими або з сполученими порами. Для теплоізоляції застосовують піноскло із замкнутими порами, а для звукоізоляції - з сполученими.
Піноскло можна отримувати різними способами:
• спінюванням порошку подрібненого скла, що містить газоутворюючі речовини - порошковий метод;
• формовайіем скломаси, спіненої газообразователями і процесі варіння скла;
• спінюванням розм'якшеного скла під вакуумом;
• спінюванням суміші порошку скла з піноутворювачем з наступним спіканням - двохстадійне метод.
Піноскло легко піддається механічній обробці: різанню, пиляння, свердління, шліфування і склеюванню між собою та з іншими матеріалами, що розширює сфери застосування.
У залежності від властивостей і призначення піноскло класифікується на вологозахисні, будівельне, декоративно-облицювальні, декоративно-акустичне, фільтруюче, високотемпературне.
Піноскло теплоїзолірующий матеріал, вологонепроникність, висока механічна міцність, нього пальне, хороші гігієнічним вимогам - не гниє і не пліснявіє.
Звукопоглинальне піноскло характеризується системою відкритих пір.
В якості теплоізоляційного і звукоізоляційного матеріалу піноскло використовується в цивільному і промисловому будівництві. Їм ізолюють підлоги, стелі, міжповерхові бетонні перекриття. Крихітку піноскла використовують для теплоізоляції покрівлі будівель. Блоки піноскла можуть застосовувати для холодильних камер і інших низькотемпературних ємностей і сховищ.
Скляне волокно і скловолокнисті вироби.
Скляним волокном (СВ) називають штучне волокно, виготовлене різними способами з розплавленого скла.
Відомо два основних види СВ: безперервне і штапельне. Для безперервного волокна, одержуваного витягуванням з розплаву скла. Штапельне СВ, одержуване шляхом розчленування струменя розплавленого скла повітрям, парою або газовим потоком, процесі отримання формують у вигляді вати Вироби з безперервного волокна за зовнішнім виглядом нагадують натуральний або штучний шовк, а з штапельного-бавовна або вовна.
Скляні волокна різного хімічного складу мають цінні властивості - негорючістю, стійкістю до корозії, високу міцність, порівняно малою щільністю.
Матеріали використовуються в електротехнічній промисловості, хімічної промисловості, будівництві та інших галузях.
У будівництві використовують при корозійно-стійких трубопроводів, при виготовленні електроізоляції та ін
Скловолокниста плита.
Скловолокно збільшуючи ступінь допрессовкі, отримують жорсткі плити щільністю 150 ... 200 кг / м 3. товщиною 25 мм за своїми теплоізоляційними властивостями відповідає деревоволокнистої плити завтовшки 65 мм, дерев'яній стіні товщиною 90 мм, стіни з бетону товщиною 135 мм, цегляній стіні товщиною 430 мм.
Матеріали з штапельного скловолокна широко використовуються для теплозвукоелектроізоляціі в будівництві, фільтрації агресивних середовищ та інших цілей.
Матеріал теплозвукоізоляційної марки АТМ-1 складається з пухкого шару супертонких штапельних волокон, пов'язаних між собою синтетичною смолою. Виготовляється у вигляді неоклеенного або обклеєного з двох сторін стеклотканной мату. Застосовується для тепло-і звукоізоляції будівельних конструкцій і для інших цілей.
Матеріал теплоізоляційний з супертонкого скляного волокна мств представляє собою шар хаотично розташованих штапельних скляних волокон (СТВ), скріплених силами природного зчеплення. Випускається у вигляді вати або матів. Використовується як утеплювач у конструкціях будь-якої форми.
Прокладки теплоізоляційні будівельні випускаються у вигляді прямокутних пластин. Застосовують для ізоляції будівельних конструкцій.
Всі вироби з скловолокна характеризуються низькою теплопровідністю, негорючістю, високою біо-та хімічну стійкість, еластичністю, високою пружністю і міцністю при стисканні і розтягуванні.
10. Художнє скло в будівництві та архітектурі.
Скло унікальному матеріалу притаманні декоративні властивості: здатність формуватися в будь-який самій складній формі, сприймати дивовижні за чистотою, глибину та ніжності кольору, передавати неповторну гру світла, кольорами веселки. Ці художні якості в поєднанні з властивостями довговічності були використані народами всіх часів для створення художніх пам'яток, що відображають особливості культури різних історичних епох
М.М. Качалов стверджує, що «... застосування скла в області образотворчого мистецтва було його основним призначенням».
Чудові властивості скла зумовили існування особливої групи виробів, об'єднаної загальною назвою «художнє скло». Поряд з художньою скляним посудом зі скла сюди можна віднести дуже широкий асортимент виробів, що використовуються в будівництві, архітектурі та скульптурі:
• декоративні оздоблювальні та облицювальні матеріали та вироби;
• елементи декоративного оздоблення будівель - карнизи, деталі колон, поручні;
• особливо ефективне застосування кольорового скла у вітражах;
• дуже велика група виробів художнього скла-барельєфи, монументальні вази і світильники, торшери;
• монументальна скляна скульптура;
• художня мозаїчний живопис зі скла в архітектурі громадських.
У розвитку художнього скла та його практичному впровадженні величезна роль М.В. Ломоносова - основоположника наукового скловироби, багато сил вклав у розробку кольорового скла та його застосування в мозаїчного живопису, а також професора, док тора технічних наук М.М. Качалова і скульптора, народного художника СРСР В.І. Мухіної.
Розглянемо застосування різних видів художнього скла в архітектурно-декоративній обробці інтер'єрів громадських будівель-метро, театрів, храмів і т.п.
Художньо-декоративне скло в архітектурній обробці внутрішніх інтер'єрів.
Виготовлення з скла різних архітектурних деталей і предметів оздоблення інтер'єрів культурних і громадських будівель, особливо таких, як станції метро, театри, палаци і т.п. -Переконливий приклад застосування скла в якості оздоблювального декоративного матеріалу в будівництві. Для цього може бути використано як звичайне скло, так і кришталеве безбарвне і кольорове. Такі деталі з скла і готові вироби виготовляються різними методами, застосовуваними в стеклоделия - гарячим формуванням, видуванням, пресуванням і навіть обточуванням на токарному верстаті.
М.М. Качалов наводить різні приклади застосування таких виробів як художньо-декоративних: монолітні балясини сходових поручнів, а також скляні колони з кришталю станції «Автово» Ленінградського метрополітену з різнокольорового прозорого скла.
Вітражі - один з видів архітектурних форм. Різні вітражі із застосуванням скла за типом їх виготовлення можна розділити на 4 основні групи:
• паєчний вітражі з листового скла на гнучкій металевій основі;
• вітражі з об'ємних багатошарових стекол на бетонній ос нове;
• вітражі з листового габаритного скла в якості ос нові для нанесення художнього зображення;
• змішані вітражі.
Класичний приклад - вітраж на свинцевій пайку, в якому по заданому малюнку розташовують шматки кольорового скла різної форми. По торцях скла огинають свинцевим профілем, який в окремих місцях зварюють, перетворюючи розрізнені шматки скла в плоский лист - кольорову картину.
Прозорі листи скла перетворюють на вітражі шляхом нанесення матового малюнка абразивними інструментами або за допомогою хімічного травлення. Застосовуючи срібні і мідні пасти іони срібла і міді дифундують з паст в поверхневий шар скла, забарвлюючи його в кольори: жовтий (срібна паста) або світло-жовтий, чорний і червоний (мідна паста). Високохудожні вітражі, пов'язані з мальовничим. Приклад вдалого застосування вітража в декоративному оформленні величезного простору громадської споруди - вітраж 1станціі метро «Смоленська» (м. Москва).
Мозаїчна живопис з смальти в декоруванні парадних споруд.
Смальта - кольорове непрозоре скло у вигляді невеликих (1 ... 2 см 2) кубиків і платівок, що застосовується для мозаїчних робіт. Смальти - за складом звичайні силікатні непрозорі кольорові скла, що відрізняються широкою гамою кольорів. У мозаїчне майстерні Академії мистецтв СРСР зберігалося 15 тис. сортів смальти різних кольорів, а в Римі, в «панської» майстерні, - до 25 тис.).
У Росії вперше смальти виплавлялася М.В. Ломоносовим на Усть-Рудницької скляної фабриці. Їм же в 1751 р. був розкритий секрет виготовлення золотого рубіна, втраченого після смерті Кункель - його першовідкривача.
Мозаїка широко використовувалася в декоративному оформленні римських церков у XII ст., У зображенні святих, в релігійних картинах в храмах і досягла свого розквіту у Візантійській імперії.
М.В. Ломоносов відродив це древнє мистецтво і широко використовував смальти в мальовничому мистецтві. Всім відомі його картини «Полтавська битва», «Петро I». Мозаїчний живопис на основі смальт була широко використана в будівництві станцій метрополітену в Москві прикладом є станція комсомольська.
11.Бібліографіческій список.
1. Айрапетова Г.А., Несветаева Г.В..
Будівельні матеріали. Навчально-довідковий посібник (Серія «Будівництво».) - Ростов Н / Д: вид-во «Фенікс», 2004. - 608 с.
2. Горчаков Г.М. Баженов Ю.М.
Будівельні матеріали. Учеб. Для вузів. (Ред. Будівельні матеріали і контрукції) - М.: Строіздат, 1986 .- 688с.
3. Домокеев А.Г.
Будівельні матеріали. Підручник. - М.: Вищ. школа, 1982 .- 383с
4. http://5ballov.ru. Синтетичні волокна.
5. http://referat.students.ru. Скло піч.
6. http://referat.students.ru. Розвиток стеклоделия.