Текст книги "Строительные стекломатериалы и изделия"

К конструкционным стекломатериалам относятся стеклоблоки, профильное стекло (стеклопрофилит), стеклопакеты, стекложелезобетон, стеклянные трубы.

Стеклянные блоки. Стеклянные блоки представляют собой пустотелые изделия из стекла с герметической воздушной полостью. Они могут быть цветными и неокрашенными. Стеклоблоки получают путем сварки по периметру двух отпрессованных полублоков, внутренняя поверхность которых может быть гладкой или рифленой (для обеспечивания светорассеивания). Светоблоки выпускают квадратными и прямоугольными с толщиной стенок не менее 8 мм при общей толщине изделия 75…98 мм, длине и ширине 194 х 194 мм или 294 х 194 мм. Их используют для кладки на цементно-песчаных растворах светопрозрачных ненесущих вертикальных ограждающих конструкций. Цветные стеклянные блоки получают из цветной стекломассы или путем нанесения на поверхности неокрашенного цветного аэрозольного покрытия из оксидов металлов.

Профильное стекло (стеклопрофилит). Профильное стекло представляет собой погонажное изделие с сечением определенного профиля (ребристое, швеллерное, коробчатое, овальное, треугольное), которое применяют для устройства наружных светопрозрачных ограждающих конструкций, перегородок, ограждений балконов. Прочность профильного стекла зависит от качества поверхностей, размеров элемента, качества отжига, длительности действия нагрузки.

В строительных конструкциях в интервале температуры от -30 до 400 0С, соответствующей условиям эксплуатации профильных изделий, прочность стекла не меняется.

Производят профильное стекло непрерывным прокатом ленты неокрашенного или цветного листового стекла и изгибанием при прохождении через формующее устройство. После остывания изделие может быть неармированным или армированным стальной сеткой или проволокой. Цветное и солнцезащитное профильное стекло изготовляют, как правило, по заказам потребителя. В этом случае цвет стекла и его интенсивность определяют по специальным эталонам.

Стеклопакеты. Стеклопакеты представляют собой изделия высотой (длиной) от 400 до 2550 мм, шириной от 400 до 2950 мм и толщиной до 46 мм. Они состоят из двух или более листов светопропускающего стекла, соединенного между собой по контуру таким образом, что между ними образуются герметически замкнутые прослойки толщиной от 6 до 18 мм, заполненные сухим воздухом или инертным газом. По способу изготовления стеклопакеты подразделяют на клееные, паяные и сварные, по числу слоев стекла – на двухслойные, трехслойные и четырехслойные. Используют для остекления окон, витрин, балконных дверей.

В зависимости от того, какие виды листового стекла использованы для получения, стеклопакеты могут быть обычными или специального назначения – теплоизоляционными, звукоизоляционными, упроченными, солнцезащитными, безосколочными, светорассеивающими, электрообогреваемыми и т.д.

Теплоизоляционные стеклопакеты могут быть трехслойными или четырехслойными с использованием теплоизоляционных стекол, прослойкой между которыми служит газ с более низкой теплопроводностью, чем у воздуха. Применяют теплоизоляционные пакеты для снижения теплопотерь.

Звукоизоляционные пакеты представляют собой трехслойные стеклопакеты со стеклами различной толщины и различными расстояниями между ними. В таких пакетах часто используют триплекс. Применяют для снижения уровня шума, проникающего через остекление.

Солнцезащитные пакеты представляют собой двухслойные стеклопакеты с наружным солнцезащитным стеклом. Возможно также использование жалюзийной решетки в прослойке между обычными стеклами. Служат солнцезащитные пакеты для снижения теплопоступлений от солнечной радиации.

Безосколочные пакеты изготавливают с применением триплекса, а также стекловолокнистых прокладок с обычными или упрочненными стеклами. Используют для остекления, выдерживающего повышенные нагрузки и иные механические и температурные воздействия.

В светорассеивающих стеклопакетах обычно используют узорчатые или рифленые стекла. Используют для повышения равномерности освещения, исключения видимости через остекление, снижения инсоляции.

В упроченных стеклопакетах используют закаленные или упроченные стекла. Используют такие пакеты для устройства остекления, выдерживающего повышенные нагрузки и иные механические и температурные воздействия.

Электрообогреваемые стеклопакеты представляют собой двухслойный стеклопакет с внутренним электрообогреваемым стеклом. Используют для устройства остекления, на котором не допускается образование конденсата.

Толщина воздушной прослойки в двухслойных пакетах 9, 12, 15 мм, в трехслойных – 9, 12 мм. Двухслойные пакеты могут быть изготовлены с воздушной прослойкой толщиной 20 мм. Толщина стекол назначается в соответствии с расчетом на прочность, но в стеклопакетах, предназначенных для окон, она должна быть не менее 3 мм. Толщину стекол в двухслойных стеклопакетах, как правило, принимают одинаковой, кроме специальных звукоизоляционных стеклопакетов. В трехслойных пакетах толщина среднего стекла может быть менее толщины крайних.

Конструкция стеклопакетов гарантирует герметичность воздушных прослоек и отсутствие конденсата на внутренних поверхностях стекол при температурах наружного воздуха до -50 0С в зависимости от категории качества изделий. Стеклопакеты должны выдерживать предусмотренный стандартом контроль на герметичность и точку росы в прослойке, а также испытания на надежность.

Свойства стекол можно регулировать в широких пределах, применяя специальные оконные пленки, которые располагают на внутренней или внешней поверхности. С помощью специальных оконных пленок обеспечивают ударопрочность, безосколочность, термоизоляционность, пожароустойчивость, защиту от ультрафиолетового излучения.

Стекложелезобетон. Стекложелезобетонные крупноразмерные изделия в зависимости от назначения подразделяют на стеновые, конструкции покрытий, сводов и куполов. В этих конструкциях, толщина которых равна высоте стеклоблока, нагрузку воспринимает железобетон, а заформованные в процессе изготовления стеклянные изделия обеспечивают равномерное освещение помещения.

Стеклянные трубы. Стеклянные трубы получают методом экструзии и применяют для транспортировки особо чистых веществ в пищевой и химико-фармацевтической промышленности. Толщина стенок стеклянных труб от 2,5 до о 12 мм, диаметр от 50 до 300 мм. Главным достоинством таких труб является коррозионная стойкость, чистота поверхности, газонепроницаемость, водонепроницаемость, прозрачность, стойкость при температуре от -50 градусов до +100 0С и давлении до 0,6 МПа.

Отделочные материалы из стекла изготовляют из цветного непрозрачного стекла, обычного стекла с окрашенной поверхностью, а также из ситаллов и шлакоситаллов. Они предназначены для внутренней и наружной облицовки стен (стемалит, марблит, стеклянные и коврово-мозаичные плитки и т.д.). Материалы, обладающие высокой прочностью на истирание и удар (плиты стекломрамора, ситаллов, шлакоситаллов и др.), применяют для покрытия пола.

Стемалит. Стемалит представляет собой крупноразмерный материал толщиной от 5 до 7 мм, полученный из бесцветного листового стекла, окрашенный с одной стороны специальной керамической эмалевой краской. Чтобы закрепить краску на стекле и упрочить поверхностный слой, изделие подвергают дополнительной термообработке – закалке. В последнее время разработан высокопроизводительный способ горизонтальной закалки стемалита на твердых опорах, что обеспечивает выход высококачественных изделий.

Стемалит в виде листов размером 1500 х 1100 мм используют для облицовки фасадов, внутренних стен производственных и общественных зданий, ограждения балконов, лоджий, лестничных клеток, кухонь, ванн, душевых и других помещений с влажным режимом. Стемалит хранят в закрытых помещениях в стопах на пирамидах. Листы стемалита устанавливают на резиновые, войлочные и деревянные подкладки в слегка наклонном положении.

Марбилит. Марбилитом называют полированные плиты размером от 250 х 140 до 500 х 500 мм при толщине от 5 до 12 мм, полученные способом непрерывного проката из темно-зеленого или черного непрозрачного стекла специального состава. Своеобразный декоративный эффект создают блестящие переливающиеся кристаллические вкрапления (авантюриновое стекло).

Этот материал используют при облицовке цоколей зданий, стен, колонн, оформлении интерьеров.

Облицовочные стеклоплитки. Облицовочные плитки из глушеного молочно-белого или цветного стекла производят квадратными и прямоугольными способом проката или прессования. Для более прочного сцепления с раствором тыльная сторона плиток рельефная, лицевая имеет эмалевое покрытие, рельефный рисунок или гладкая. Толщина плиток от 4 до 6 мм, размеры от 50 х 50 мм до 150 х 150 мм.

Применяют стеклоплитки для облицовки стен помещений, к которым предъявляют повышенные требования, – кухонь, ванных, душевых, столовых, вестибюлей, а также внутренних поверхностей стен производственных помещений и наружных бетонных поверхностей панелей в заводских условиях. Термостойкость облицовочных стеклоплиток из глушеного стекла составляет 40…45 0С. Для определения термостойкости плитки нагревают до 60 0С, а затем быстро погружают в воду с температурой 15…20 0С.

Коврово-мозаичные стеклянные плитки. Коврово-мозаичные стеклоплитки представляют собой окрашенные в разнообразные цвета плоские небольших размеров изделия, изготовляемые из глушеного или полуглушеного стекла. Коврово-мозаичные непрозрачные цветные плитки с размером ребра 21 мм при толщине 4,5 мм получают способом проката или прессованием из пресс-порошка. После охлаждения плитки на специальной машине наклеивают лицевой поверхностью вниз на бумажную основу. При производстве плиток путем непрерывного проката лента стекла формуется прокатной машиной с двумя парами валков. Первая пара валков гладкая, вторая – рифленая. Рифления на валках соответствуют конфигурации и размерам плитки. Выходящая из прокатной машины лента стекла имеет продольные и поперечные бороздки, по которым она разламывается специальным устройством на отдельные плитки. Плитки поступают на металлическую сетку печи отжига, где подвергаются термообработке. Затем плитки сортируют и подают в специальные устройства для набора ковров.

Наибольшее распространение этот материал получил при заводском изготовлении наружных стеновых бетонных панелей. Плитки могут применяться также при изготовлении панно с мозаичным рисунком на фасадах и при отделке интерьеров производственных и общественных зданий.

Стеклянная крошка и смальта. Стеклянную крошку получают путем дробления и сортировки глушеных белых или цветных отходов стекла. Применяют стеклянную крошку для отделки бетонных поверхностей фасадов зданий для создания декоративного эффекта.

Смальта представляет собой изделия заданной формы и размера из непрозрачного разноцветного стекла с определенным рисунком излома. Изготавливают этот материал способом полусухого прессования из стеклянных порошков, а также прессованием или литьем расплавленной окрашенной стекломассы в формы. Цветовая палитра смальты включает сотни цветов и оттенков.

Прессованную смальту изготовляют из цветного или бесцветного стеклобоя, смешанного с диоксидом олова и при необходимости с керамическими красителями. После прессования изделия подвергают термообработке, при которой происходит спекание частиц стеклобоя и оплавление красителя. Размеры плит смальты, как правило, определяются соглашением заказчика и изготовителя. Плитки прессованной смальты имеют в изломе слабый блеск и легко колются при ударе по линии надреза.

Прессованная смальта выдерживает более 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания без видимых повреждений – шелушения, растрескивания, выкрашивания и др. Используют смальту также, как и стеклянную крошку, для отделки фасадов и интерьеров зданий, изготовления витражей, мозаичных панно и т.д.

Чтобы утилизовать большие объемы стеклобоя, разработаны технологии получения облицовочных материалов с использованием стеклоотходов. К ним относятся следующие виды стекломатериалов:

– стекломрамор;

– стеклокремнезит;

– стеклокерамит;

– стеклокристаллит.

Стекломрамор. Стекломрамор производят способом непрерывного проката глушеной (непрозрачной) стекломассы, полученной из отходов стекла определенного цвета. Ленту разрезают на плиты заданных размеров. Плиты стекломрамора выпускают белого, голубого, синего, зеленого цветов, однотонные или белые с мраморовидным рисунком.

Лицевая поверхность стекломрамора шлифованная или полированная, а тыльная имеет рифление для лучшего сцепления с раствором. Применяют плиты стекломрамора толщиной 8 и 10 мм, длиной и шириной от 25 х 140 до 800 х 500 мм для облицовки стен внутри зданий, а также для покрытия пола в помещениях с повышенными санитарно-гигиеническими и эстетическими требованиями при отсутствии ударных воздействий.

Стеклокремнезит. Стеклокремнезит представляет собой декоративный плиточный трехслойный композиционный материал, нижний слой которого состоит из спекшейся смеси бесцветных стеклянных гранул и песка, а верхний слой состоит из расплавленных гранул цветного стекла. Лицевая полированная поверхность имеет различные расцветки и рисунки, имитирующие природный камень. Тыльная сторона плит шероховата. Вырабатывают стеклокремнезит на основе новой гранулопорошковой технологии, которая дает возможность использовать все виды стеклобоя отходов горнорудных отраслей и кремнеземистых отходов промышленности.

Получают стеклокремезит в огнеупорных формах из гранул стекла определенного состава в смеси с кремнеземом и рядом других добавок способом кристаллизации огневой полировки. Процесс изготовления стеклокремнезита состоит в следующем: в металлическую или огнеупорную форму засыпают тонкий слой песка, затем смесь цветного стеклогранулята с песком, сверху насыпают тонкий слой цветного стеклогранулята. Вместо цветного стеклогранулята можно использовать смесь гранулята бесцветного стекла с красителями. Смесь подвергают термообработке в специальной печи, где происходит спекание гранул, кристаллизация и обжиг изделий. После термообработки плиты стеклокерамзита обрезают алмазными кругами.

Стеклокремнезит гигиеничен, обладает прочностью, твердостью, большой долговечностью, высокими декоративно-эстетическими качествами, химически устойчив, атмосферостоек и электрически нейтрален. Лицевая поверхность стеклокремнезита по декоративным возможностям превосходит такие природные дорогостоящие камни, как мрамор, гранит, яшма, аквамарин, берилл, топаз. Так как стеклокремнезит обладает высокими декоративными свойствами, механической прочностью и атмосферостойкостью, его применяют для наружной и внутренней облицовки стен, изготовления панно, покрытия полов, колонн.

Кроме стеклокремнезита, для наружной и внутренней облицовки стен, покрытия полов и иных работ применяют прокатные листы, плиты и прессованные плитки из ситаллов и шлакоситаллов. Эти плитки могут быть белыми, темно-серыми, с декоративной наружной поверхностью. Изделия обладают высокой кислотостойкостью, поэтому их применяют для покрытия полов на химических предприятиях.

Шлакоситалл. Шлакоситалл представляет собой долговечный декоративный отделочный стеклокристаллический материал. Получают его при кристаллизации стекол, изготовленных на основе доменных шлаков. Он имеет плотную микрокристаллическую структуру с размером кристаллов от десятых долей микрометра до нескольких микрометров, сцементированных между собой остающейся после термообработки некристаллизационной стекловидной фазы.

В строительстве используют листы и плиты из прокатного белого и черного шлакоситалла, а также цветные изделия, получаемые путем нанесения на поверхность шлакоситалла силикатных красок. Для нанесения красок листы или плиты шлакоситалла предварительно разрезают и после нанесения красок подвергают термообработке. Используют шлакоситалл в химической промышленности, а также для наружной и внутренней обработки стен, облицовки перегородок и колонн, устройства покрытий полов, особенно в зданиях с агрессивной средой и высокой влажностью.

Стеклокерамит. Стеклокерамит представляет собой двухслойный плитный материал для внутренней и наружной отделки стен. Плита состоит из слоя подложки – спекшейся смеси стеклобоя, песка и глины и верхнего декоративного – расплавленного цветного стеклогранулята.

Стеклокристаллит. Стеклокристаллит изготавливают в виде плит, получаемых сплавлением гранул из бесцветного или окрашенного стекла. Толщина плит 15 мм, длина и ширина 300 х 300 мм и 300 х 150 мм. Лицевая поверхность плит полированная, тыльная – шероховатая. Термостойкость плит – 60 градусов, морозостойкость – F80, износостойкость – 0,1 г/cм кв. Изделие применяют для внутренней и наружной отделки стен, покрытия полов.

Облицовочные плитки из базальтового стекла. Облицовочные плитки из базальтового стекла черного цвета, шестигранной формы, с зеркальной поверхностью, в объеме непрозрачные. Нелицевая сторона плиток рифленая. Технология изготовления плиток из базальтового стекла является новым направлением в производстве стеклоизделий и состоит из следующих этапов:

– подача сырья к плавильному агрегату;

– варка стекла;

– формование и отжиг стекла;

– сортировка и упаковка изделий.

Плитки из базальтового стекла применяют для наружной и внутренней облицовки промышленных и гражданских зданий, настила полов в санитарно-бытовых помещениях.

Ячеистое стекло, стеклянные волокна. К стекломатериалам теплоизоляционным и акустическим относятся изделия из ячеистого стекла и стеклянных волокон.

Ячеистое стекло (газостекло и пеностекло) получают путем спекания тонкоизмельченного стеклянного порошка с газообразующими и пенообразующими добавками. В качестве газообразователя применяют антрацит, кокс, древесный уголь, известняк, мрамор. Этот материал можно резать, шлифовать, сверлить. Плотность пеностекла колеблется в пределах 140…350 кг/м куб., пористость составляет от 86 до 95 % , водопоглощение составляет от 5 до 15 % , предел прочности при сжатии – 0,5…4,4 МПа, интервал рабочих температур от -180 до +400 градусов. В зависимости от назначения его выпускают теплоизоляционным и декоративно-акустическим. Теплоизоляционное ячеистое стекло изготавливают для утепления стен, покрытий, трубопродов. Декоративно-акустическое – в виде блоков, плит, скорлуп, гранул. Для улучшения акустических свойств плиты для подвесных потолков выпускают перфорированными. Гранулированное ячеистое стекло применяют в качестве легкого заполнителя при изготовлении бетонных ограждающих конструкций и засыпной теплоизоляции.

Строительное стеклянное волокно. Стеклянное волокно, применяемое в строительстве, вырабатывают из стеклорасплава определенного состава. В зависимости от длины нити различают непрерывное, длиной 20 км и более, полученное путем протягивания стеклорасплава через фильеры, и коротковолокнистое – штапельное стекловолокно диаметром от 5 до 12 мкм.

Непрывное стеклянное волокно применяют для изготовления стеклосетки и стеклоткани, которые представляют собой рулонные кровельные, гидроизоляционные материалы и линолеумы для покрытия полов. Стеклосетку как армирующий материал применяют также при выполнении многослойной теплозащиты фасадов. Стеклоткань пропитывают смолами и применяют для гидроизоляции подземных трубопроводов и получения стеклопластиков.

Стеклообои. В наше время все шире применяют такой рулонный материал, как стеклообои. Стеклообои изготовляют из гладкой или декоративной стеклоткани с рельефным рисунком. Материал обладает высокой декоративностью, влагостойкостью, огнестойкостью, гигиеничностью, не токсичен. Его рекомендуют применять для отделки стен в офисах, магазина, офисах, больницах.

Стеклопластик. Стеклопластик производят прессованием стекловолокна или стеклоткани, пропитанных синтетическими смолами. Выпускают стеклопластики прозрачными (светопропускание от 70 до 80 %, полупрозрачными (от 50 до 70 %) и непрозрачными. Эти материалы не подвергаются коррозии, не усыхают, водостойки, водонепроницаемы, не разбухают, не коробятся.

В строительстве стеклопластики используют в виде плоских и профильных листов как ограждающий и отделочный материал (внутренние перегородки, наружная отделка стен, ограждение балконов, лоджий, кровли, внутренние перегородки и др.) для изготовления санитарно-технических изделий.

Штапельное стекловолокно. Штапельное стекловолокно получают таким же образом, как и минеральную вату, только из стеклорасплава, то есть раздувом вертикальной струи расплава паром или воздухом, или подачей ее на центрифугу. Из штапельного стекловолокна изготавливают изделия, аналогичные минераловатным: мягкие маты и полужесткие на синтетическом связующем веществе, а также жгуты и шнуры. Эти материалы относятся к трудносгораемым и применяются для теплоизоляции технологического оборудования с температурой поверхности от – 60 до +450 градусов.

Изделия из этих материалов могут быть также использованы для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, в качестве звукопоглощающих плитных и звукоизоляционных рулонных материалов.

Отделочные стеновые панели и подвесные потолки изготавливают из жестких стекловолокнистых плит толщиной 20 мм. Лицевую поверхность изделий для обеспечения водостойкости и возможности влажной уборки покрывают пленкой из ПХВ, тыльную сторону – бесцветным стекловойлоком. Изделия применяют в кухнях, ваннах, бассейнах. При покрытии плит стеклотканью повышаются ударная прочность, влагостойкость и звукопоглощающие свойства изделий, что обеспечивает их применение в спортивных залах, офисах, коридорах. Плиты с лицевым слоем из белого или окрашенного стекловойлока используют в лекционных залах, ресторанах, кинотеатрах и т.д.

Шлаковая пемза (термозит). Шлаковую пемзу относят к рыхлым зернистым пористым материалам и получают дроблением резко охлажденного шлакового стеклорасплава. В зависимости от размера зерен выпускают щебень от 5 до 40 мм и песок от 0,14 до 5 мм. В зависимости от насыпной плотности щебень классифициют на марки от 300 до 1000, а песок – от 600 до 1200. Используют эти материалы в качестве пористых заполнителей конструкционных, конструкционно-теплоизоляционных, теплоизоляционных легких бетонов, а также в качестве теплоизоляционных засыпок.