Подготовка перечня нормативно-технической документации на изготовление и подтверждение соответствия строительных стекол

     Осветленные стекла

     Осветленное стекло – это, в соответствии со своим названием, абсолютно бесцветное стекло. Такое стекло пропускает особенно хорошо видимый свет и солнечное  тепловое излучение, поскольку поглощение и отражение чрезвычайно малы.  

     Тянутое стекло

     Тянутым стеклом называется стекло, изготовленное методом вытяжки с помощью различных машин. Этот метод являлся основным способом получения листового стекла до открытия флоат–способа. В настоящее время находит небольшое применение, например, при изготовлении каких–либо специальных стекол. 

     Узорчатое стекло

      Узорчатые стекла, обычно, получают методом машинной прокатки. При этом на одной или  на обоих поверхностях стекла остается желаемый рисунок, который получается с помощью вальцовочных цилиндров  с нанесенным рисунком.

     Иногда  узорчатое стекло делают и вручную  на валках ("литье"). Изготовленное  вручную на валках стекло, как правило, находит применение при работе со специальным художественным стеклом. Узорчатые стекла подходят к самым  разнообразным вариантам внутреннего  остекления, поскольку позволяют изготовителю найти самые фантастические варианты.  

     Кварцевое стекло

     Кварцевое стекло – это стекло, выдерживающее  особенно большие перепады температуры. Оно состоит почти из чистого  оксида кремния. Это стекло обладает очень низким коэффициентом термического расширения.  
 
Ламинированное стекло

     Ламинированным  называется стекло, которое состоит  из двух или более стекол, ламинированных вместе с помощью ламинирующей пленки PVB или специальной ламинирующей жидкости, причем стекла называются жидколаминированными или ламинированными смолой. При ламинировании можно создавать комбинации из самых различных стекол и использовать разнообразные пленки для ламинирования. Используя метод ламинирования стекол, можно изготавливать элементы, которые можно использовать, например, в качестве стекол, защищающих от взлома, от пуль и для защиты человека от различных травм. Ламинированные стекла находят также применение и при изготовлении изолирующих стеклопакетов. Ламинирование не увеличивает механическую прочность стекла, однако, при разрушении ламинированное стекло остается "целым" благодаря ламинирующей пленке, т.е. осколки стекла остаются прикрепленными к пленке.  
 
Армированное стекло

     Это полученное путем прокатки стекло, в которое проволочная сетка или расположенные в одном направлении проволочные нити вдавливаются или закрепляются между двумя стеклянными лентами. Армированное стекло менее прочное по сравнению с обычным стеклом такой же толщины. Изготавливается также с шлифованной поверхностью.

      
Стеклокерамика 

     Это стекломатериалы, которые выдерживают  высокие температуры. Смесь сырьевых компонентов для получения таких  стекол, как правило, состоит почти  из чистого оксида кремния, в который  добавляется оксид бора (эти стекла также известны под названием боросиликатных стекол).  
 
Нагреваемое стекло

     К такому типу стекол относится, например, стекло, электропроводящее покрытие которого работает как сопротивление  при пропусканиии тока, вследствие чего стекло нагревается. Особенно эффективно в случаях, когда нужно избавиться от конвекции. Может применяться также как стекло, являющееся источником тепла.  

     Стекло, закаленное термическим способом

     Закаленное  термическим способом стекло изготавливают, нагревая вначале стекло до температуры  более 600°С и затем резко охлаждая его. При этом в стекле образуются напряжения сжатия, которые увеличивают механическую прочность и стойкость стекла к перепадам температур. При разрушении стекло рассыпается на мелкие безопасные осколки. Большинство видов стекол можно подвергать термической закалке. Следует обратить внимание на тот факт при производстве таких стекол, что механическая обработка стекла выполняется всегда до процесса закаливания, поскольку закаленное стекло невозможно обработать механическим образом. Закаленные стекла можно в дальнейшем использовать, кроме всего прочего, при производстве изолирующих стеклопакетов или ламинированных стекол.

     2.2 Структура строительных  стекол и технология  их изготовления

     Современное строительное силикатное стекло —  это стекло, получаемое из природных материалов: кварцевого песка, извести, доломита, полевого шпата или синтетических веществ соды и различных сульфатов и значительного количества стеклобоя (Табл. 1).

     Таблица 1.

     Химический  состав строительного  стекла

Составляющая	Химическая формула	Массовая  доля, %
Окись кремния	SiO2	72,8
Окись кальция	CaO	8,6
Окись натрия	Na2O	13,8
Окись магния	MgO	3,6
Окись алюминия	Al2O3	0,7

 

     По  своей структуре стекло представляет собой неорганический плавящийся продукт, который охлаждается и затвердевает без ощутимой кристаллизации. Структурный порядок молекул различных веществ, образующих стекло, не имеет ярко выраженной кристаллической решётки, как у металлов, а формирует иррегулярную сеть, аналогичную жидкости (рис. 1), хотя стекло является твёрдым веществом при нормальных условиях.

       
 
 
 
 
 

     Рис. 1 Структура стекла: 1 — кремний (Si); 2 — кислород (O2); 3 — натрий (Na); 4 — кальций (Ca)

     Специфическая структура стекла определяет температуру  его плавления. В отличие от кристаллических  веществ, стекло не имеет определённых температур плавления. Важной характеристикой стекла является температура размягчения Tg (при которой материал начинает размягчаться). Для типичных листовых стёкол эта температура находится в интервале от 550 °С до 600 °С.

     Листовое стекло представляет собой инертный в химическом отношении материал, и потому абсолютно безвредно (экологически безопасно) для окружающей среды. В обычных климатических условиях все типы листового стекла являются долговечными и устойчивыми к воздействию большинства химических реактивов.

     Наибольшую  опасность для стекла, с точки  зрения коррозии, представляет гидроокись натрия — NaOH, которая образуется в  процессе гидролиза в плёнке воды на поверхности стекла. В результате этого процесса, часто называемого  «выщелачиванием», на поверхности стекла образуются неустранимые матовые пятна.

     В нормальных эксплуатационных условиях выщелачивание стекла, как правило, не происходит, вследствие протекания естественных природных процессов. Начальная стадия коррозии наружной поверхности стекла начинает развиваться сразу же после монтажа оконного блока, под влиянием атмосферной влаги (дождь, снег, конденсат). Однако, образующаяся при этом гидроокись натрия постоянно растворяется и удаляется в результате непрерывного обновления водяной плёнки. В результате на поверхности стекла образуется защитная плёнка в виде геля кремневой кислоты, и формирование коррозийного слоя останавливается. Вместе с тем, вероятность возникновения коррозии стекла, вследствие избыточного увлажнения, достаточно высока при его транспортировке и хранении, в случае, если влажный воздух проникает по краям в межлистовое пространство плотно упакованных стекол.

     Кроме обычных прозрачных стекол в строительстве  применяются специальные стёкла — стёкла, окрашенные в массе, и стёкла со специальными покрытиями.

     Окрашенное  в массе стекло изготавливается из сырьевых материалов, в которые добавляются различные вещества для получения желаемого цвета. Наиболее распространенными являются цвета — промежуточный между бронзовым и коричневым, серый и зеленый. При этом можно изготавливать стёкла и других цветов. Окрашенные в массе стёкла известны также как солнцезащитные или абсорбирующие стекла, поскольку они поглощают (абсорбируют), сами по себе, больше солнечной тепловой энергии и света, чем обычные прозрачные.

     Добавки, придающие стеклу определённый цвет, могут быть классифицированы следующим  образом:  

Добавка	Цвет
Окись хрома	Зелёный
Окись кобальта	Синий
Окислы  меди	Красный, голубой
Окислы  железа	Сине-зелёный, коричневый
Селен	Розовый
Окись урана	Жёлтый
Окись никеля	Серо-коричневый, жёлтый, зелёный, сине-фиолетовый

 

     Наиболее  часто из окрашенных стёкол используют серое, бронзовое или зеленое. Окислы железа добавляются для придания стеклу зелёного цвета, сочетание железа с никелем и кобальтом обеспечивает получение серого стек- ла, а при добавлении железа в смеси с селеном получается бронзовое стекло.

     Стремительное развитие светопрозрачных конструкций  и возрождение Интернационального стиля в архитектуре, наблюдаемые  с середины XX столетия, в значительной степени связаны с изобретением флоат-метода производства стекла. Этот метод был разработан и запатентован в 1959 году английским изобретателем Аластером Пилкингтоном, и в настоящее время является основным методом производства высококачественного строительного стекла. Огромным преимуществом флоат-метода, является высокая производительность, стабильная толщина и качество поверхности.

     Схема производства флоат-стекла показана на рис. 2. Расплавленная стекломасса попадает во флоат-ванну на поверхность расплавленного олова, где лента стекла формируется посредством растекания на поверхности олова. С одного конца флоат-ванны до другого температура стекла опускается с 1100 °С до 600 °С. С обеих сторон флоат-ванны находится специальный роликовый механизм, позволяющий при помощи регулировки скорости и угла поворота получать заданную толщину ленты стекла. Стекло поступает из флоат-ванны в виде непрерывной ленты. По роликовому конвейеру оно поступает в печь отжига, где происходит постепенное охлаждение стекла до температуры окружающей среды. В таком состоянии стекло готово к резке в листы размером 6 х 3,21 м (3210 х 6000 мм).

     Дальнейшим  развитием флоат-процесса стало  широкое использование магнетронного  напыления проводящих покрытий с  заданными свойствами на поверхность  стекла. Проводящие покрытия такого типа содержат свободные электроны и  образуются металлами или полупроводниковыми оксидами.

     За  счет электропроводимости и явлений  интерференции, вызванных наличием в покрытии свободных электронов, могут быть получены стёкла, предназначенные  для выполнения следующих функций:

     сокращение  потерь тепла помещением за счет отражения  тепловых волн в инфракрасном диапазоне;

     отражение солнечной радиации;

     защита  помещений от электромагнитного  излучения и радиоволн;

     отражение излучения в видимом диапазоне.

     В зависимости от функционального  назначения проектируемого остекления, в нем могут быть применены два типа покрытия, принципиально различающиеся по технологии нанесения.

     1. «Твердое покрытие» (“Hard coatinq” — англ.) на основе оксида олова SnO2:F, называемое иначе «полупроводниковым покрытием». Стекла с таким покрытием, как правило, обозначаются в специальной литературе термином «k — стекло».

     Твердое покрытие наносится непосредственно  на одной из стадий производства флоат-стекла (так называемая технология “on-line”  — англ. «на линии») за счет химической реакции пиролиза (разложения вещества под действием высоких температур). Во время этой реакции слой оксида олова оседает на поверхность горячего стекла, становясь неотделимой его частью. При этом образуется крепкое и прочное металлическое покрытие, обладающее химической, механической и термической стойкостью, равноценной стеклу без покрытия. Твердые покрытия устойчивы к воздействию погодных условий и выдерживают воздействия температур до 620 °С.

     2. «Мягкое покрытие» (“Soft coating” — англ.) на основе серебра — Ag, обозначаемое в литературных источниках как «i — стекло».

     Наносится на готовое флоат-стекло (технология “off-line” — англ. «вне линии») и  удерживается на нем силами молекулярного  взаимодействия.  

     

     Рис. 2. Схема производства флоат-стекла

     Состоит из нескольких тонких слоев, выбор которых зависит от требуемых характеристик остекления — излучательной способности, светопропускания, а также оптических свойств — удаления нежелательного отражения.