Прозрачный бетон в строительстве зданий

Бетон один из самых распространенных строительных материалов. Чтобы он стал не только
несущим, но еще и декоративным материалом, ученые изобрели прозрачный бетон. Небольшие здания заменяются высотными и небоскребами. Одна из причин – это естественный свет в доме, которого не хватает при плотной застройке. Прозрачный бетон является новым материалом в строительстве. Выяснить его свойства, и для чего его рекомендуется использовать, является целью статьи. Необходимо изучение и испытания данного материала.

Идея изобретения прозрачного бетона принадлежит венгерскому архитектору Арону Лосконши. Дизайнер назвал своё изобретение литракон и создал одноимённую компанию, которая занимается производством и дальнейшими разработками в данном направлении. Более удобное обозначение [wiki base=”EN”]LiTraCon[/wiki] образовалось от light transmitting concrete, что в точности переводится как светопроводящий бетон.

Рисунок 1. Прозрачный бетон

Толщина блока может быть достаточно внушительной, без ущерба для своих уникальных свойств, так как стекловолокно в структуре бетона способно проводить свет на расстояние более 20 метров. Образцы изготавливается на заводе Штольберг, Германия, используется в оформлении дизайна эксклюзивного интерьера, медицинских учреждений, наружных стен и фасадов сооружений. Блоки самых разных оттенков выпускаются размером 1700х1000 и 2000х1000 мм.

Рисунок 2. Здания из прозрачного бетона

Целью данной работы стоит выявление наиболее рациональных конструктивных решений фасадных конструкций сооружений с применением прозрачного бетона.

Задачи статьи:
1. Проведение анализа основных компонентов прозрачного бетона и их влияния на работу материала с конструктивной и облицовочной стороны
2. Определение наиболее эффективной области применения прозрачного бетона в строительстве зданий и сооружений

Так как основными компонентами прозрачного бетона являются стекловолокно и бетон, то
необходимо рассмотреть процесс производства, химическую структуру физико-механические свойства, область применения, основные достоинства и недостатки данных составляющих. Чтобы иметь представление о том, что данные компоненты настолько разные, но могут образовать новый уникальный материал.

Исследование строительного стекла

Процесс производства строительного стекла

Технология изготовления строительного стекла включает следующие необходимые стадии:
составление [wiki title=”Шихта” base=”RU”]шихты[/wiki] (с добавкой стеклобоя), нагревание ее и варка в печах для получения расплава стекломассы; осветление, гомогенизация, охлаждение ее и формование образцов. Пороки стекломассы влияют на качество стеклоизделий.

Химическая структура строительного стекла

Структура строительного стекла включает в себя:
[wiki base=”RU”]Кремнезем[/wiki] SiO₂ в естественном виде встречается в виде кварца, скопления которого образуют кварцевые пески; высококачественные стекольные белые пески включают в себя незначительное количество примесей, в частности окиси железа, которая придает стеклу зеленоватую окраску.

[wiki title=”Карбонат натрия” base=”RU”]Сода[/wiki] Na₂CO₃ — главный материал для введения в стекло окиси натрия; она должна содержать не менее 95% углекислого натрия. С. При нагревании смеси чистого песка и соды образуется прозрачная стеклообразная консистенция, которая растворяется в воде и имеет название «растворимое стекло».

[wiki base=”RU”]Известняк[/wiki] CaCO₃– благодаря [wiki title=”Оксид кальция”]окиси кальция[/wiki] СаО стекло, выходящее из смеси песка и соды, становится нерастворимым в воде. Для введения в стекломассу СаО добавляют известняк или доломит CaC03-MgC03.

[wiki title=”Оксид бора” base=”RU”]Борный ангидрид[/wiki] В₂0₃. При замене части двуокиси кремния борным ангидридом повышается скорость стекловарения, увеличивается осветление и уменьшается склонность ее к кристаллизации.

[wiki title=”Оксид свинца(II)”]Оксид свинца[/wiki] РЬО, введенная в стекло, улучшает его показатель преломления; ее используют при изготовлении оптического стекла и хрусталя.

[wiki base=”RU”]Оксид цинка[/wiki] ZnO уменьшает температурный коэффициент линейного расширения стекла, вследствие чего улучшается его термическая стойкость.

Физико-механические свойства строительного стекла

Плотность стекла зависит от химического состава и для строительных стекол составляет 2400-2600 кг/м 3 . Высокой плотностью отличаются стекла, содержащие оксид свинца («богемский хрусталь») — более 3000 кг/м 3 .

Механические свойства. Стекло в строительных конструкциях чаще подвержено изгибу, растяжению и удару и реже сжатию, поэтому главными показателями, определяющими его механические свойства, следует являются прочность при растяжении и хрупкость.

Теоретическая прочность стекла при растяжении — (10-12)•10 3 МПа. Практически эта величина ниже в 200-300 раз и составляет от 30 до 60 МПа. Сильно уменьшают прочность стекла на растяжение царапины; на этом основана резка стекла алмазом.

Прочность стекла при сжатии высока — 900-1000 МПа, т. е. почти как у стали и чугуна. В диапазоне температур от — 50-70°С прочность стекла практически не изменяется.

Хрупкость — главный недостаток стекла. Основной показатель хрупкости — отношение модуля упругости к прочности при растяжении E/Rp. Кроме того, однородность строения стекла способствует беспрепятственному развитию трещин, что является необходимым условием для проявления хрупкости.

Твердость стекла, представляющего собой по химическому составу вещество, близкое к полевым шпатам, и в зависимости от химического состава находится в пределах 5-7 по шкале Мооса.

Оптические свойства стекла характеризуются светопропусканием, светопреломлением, отражением, рассеиванием и др. Обычные силикатные стекла, кроме специальных, пропускают всю видимую часть спектра (до 88-92 %) и практически не пропускает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Теплопроводность различных видов стекла мало зависит от их состава и составляет 0,6-0,8 Вт/(м•К), что почти в 10 раз ниже, чем у аналогичных кристаллических минералов. Например, теплопроводность кристалла кварца — 7,2 Вт/(м•К).

[wiki title=”Коэффициент теплового расширения” base=”RU”]Коэффициент линейного температурного расширения[/wiki] (КЛТР) стекла относительно невысок (для обычного стекла 9•10-6 К-1). Но из-за низкой теплопроводности и высокого модуля упругости напряжения, развивающиеся в стекле при резком одностороннем нагреве (или охлаждении), могут достигать значений, приводящих к разрушению стекла.

Звукоизолирующая способность стекла довольно высока. Стекло толщиной 1 см по звукоизоляции приблизительно соответствует кирпичной стене в полкирпича — 12 см.

Химическая стойкость силикатного стекла — одно из самых уникальных его свойств. Стекло хорошо противостоит воздействию воды, щелочей и кислот (за исключением плавиковой и фосфорной).

Принцип прозрачности строительного стекла (насколько можно достичь)

Технология производства смарт-стекла переменной матовости позволяет мгновенно переключать состояние «умного» стекла из матового в прозрачное. Основа технологии – пленка переменной матовости с внутренним жидкокристаллическим (LC) слоем. Пленка помещается между двумя слоями стекла (триплекс) или стекло с нанесенной на него самоклеющейся пленкой.

Рисунок 3. Смарт-стекло

При подаче питания, кристаллы ориентируются в перпендикулярном стеклу направлении, пропуская без изменений (не рассеивая) падающие в этом направлении лучи: делают стекло прозрачным.

Область применения строительного стекла

Строительное листовое стекло, стеклянные изделия различной номенклатуры и стекломатериалы широко применяются для остекления различных проемов, в ограждающих конструкциях, отделке и декорирования зданий, теплоизоляции и других различных изделий.

Основные достоинства и недостатки строительного стекла

Изделия из стекла характеризуются экологичностью, которая обусловлена природным составом материала. Стеклянные поверхности легко протирать и мыть, они не впитывают грязь, не распространяют вредные вещества и не теряют начального блеска и цвета. Изделия из стекла на контрасте выразительно сочетаются практически со всеми классическими материалами интерьера: деревом и в особенности гармонируют с металлами. При больших изгибающихся нагрузках необходимо обрамление стеклянных деталей, сами они должны быть изготовлены из особого многослойного стекла, ламинированного синтетической пленкой, и быть не большими.

Стоимость строительного стекла

В среднем архитектурные изделия из стекла в два раза дороже, чем аналогичные изделия из
традиционных материалов, что обусловлено высокой ценой изготовления и обработки стекла. Чем толще стекло, тем оно дороже. Из композиционных материалов на минеральной основе интересны и перспективны стеклокристаллические материалы — ситаллы. Их получают путем частичной или полной кристаллизации стекла при наличии катализатора кристаллизации. Ситаллы обладают высокой твердостью, термостойкостью, химической стойкостью. Они легче алюминия и почти в пять раз прочнее обычного стекла.

Исследование бетона

Процесс производства бетона

Бетон изготавливается смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение их зависит от марки цемента, фракции и влажности песка и щебня), а также небольших количеств добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т. д.). Цемент и вода являются главными связующими составляющими при изготовлении бетона. Теоретически для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,2, однако у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц = 0,3—0,5.

Химический состав бетона

Цемент. Его важным свойством является то, что он кристаллизуется и застывает при увлажнении. Из всех материалов, применяемых в производстве бетона, цемент самый дорогой. Определить примерную прочность будущего бетона можно так: разделим марку цемента на 2 (для портландцемента) или на 3 (для всех остальных).

Щебень. Чаще всего применяется гранитный щебень, что обусловлено его хорошими
эксплуатационными характеристиками и повсеместным распространением.

Вода. Качеству ее предъявляются повышенные требования, так как для получения качественного бетона необходимо, чтобы вода была чистой без использования примесей. [7]

Физические свойства бетона

Прочность. Бетон относится к материалам, которые хорошо воспринимают сжимающие усилия и плохо сопротивляются растяжению. Для восприятия растягивающих нагрузок конструкции армируют. Арматура обладает высоким сопротивлением растяжению.

Плотность. С повышением плотности улучшаются такие свойства, как прочность,
водонепроницаемость, морозостойкость. Водонепроницаемость зависит от пористости и структуры пор бетона. Микропоры и капилляры размером более 105 см доступны для фильтрации воды.

Морозостойкость. Перед испытаниями бетон насыщают водой. При замерзании вода в порах бетона увеличивается в объеме на 9% и вызывает большие внутренние напряжения, которые постепенно разрушают его структуру.

Область применения бетона

Особо тяжёлый бетон. Особо тяжёлые бетоны предназначены для специальных, защитных сооружений (от радиоактивных воздействий); изготовляются на портландцементах и природных или искусственных заполнителях.

Лёгкий бетон. Лёгкие бетоны изготовляют на гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных компонентах. Существует много разновидностей лёгкого бетона.

Особо лёгкий бетон. Особо лёгкие бетоны используют главным образом как теплоизоляционные материалы.

Основные достоинства и недостатки бетона

Свойства бетона дают возможность создавать объекты необходимой архитектурной и строительной формы. Сравнительно небольшая стоимость конструкций, которая достигается за счет использования локального сырья. Процесс получения бетонной смеси и бетонных конструкций полностью механизирован и автоматизирован. Бетон и железобетон можно применять как в монолитных, так и в сборных конструкциях разнообразных назначений и типов. Бетон имеет высокие показатели огнестойкости и долговечности.

Использование прозрачного бетона

Свойства и технология прозрачного бетона.

Несмотря на определенную внешнюю экстравагантность, прозрачный бетон обладает конструкционными характеристиками традиционного бетона, в том числе:
• Прочностью;
• Водостойкостью;
• Шумо- и теплоизоляционными свойствами.

Состав содержит мелкозернистый высококачественный бетонный состав с добавлением большого числа стекловолокон. Общая поверхность таких прозрачных блоков подвергается обязательной тщательной обработке проводимой по специальной технологии. Размеры стекловолокон очень маленькие и благодаря этому однородность структуры светопроводящего бетона не нарушается, и прочность остается довольно значительной. Причем, стекловолокно оказывает на материал армирующее действие, в результате чего некоторые его показатели даже выше, чем у обычного бетона:

Таблица 1. Свойства прозрачного бетона

Влагопоглощение	До 6 %.
Морозостойкость	F50
Прочность на изгиб	Рtb30
Прочность на сжатие	М250

Оптические свойства не зависят от толщины образца. Обычно толщину образца принимают 30 мм. Технология производства бетона со стеклянными волоконно-оптическими нитями предполагает послойное наложение мелкозернистого бетона и стекловолокна. После схватывания и набора необходимой прочности поверхность каждого блока дополнительно обрабатывается для придания заданных параметров массы и достижения нужных светопроводящих характеристик.

К недостаткам можно отнести то, что технология производства прозрачного бетона не позволяет получить его в опалубке непосредственно на строительной площадке. Litracon изготавливают на промышленных предприятиях, которые обладают соответствующим оборудованием.

Прозрачный бетон пропускает свет, солнечную энергию, что позволяет сэкономить на электричестве, пропускает свет без потери прочности

Новый материал прошел испытания в техническом университете Будапешта. Прочность Litracon’a остается такой же, как и у обычного бетона, так как процент содержания оптоволокна очень мал, не больше 5 % и никак не влияет на характеристики прочности материала, при этом внутренняя и внешняя структура бетона остается однородной. «Точки» стекловолокна могут располагаться как в строгом порядке, так и быть хаотично разбросаны по поверхности, а могут и образовывать контуры каких-либо изображений. Теоретически стены, построенные из светопроницаемого бетона, могут достигать в толщину 20 метров без
потери светопроводимости.

Таблица 2. Основные характеристики прозрачного бетона

Форма	Фабричные блоки
Ингредиенты	96% бетон, 4 % стекловолокно
Плотность	2100-2400
Максимальные размеры блока	600х300
Стандартные размеры	600х300
Толщина	28-500 мм
Цвет	Серый, черный или белый
Распределение волокон	Органическое
Отделка	Полированная
Прочность на сжатие	50 Н/м -3
Прочность на растяжение	7 Н/м -3

Применения материала

Впервые прозрачный бетон был использован для изготовления причудливого светильника в виде куба. Весил данный предмет интерьера более 10 килограмм. Постепенно область применения стеклобетона расширялась.
Этот архитектурный приём использовала Заха Хадид, именитый архитектор, автор проекта, который завоевал немало наград – центрального здания автомобильного завода BMW в Лейпциге. За проект этого здания архитектору присудили Немецкую архитектурную премию.

Рисунок 4. Здание автомобильного завода BMW в Лейпциге

Американцы считают литракон наиболее подходящим материалом для ограждений правительственных зданий. Из прозрачного бетона выполнены элементы ряда строений в Японии и странах Европы. Нельзя не упомянуть и Литрокуб – самое первое изделие из прозрачного бетона.

Бетон этого типа часто используется для отделки фасадов высотных и малоэтажных зданий, а также для оформления эксклюзивных интерьеров в самых сложных зданиях. Сегодня выпускаются большие прямолинейные блоки размерами 1700х1000 мм и 2000х1000 мм, изготавливаются и блоки меньших размеров, а также изогнутые блоки сложной криволинейной оригинальной формы.

Из прозрачного бетона строят крыши мансард и фасады с внутренней подсветкой.

В России прозрачный бетон относят прежде всего к теплоизоляционным материалам– есть даже такой термин, как ПТИ, прозрачная теплоизоляция.

Испытания прозрачного бетона

Проанализируем данные, использованные в статье. Прочность кубов проверяли в испытаниях на сжатие с силой 2000 кН. Проверяли интенсивность блока при разном соотношении волокон и бетона. прочность проверяли после отвердевания через 3 дня, 7 дней и 28 дней.

Таблица 3. Испытания прозрачного бетона

Марка кубика	Прочность на сжатие в Н / мм 2
3 дня	7 дней	28 дней
А0-1%	25.176	34.956	47.208
1-2%	22.991	32.289	43.752
2-3%	21.783	31.275	42.731
3-4%	19.208	29.23	40.701
4-5%	17.417	20.012	38.894
5-6%	16.165	26.378	38.161

Диаграмма 1. Испытания прозрачного бетона

Результат эксперимента показывает, что прочность на сжатие через 3 дня снижается до 25,176 Н/мм2. Предел прочности уменьшается из-за увеличения доли оптического волокна.

Стоимость

Стоимость прозрачного бетона очень высокая, что обусловлено технологической сложностью его изготовления. Поэтому его производят исключительно под заказ в виде прямоугольных панелей, размеры которых выбираются в соответствии с пожеланиями заказчика. Стоимость в России составляет 1500 евро за м 2 .

Заключение

Проанализировав состав прозрачного бетона, а также его влияние на работу можно сделать вывод о том, что каждая из компонент обладает своими достоинставми и недостатками:

– стекло при добавлении определенных добавок может повысить свою прочность и уменьшить хрупкость. После чего можно его использовать как строительный материал. Но полностью убрать хрупкость невозможно.

– бетон прочный материал, который широко используется в строительстве. Один из основных
недостатков – плохо работает на растяжение.

Стена, сделанная из “LitraCon”, сохраняет прочность обычного бетона, но благодаря вкраплению значительного количества стеклянных волокон, позволяет проходить в помещение достаточному количеству света, чтобы находящиеся внутри люди могли различить контуры достаточно крупных предметов извне. Небольшой размер оптических волокон, входящих в состав Lucem, делает однородной не только внутреннюю структуру блока, но и его внешнюю поверхность.

В дополнение, у оптического стекловолокна настолько высока проводимость света, что прозрачный бетон способен пропускать свет даже при толщине блока в несколько метров. В современном строительство начинают активно использовать прозрачный бетон. Так как здание, имеющее внешний фасад прозрачного бетона, выглядит внушительнее и приятнее, чем такое же здание из простого серого бетона. Единственный недостаток – дороговизна. Из за технологической сложности исполнения цена прозрачного бетона довольно высока – около € 4000 за м2 при толщине 200 мм, поэтому выпускается он исключительно на заказ в виде прямоугольных плит, размеры которых оговариваются с заказчиком.

Прозрачный или светопроводящий бетон был создан как альтернатива традиционному. Помимо привычных компонентов высококачественного бетона, в состав входит множество оптических волокон различной толщины, которые создают светопроводящий эффект. Их диаметр составляет от 2 микрометров до 2 мм в диаметре. Смешиваясь с бетоном, они образуют прочную монолитную массу.

_{Югов А.М., Мусорина Т.А., Соколов Б.В., Агишев К.Н., Прозрачный бетон в строительстве зданий и сооружений}

Публикации

• Автоклавный и неавтоклавный газобетон: отличия

Дома стеклянные: современные решения для фасадов зданий

Магическая привлекательность отличает здания из стекла и металла от, построенных по другим технологиям, жилых, общественных и производственных зданий.

Сто лет назад любое предложение об использование стекла в качестве строительного материала для фасадов, внутренних перегородок, входных групп вызвало бы недоумение. Замена традиционных строительных материалов на металл и стекло – это революция в архитектуре.

Первое крупное светопрозрачное задание было построено в 1851 году в Лондоне. Это огромный павильон для всемирной выставки, получивший название «Хрустальный дворец». На фотографии ниже виден масштаб каскадного строения с огромной крышей в форме купола.

После проведения выставки про технологию возведения прозрачных домов забыли на несколько десятилетий. Отправной точкой современной архитектуры стекла, металла и бетона можно считать шедевр эпохи становления модернизма в исполнении французских архитекторов – стеклянный дом. Он был построен в 1931 году. Стал иконой стиля и инноваций своего времени.

В наши дни остекление фасадов проникло во все виды зданий. Остекление фасадов торговых центров, жилых домов, офисных зданий, бизнес-центров, промышленных цехов, коттеджей – норма, а не исключение.

Немного о безопасности

На первый взгляд светопрозрачные конструкции не внушают доверия. Куда надежнее и безопаснее выглядят кирпичные строения. Это заблуждение.

Родоначальником блочного строительства из стекла считается немецкая фархверхная система. Она состоит из горизонтальных и вертикальных несущих профилей.

В современном исполнении конструкция светопрозрачного фасад состоит из профиля, стеклянного заполнителя и крепежных элементов.

Профиль бывает алюминиевый, стальной, пластиковый, деревянный. Каждый вид изготавливается строго под определенные размеры фасада, с значительным запасом по прочности.

Современный фасад может быть выполнен из заклеенного стекла, триплекса, оклеенных пленкой стеклоблоков. Такое стекло сложно разбить, тем более получить травму от осколков.

Крепежные элементы из оцинковано стали не разрушаются от атмосферных осадков, обеспечивая прочное, жесткое, долговечное соединение.

Немного об эксплуатационных характеристиках

Главное это свет. Панорамные окна и стены стеклянных домов убирают барьер между природой, солнцем и внутренними помещениями. Удачное расположение коттеджа позволяет «ловить» солнце на протяжении всего светового дня.

Строгие ригельно- стоечные или смелые бескаркасные фасады торговых центров, офисных зданий украшают городской ландшафт, экономят электроэнергию, не вредят экологии.

Высотные стеклянные башни уходят шпилями в небо, сливаясь с ним в едином рисунке современного урбанистического стиля. Они воплощают в себе весь набор конструкторских решений по сохранению энергии.

Теплозащитные многослойные стеклопакеты, вмонтированные в профиль, оснащенный камерами и термовставками, сохраняют ресурсы. Некоторые виды стекла могут отсеивать ультрафиолетовые лучи, затемнять помещение.

Достоинства коттеджа из стекла

Недавно мы видели его по телевизору, сейчас строим на своих приусадебных участках – стеклянный дом.

Неограниченный полёт фантазии, исполнение самых смелых дизайнерских решений – даёт нам использование стекла в строительстве. Панорамная прозрачная стена, за которой располагается бассейн. Голубые отсветы от воды беспрепятственно попадают в комнату, играя на стенах и мебели. Дом у моря с панорамным остеклением, которое плавно перетекает в открытый балкон с прозрачными перилами. Восход и заход солнца приносят «дорожку» света прямо к вашим ногам. Такие картины можно представлять до бесконечности. Многие из этих фантастических проектов уже построены.

А что у нас

Российскому высотному строительству из стекла не так много лет, но первая повод для гордости уже есть. Жемчужина столицы, грандиозное строение из стекла, бетона, металла – это башня «Эволюция».

Высотное здание, стилизованное под молекулу ДНК человек. Две ленты выкручиваются на 150 градусов и соединяются на высоте 50-го этажа. Венцом здания является эксплуатируемая крыша.

Со стороны небоскрёб представляет собой единую монолитную поверхность из стекла, которая растекается в небо. Впечатляет баланс здания. Тысячи тонн стекла, бетона и металла с видимой легкостью располагаются на относительно небольшом основании.

Объект высотой более 200 метров состоит из стекла, по мнению многих хрупкого и непрочного материала. Как такое возможно?

Все довольно просто. В основе здания остов из одной центральной и восьми боковых колонн. Они не меняют вертикальности и расположены каждая вдоль своей оси без изломов и ступеней. Четыре угловых опоры образуют спиралевидные грани здания-молекулы. Вся конструкция выполнена из монолитного железобетона.

Для остекления применялись стеклопакеты из особопрочного стекла. Для их установки в стальной каркас использовалась современная технология «холодного гнутья». Стеклопакет вставляется в раму. За счет собственного веса немного (на 50 мм) изгибается. Таким образом, получается спиралевидный витражный фасад. У башни «Эволюция» самый большой по площади фасад в мире, изготовленный по технологии «холодного гнутья».

Свет и солнце, вот к чему нам надо стремиться. Алюминиевые стеклянные фасады или остекление фасада по деревянному или пластиковому каркасу, это наше настоящее и будущее.

Обычно стеклянные панели на фасад навешивают с помощью витражных . Георгий Борисович к записи Панели для отделки фасадов частных домов.

Стеклянные крыши и козырьки. Стеклянные навесы и козырьки широко используются для внешней отделки общественных зданий и частных домов.

Фасад – это первое впечатление о доме и его обитателях. Если встречают по одёжке, то стильный фасад может многое рассказать о вкусах и статусе хозяина.

Многие люди, выбирая между домом вместе с полноценным вторым этажом и мансардным домом, выбирают, конечно же, второй вариант.

Какие там сейчас стояться дома, что такое фахверк, и в чем его тонкости . Отдельно нужно сказать, об ультрамодном увлечении сооружать стеклянный фахверк.

Навесной или вентилируемый фасад для частного дома открывает возможности оформления в нужном архитектурном стиле . Стеклянные навесные фасады.

Стекло как строительный материал: виды и характеристики

Строительные материалы

Плотность стекла: свойства и физические характеристики

Стекло является самым древним и самым универсальным материалом, который используется в разных сферах деятельности человека. Изготавливать стекло начали еще в Древнем Египте, где стекло применялось для внутренней облицовки пирамид. Чуть позже стекло начали широко использовать в отделке множества дворцов. Самыми важными характеристиками стекла оставалась твердость, прочность, теплопроводность и высока термостойкость, причем эти характеристики могут влиять на качество данного материала.

Плотность стекла

По аналогии до характеристик пенопласта стекло имеет свои уникальные качества. Если это технические стекла, то их плотность зависит от химического состава и колеблется в пределах от 220 и до 6300 кг/м3. Если это стекла, которые применяют в изготовлении декоративных изделий и сортовой посуды, то их плотность обычно 2490-2520 кг/м3. Для изготовления свинцовых хрусталей плотность стекла составляет 2400-3200, а для бариевых хрусталей плотность составляет 2700-2900 кг/м3.

Стоит знать, что плотность стекла уменьшается при повышении температуры. Поэтому плотность стекла отожженного больше, нежели закаленного. А связано это с тем, что все закаленные стекла имеют рыхлую структуру, ведь при закалке замораживается высокотемпературная структура в стекле. А вот во время отжига эта структура уплотняется. Готовая плотность плохо и хорошо отожженных стекол различается и составляет 20-30 кг/м3.

Еще плотность стекла может изменяться в зависимости от его химического состава. Например, существенно повышают плотность стекла оксиды железных металлов ZnO , PbO , ВаО , а в меньшей степени MgO и СаО . Такая зависимость используется в контроле химического состава стекол и особенно во время механизированного производства стеклянных изделий.

Свойства стекла

Стекло является неорганическим материалом, который изготавливают на производстве, а также оно существует в природе – это минералы. Относительно структуры стекла, то оно является аморфным твердым телом, которое имеет массу модификаций. Именно поэтому существует большое количество видов этого материала.

Причем каждый вид стекла имеет свой уникальный состав, свои химические и физические свойства. На сегодня, независимо от вида стекла, его производство достигло таких масштабов, что свойства стекла улучшаются каждый день. Например, данный материал имеет такой состав, что получил высокую стойкость к агрессивным веществам, биоактивность , прозрачность, отражающую способность, прочность, жаростойкость, электропроводность и другие.
Химический состав стекла

Изготавливают стекло из стеклообразующих веществ, к которым относятся такие фториды и оксиды, как B2O3, P2O5, AlF3, GeO2, SiO2, TeO2. В итоге, учитывая основной используемый компонент, выделяют разные виды стекол. Например, бывают фторидные и оксидные стекла, это силикатное, кварцевое, германатное и фосфатное стекло.

Если это обычное силикатное стекло, то его изготавливают методом плавления компонента из соды, кварцевого песка и извести. Что касается кварцевого стекла, то оно в своем составе имеет формулу SiO2 и изготавливается оно с помощью метода плавления кремнеземистых веществ, это кварцита и горного хрусталя. Помимо этого, оно еще может состоять из кластофульгуритов , то есть оно имеет природное происхождение. Изготавливают его путем попадания молнии прямо в залежи кварцевого песка.

Физические свойства

Плотность стекла зависит от его вида, например, минимальную плотность имеет кварцевое стекло, что составляет 2200 кг/м3. Если в состав стекла входят оксид свинца, висмута, тантала, то его плотность составляет приблизительно 7500 кг/м3, а обычное оконное, то есть силикатное стекло имеет плотность 2500-2600 кг/м3. Вторым важным показателем является теплопроводность стекла, которая варьирует от 0,711 и до 13,39 Вт/м*К.

Удельный вес стекла является параметром изменным , который зависит от плотности стекла. Но его высчитают по специальной формуле, в которую включают толщину и массу изделия. Например, стекло с толщиной 1 мм имеет вес 2,5 кг и площадь 1 м2. Еще одним показателем является хрупкость стекла, которая определяет возможное разрушение этого материала от разного физического воздействия.

Такое свойство отражается ударной вязкостью, которая может увеличиться после добавления брома в процессе изготовления стекла. Например, ударная вязкость силикатного стекла составляет 1,5-2 кН/м, а его прочность может варьировать от 500 и до 2000 МПа. Что касается твердости стекла, то она измеряется по шкале Мооса и составляет 6-7 Ед. А зависит твердость стекла от добавления различных примесей. И если в его состав внесли щелочные оксиды, то твердость материала становится меньшей, в итоге получается свинцовое мягкое стекло, а самым твердым считается кварцевое стекло.

Востребованность и популярность стекла

Самую важную роль в производстве стекла играет его закалка, то есть обработка, которая делает стекло наиболее безопасным и особенно во время его разбивания. В итоге осколки не могут ранить человека, поэтому такой материал охотно используют в производстве перегородок, мебели и дверей. Кроме этого существует и другой способ обработки стекла – это изгиб стекла, то есть получается гнутое стекло. Такой материал является очень капризным, поэтому его редко используют. Готовое стекло и даже закаленное образцы довольно легко поддаются поверхностной обработке.

Наиболее распространенным видом обработки стекол является пескоструйная обработка. То есть ударная волна песка направлена так, что выбивает в стекле следы, которые задумал дизайнер. В итоге матирующий эффект и причудливые узоры придают материалу индивидуальность и неотразимость. Еще в производстве стекла используется окраска и такая обработка материала встречается для приготовления столешниц и при отделке стен. Огромное множество способов дает возможность изготавливать каждый день различные предметы обихода, и просто прекрасные шедевры искусства.

С каждым годом разновидности стекол только увеличиваются, и это позволяет использовать его во многих сферах деятельности человека. Единственно, что нельзя забывать – это осторожно обращаться с этим прочным, красивым и восхитительным материалом, который все же остается хрупким материалом.

Применение и производство листового стекла в строительстве

Применение листового стекла и его разновидности в строительстве.

Применение и производство листового стекла в строительстве

Сырье для изготовления стекла

Стекло — твердый, аморфный, прозрачный в той или иной области оптического диапазона материал.

Получают стекло из минеральных расплавов, содержащих стеклообразующие элементы (оксиды кремния, оксиды бора) и оксиды металлов (литий, калий, магний, свинец).

По назначению стекло различают

• строительное (оконное, узорчатое, стеклоблоки);
• тарное;
• техническое (кварцевое, светотехническое, стекловолокно);
• сортовое.

Основным сырьем для изготовления стекла являются: чистый кварцевый песок, известняк, даламит, натрия карбонат.

Состав стекла

В состав некоторых строительных стекол для улучшения их технических свойств вводят:

• оксиды бора — повышается термостойкость;
• оксиды алюминия — повышается прочность и химическая стойкость.

Для получения окрашенных стекол применяют перекись марганца, оксиды хрома, кобальта.

Производство стекол

Включает в себя:

• подготовка сырьевых материалов (обогащение, сушка и измельчение);
• приготовление шихты (смешивание компонентов);
• варка стекла в стекловаренных печах;
• охлаждение стекломасс;
• формование из полученного материала (расплава) изделия;
• термическая, механическая и химическая обработка.

• высокая прочность на сжатие (600-1200 МПа);
• малая прочность на растяжение (30-90 МПа);
• плохо сопротивляется удару (хрупкое);
• высокая прозрачность и способность пропускать 84% видимого спектора;
• плотность 2.2-2.6 г/см³
• низкая теплопроводность;
• низкая термостойкость.

Виды листового стекла

Листовое оконное — толщина 2-6 мм, светопропускание 85-90%.

Витринное — толщина 6-10 мм.

Армированное стекло — изготавливается методом горизонтального проката с запрессовкой в расплавленную стекломассу металлической сетки (фонари, двери, перегородки).

Узорчатое стекло — разновидность характеризуется декоративностью, используют в качестве архитектурного оформления дверей и перегородок.

Теплопоглощающее — в составе находятся добавки, которые отражают инфракрасные лучи. Применяется в районах с жарким климатом.

Закаленное — получают путем термической обработки. Этот вид стекла имеет предел прочности на изгиб в 5-8 раз, термостойкость в 2 раза, прочность в 4-6 раз больше по сравнению с обычным стеклом.

В строительстве применяется для устройства дверей, перегородок, кровельных покрытий.

Стеклолит — толщина больше 6 мм, покрыто с тыльной стороны цветными керамическими красками.

Изделия из стекла

• пустотелые стеклоблоки;
• стеклопакеты;
• стеклопрофилит;
• дверное полотно;
• стеклянные трубы;
• облицовочная плитка;
• стеклокристаллит.

Развитие науки и технического прогресса — процесс непрекращающийся, касается это и технологий стеклоделия. К началу XXI века в этой промышленной отрасли появилось много новых, имеющих специальные характеристики, видов стекол: солнцезащитные, теплозащитные, токопроводящие, упрочненные, фотохромные, безопасные и так далее. Активно развивается и производство различных изделий, сделанных на основе таких стекол.

Результатом эволюции стекловарения стало, в том числе, существенное изменение взглядов на роль стекла в строительстве. Широкое поле для внедрения инновационных идей открылось архитекторам и строителям, а ученые с энтузиазмом взялись за исследования на тему непосредственного взаимовлияния и тесной взаимосвязи между строительными материалами и архитектурой.

Отныне стекло стало занимать лидирующие позиции среди стройматериалов, берущихся в качестве основы при изготовлении ограждающих конструкций. Сегодня архитекторы все чаще для выражения своего художественного замысла используют светопрозрачные свойства стекла, включая его в сюжетную линию фасадов большей части своих проектов.

С течением времени, такие свойства, как долговечность, прозрачность, бесконечная способность его форм и содержания к перевоплощению делают стекло все более популярным материалом. Спектр его возможностей настолько широк, что делает использование стекла востребованным в самых разных областях, а особенно в строительстве.

Применение стекла в производстве окон

Процесс развития оконной промышленности невозможно представить без стекла, а развитие подразумевает и повышение показателей качества окон.

В этой связи не прекращается появление на рынке новых, с каждым разом все более совершенных, разработок в сфере технологий оконного производства. Двигаясь навстречу запросам потребителя, современные стеклопакеты обретают статус «профи» по части сохранения тепла в помещении.

В настоящее время изготовление энергосберегающих стекол осуществляется методом соединения стекла с полимерной пленкой или специальной ламинирующей жидкостью. В первом случае, стекло покрывают специальной эластичной пленкой, имеющей в своем составе полиэстер и клей, а во втором происходит заливание ламинирующей жидкости между двумя или более слоями стекла с последующим их склеиванием. Прочность и звукоизоляционные свойства при этом многократно возрастают. Один из самых распространенных видов таких многослойных стекол называется «триплекс».

Помимо уже упомянутых качеств, триплекс также обладает повышенной безопасностью для человека, так как при ударной нагрузке осколки такого стекла не разлетаются, а остаются прочно удерживаемыми защитной пленкой. Многослойные стекла часто применяются в дизайне офисного пространства, в частности, для изготовления интерьерных перегородок.

В случае, если такие стеклянные панели выполнены не прозрачными, а зеркальными или матовыми, это поможет одновременно персонифицировать каждое рабочее место и позволить сотрудникам не чувствовать себя обитателями аквариума.

К слову, аквариумы также делают из триплекса, однако только многотонные, для профессионального использования, поскольку цена такого стекла слишком велика. При производстве домашних аквариумов широко применяются два других вида стекла — акриловое и силикатное, отличающиеся прочностью, простотой в обслуживании и способностью при изготовлении принимать самые разнообразные формы. Именно эти две разновидности стекол обычно защищают объекты наружной рекламы от неблагоприятных погодных условий и вандалов.

Энергосберегающее «I»-стекло — одна из новинок оконного рынка, обладающая способностью отражать тепловые лучи, благодаря чему уровень сохранения тепловой энергии может достигать 90%. В холодное время года тепло практически не уходит наружу, а летом окна не пропускают внутрь жару.

Фактически, «I»-стекло представляет собой стекло с мягким покрытием, которое помещают внутрь стеклопакета. Такие же стекла, но с жестким покрытием, используют в стеклопакетах или отдельно и называют «К»-стеклом. Однако жесткое покрытие в 1,5 раза проигрывает мягкому в отношении энергосберегающих характеристик, в связи с чем «I»-стекло пользуется значительно бóльшим спросом.

Одновременная способность к светопропусканию (высокая степень прозрачности) и сохранению тепла делает стекло особенно актуальным не только в жилых домах, но также в хозяйственных помещениях, например, теплицах. Выигрышные позиции стеклянных теплиц, по сравнению с пленочными, очевидны: через стекло к растениям проникает гораздо больше живительного солнечного света и, в отличие от пленки, стеклянная преграда вполне способна противостоять атаке градом или обильным снегопадом.

knep.ru

Применение стекла в строительстве

Стекло — самый перспективный строительный материал нового, ХХI века. Запасы кварцевого песка, из которого стекло делают, не иссякнут практически никогда! А возможностей – уйма.

Целью моей работы является рассмотрение физических свойств, стекла, его получение и применение в строительном производстве.

Полтораста лет назад стекло варили только в огнеупорных сосудах. В них засыпали вручную шихту, состоящую из кварцевого песка, соды, мела, доломита и других материалов. Шихта при высокой температуре превращалась в прозрачную массу. Из жидкой стекломассы стеклодувы выдували различные сосуды, бутылки, посуду или цилиндры, из которых затем получали листы стекла. Это был тяжелейший труд. В 30 гг. прошлого столетия в России появились первые ванные печи для промышленного производства стекла. Потребность в нем росла очень быстро.

Современные ванные печи — большие сооружения. Длина печи для производства оконного стекла — несколько десятков метров. Шихту в печь загружают непрерывно по 10-15 т в час с помощью механических устройств. Печь вмещает более 2500 т стекломассы и дает в сутки 350 т стекла и больше.

Даже при высокой температуре стекломасса обладает большой вязкостью, в десятки тысяч раз большей, чем вода. Поэтому в ней надолго задерживаются пузырьки газов, выделяемых содой, мелом и другими компонентами шихты. Кроме того, сотни тонн вязкой стекломассы трудно перемешать и сделать однородной.

Чем больше ванная печь и чем выше температура варки стекла, тем производительнее работает печь. Повысить температуру варки стекла можно, если не только обогревать печь газом или жидким топливом, но и использовать еще и электротермический эффект в самой стекломассе. Ведь расплав стекла при высокой температуре проводит электрический ток. Сейчас температуру ванных печей повышают до 1600 0 С и широко применяют электрообогрев.

Цикл технологии получения стеклянных изделий складывается из операций:

• доведения стекломассы до температуры (и вязкости);
• формования изделий;
• постеленного охлаждения изделий с целью ликвидации возникающих в процессе формования напряжений;
• термической, механической или химической (в отдельности либо во взаимном сочетании) обработки отформованных изделий для придания им заданных свойств.

Методом непрерывной прокатки изготовляется листовое стекло, метод заключается в том, что струя стекломассы непрерывно поступает из печи в пространство между вращающимися вальцами, где и прокатывается в ленту, изготовляется листовое стекло, различных видов.

Каждый год выпускается сотни миллионов квадратных метров оконного стекла. Мало того, из стекла научились делать прочные трубы, стекловолокно, стеклопластик, бронестекло, пустотельные строительные блоки, сложную, термостойкую лабораторную посуду. Стекло успешно конкурирует с металлом. Это очень перспективный материал в самых различных отраслях народного хозяйства.

Энергосберегающее стекло сейчас расходится на ура во всем мире. И неспроста. Зимой энергосберегающие стекла сохраняют тепло, летом — прохладу. Подсчитано: благодаря этим стеклам удается сократить расходы электроэнергии примерно на 30%.

И вообще снижение тепловых потерь чудодейственным образом отражается на климате всей планеты — позволяет избежать глобального потепления. Так что, приобретая такие стекла, вы совершаете поступок вселенского масштаба.

Тонизированное, цветное и зеркальное стекло используются в строительстве, придают зданиям респектабельность и солидность. А с другой — зеркальные стекла тщательно скрывают «внутренности» дома, оберегая вашу личную жизнь. Так же используются в автомобилях. Эффект от такого стекла замечательный: вас никто не видит, зато вы видите все, что происходит на улице. Фасад зданий, цветные двери, перегородки, окна и др.

Узорчатое стекло его поверхность щедро украшена всевозможными орнаментами. Сейчас в Европе, например, самый «писк» — стекла с мелким-мелким геометрическим рисунком. Технология эта новая, и поэтому такие стекла стоят в четыре раза дороже обычных узорчатых. Например, стекло «мороз» делают так — на стекло наносят силикатный клей, а затем кладут в печь. В результате получается очень похоже на узоры, что зимой образуются на наших стеклах. Интересен и процесс рождения узорчатого стекла «метелица». Под остывающую пластичную стеклянную массу пускают воздух, который, пробивая себе путь, оставляет на стекле рельефные волны.

Безопасные и прочные стекла стараются ставить в общественных местах, где проходит много народа. Так вот, именно закаленные стекла применяют для «остекления» автомобилей, автобусов и прочего транспорта, входных дверей и перегородок.

Рисунок 1. Виды стекла.

Современное стекло очень безопасное и прочное. Это достигается при помощи специальных технологий его обработки, таких как триплекс и закалка стекла. Хрупкость современного стекла лишь кажущаяся видимость. К безопасным относят армированное, закаленное и безосколочное многослойное стекло.

Армированное стекло — это листовое стекло, внутри которого парал­лельно плоскости поверхности проложена металлическая сетка. Армированное стекло относится к группе безопасных стекол, так как его разрушение не дает падающих осколков. Это позволяет применять его для устройства фонарей промышлен­ных зданий и остекления помещений с повышенными требованиями к безопасности и огнестойкости остекления. Металлическая сетка для армированного стекла должна приме­няться из проволоки со светлой поверхностью из мало­углеродистой стали ГОСТ 7481-78. Армированное стекло изготовляется также и узорчатое.

Закаленное стекло представляет собой стекло, подвергнутое специальной термической обработке — закалке, в результате чего равномерно распределенные внутренние напряжения, повышается механическая прочность. При испытании на удар при толщине стекла 5 мм оно выдерживает удар стальным шаром массой 800 г с высоты более 1200 мм.

Особенностью закаленного стекла является «безопасный» характер его разрушения — с образованием мелких осколков с тупыми, нережущими краями. Оптические свойства, теплофизические и морозостойкость — после закаливания практически не изменяются.

Закаленное листовое стекло получают двух видов — плоское и гнутое — и широко применяют для остекления скоростного транс­порта. В строительстве применяют крупногабаритные панели разме­ром 1200. 2500 мм: двери, перегородки, ограждения, полы, потол­ки. При этом такие панели могут быть прозрачными или непрозрач­ными, матовыми, узорчатыми идр. Закаленные крупногабаритные окрашенные стеклопанели получили название стемалита.

Безосколочное многослойное стекло состоит из нескольких лис­тов стекла, прочно склеенных между собой прозрачной эластичной пленкой органического происхождения.

Наибольшее распространение получило безосколочное трехслой­ное стекло триплекс. С помощью закалки или ламинирования это стекло становится безопасным с прочностью, во много раз превышающей прочность обычного стекла.

Ламинирование — метод, при котором листы стекла и расположенная между ними пленка из бутафоль-поливинилбутерали в процессе сжатия соединяются между собой под воздействием высокой температуры и вакуума. В результате этого получается безопасное стекло, выдерживающее высокие механические нагрузки, пожаростойкое и высококачественное по оптическим свойствам.

В современной архитектуре стекло – поистине незаменимый материал. Стеклянные торговые центры и офисы в мегаполисах радуют глаз своей зеркальной поверхностью и солнечными бликами. Стекло хорошо сочетается с нержавеющей сталью. Привычный кирпич, а вместе с ним бетон и дерево постепенно уступают место такому, казалось бы, хрупкому материалу.

Обилие света в зданиях из стекла приводит к существенной экономии электроэнергии. Кроме того, в таком помещении работники ощущают себя очень комфортно и уютно, что положительно сказывается на производительности труда.

Стекло и зеркала в дизайне интерьеров визуально увеличивают площадь помещения. Дизайнеры уже давно используют для этих целей стеклянные и зеркальные двери, перегородки, полы, столешницы, дверцы шкафов-купе, часы и просто зеркала.

Рисунок 2. Использование стекла в интерьере.

Вид, который открывается из помещения с прозрачными стенами, радует глаз и позволяет отдохнуть, отвлечься от монотонной работы. Вид на вечерний город порадует вас миллионами огней, а утром вы можете увидеть восход солнца во всем его великолепии. Прозрачные стеклянные здания привлекают к себе внимание и служат своего рода рекламой компании.

Рисунок 3. Использование стекла при строительстве зданий.

Существует несколько вариантов конструкции стеклянных перегородок: традиционная, с напольными роликами, имеющая потолочный рельс и «гармошкой». Последняя имеет некоторые преимущества, в числе которых возможность одним движением убрать или восстановить заграждение. В сложенном виде она очень компактна.

Перегородки из стекла могут быть симметричными и асимметричными, с облегченными петлями, с различным оформлением полотна. Законодателем мод в этой области являются итальянские дизайнеры, а конструкторы этой солнечной страны помогают им в полной мере воплотить задумки и идеи на практике.

Рисунок 4. Стеклянные перегородки.

Стеклянные витрины позволяют потенциальному покупателю, даже не входя в магазин, увидеть продаваемый в нем товар, что является ловким маркетинговым ходом. Их изготавливают из закаленного стекла, поэтому они чрезвычайно прочны. Огромные стеклянные витрины есть практически в каждом магазине. Это не удивительно, ведь они позволяют проходящему мимо потенциальному покупателю увидеть большую часть товаров.

Рисунок 5. Стеклянные витрины.

Стекло является гигиеничным и экологически чистым материалом, очень красивым и дающим широкие возможности реализации дизайнерских идей. Оно все активнее используется как в качестве оформления зданий, так и как строительный материал, эффектно реализуя свои удивительные качества.

И хотя такое стекло является довольно дорогим строительным материалом, его применение оправдывает способность особым образом оформлять экстерьер и интерьер. К тому же, такое решение позволяет сэкономить на отделочных работах.

www.informio.ru

Разновидности стекла и стеклянных изделий. применяемых в строительстве.

Листовое стекло (обычное оконное, увиолевое, теплозащитное, светорассеивающее, закаленное, витринное, армированное и др.) является самым распространенным стеклом для строительных целей.

Оконное стекло выпускают толщиной 2; 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм в виде листов от 4.00X400 до 1600X2200 мм или по спецификации потребителя. Стекло должно быть бесцветным и прозрачным (светопропускание в зависимости от толщины не менее 84. 90 %).

Увиолевое стекло пропускает не менее 25 % ультрафиолетовых лучей. Это достигается за счет применения стекольной шихты с минимальным содержанием примесей оксидов железа, титана и хрома. Такое стекло используют для остекления проемов в лечебных, детских учреждениях, оранжереях и других специальных сооружениях.

Теплозащитное стекло способно поглощать до 75 % инфракрасных лучей. Его изготовляют из стекломассы, в которую вводят оксиды кобальта, никеля и железа, или путем обработки поверхности стекла специальными растворами при его вытягивании. Применяют такое стекло для остекления зданий и средств транспорта с целью уменьшения солнечной и тепловой радиации, особенно в южных районах.

Светорассеивающее стекло характеризуется декоративностью и светорассеивающей способностью. Оно может быть узорчатым и матовым.

Узорчатое стекло получают методом непрерывного проката на гравировальных вальцах из бесцветной или цветной стекломассы.

Матовое стеклоизготовляют пескоструйной обработкой поверхности оконного стекла, при этом с помощью трафарета можно получить матово-узорчатый рисунок. Светорассеивающее стекло применяют для остекления оконных и дверных проемов, перегородок, когда требуется освещение без сквозной видимости или рассеянный свет.

Армированное стекло получают методом проката с одновременной запрессовкой в обычную или цветную стекломассу металлической сетки. Такое стекло может быть в виде плоских или волнистых листов (4.3). Армированное стекло обладает повышенной прочностью и огнестойкостью. Его применяют для остекления дверей, ограждения лестничных клеток и балконов, устройства перегородок и кровли.

Закаленное стеклополучают путем термической обработки стекла по специальному режиму, в результате чего оно приобретает напряженное состояние, характеризуемое небольшим растяжением всей толщи стекла, кроме тонких поверхностных слоев, которые оказываются сильно сжатыми. Закаленное стекло имеет выше прочность на удар в 4. 6 раз, а предел прочности при изгибе в 5. 8 раз по сравнению с обычным стеклом. Такое стекло является безопасным, так как при разрушении распадается на мелкие осколки с тупыми нережущими краями. Основной потребитель закаленного стекла — транспорт. В строительной практике толстое закаленное стекло применяют для устройства дверей, перегородок, потолков. Листы закаленного стекла толщиной около 6 мм, покрытые с тыльной стороны цветными керамическими красками, называют стемалитом и применяют для внутренней и наружной облицовки зданий.

Плоское цветное стекло получают путем введения красителей в стекломассу или нанесения в процессе проката на бесцветную стекломасу цветного слоя. Используют цветное стекло при строительстве общественных зданий в декоративных целях (в световых проемах, перегородках, витражах).

По назначению изделия из стекла разделяются на отделочные (облицовочное стекло): цветные плиты, стеклянные плитки, стеклянная мозаика, зеркала, и конструктивные: стеклопакеты, стеклопрофилит, стеклянные блоки, трубы и т. п.

Цветные плиты «марблит» изготовляют из цветной непрозрачной (глушеной) стекломассы методом проката или литья с полировкой лицевой поверхности и рифлением тыльной. Такие плиты (толщиной 6. 12 мм и размером до 2100X1400 мм) используют для облицовки фасадов и внутренних помещений общественных зданий, а также для подоконников, крышек столов, прилавков.

Плиты «стеклокремнезит» —цветные непрозрачные плиты, получаемые плавлением с последующей кристаллизацией цветных стеклянных гранул. Стеклокремнезит воспроизводит структуру полированных горных пород; может быть получен разнообразных цветов.

Стеклянную мозаику выпускают двух видов — ковровая мозаика и смальта. Ковровая мозаика — это мелкие квадратные плитки (например, 20X20X4 мм) из непрозрачного прокатного стекла различных цветов с глянцевой или матовой поверхностью. Плитки по рисунку наклеивают на крафт-бумагу и в виде ковриков применяют для облицовки стеновых панелей и внутренней отделки стен и колонн. Смальта — небольшие кусочки разной формы из непрозрачного литого или прессованного стекла различного цвета. Из кусочков смальты набирают мозаичные картины или отдельные вставки при отделке общественных зданий и сооружений.

Зеркала изготовляют из полированного стекла с нанесением на него с одной стороны тонкого слоя алюминия или серебра, закрепляемого слоем асфальтового лака или стеклянной эмалью.

Стеклопакеты представляют собой элементы из двух или трех плоских стекол (оконного, витринного и других видов), соединенных по периметру так, что между ними образуется герметически замкнутая воздушная полость шириной до 15. 20 мм. Стеклопакеты не замерзают при температуре —25 °С (одинарный) и —40 °С (двойной), не запотевают, выдерживают большую ветровую нагрузку, чем отдельные стекла той же толщины, я обладают достаточной звукоизолирующей способностью. Их использование вместо обычного двойного остекления упрощает и удешевляет процесс остекления зданий различного назначения и снижает расход древесины на изготовление оконных переплетов в 1,5. 2 раза.

Пуцциолановй портландцемент. Свойства и области применения.

Пуццолановый портландцемент — вяжущее, получаемое совместным помолом портландцементного клинкера, гипса и активной минеральной добавки. Минеральные добавки вулканического происхождения, из обожженной глины или золы вводятся в количестве от 25 до 40%, а осадочного происхождения — от 20 до 30%. Содержание гипса не должно превышать 3,5%.

Выпускается пуццолановый портландцемент трех марок: 200, 300 и 400.

Водопотребность у него выше, чем у обыкновенного портландцемента (30-38% против 22-26%), сроки схватывания одинаковые: не ранее 45 мин и не позднее 12 ч от начала затворения. Этот вид портландцементов замечателен тем, что раствор, приготовленный на пуццолановом портландцементе, не дает высолов, и отличаются повышенной водонепроницаемостью. Соответственно, и область применения пуццолановых портландцементов лежит в основном в гидротехническом строительстве, в том числе и при сооружении плавательных бассейнов. Однако прочность пуццолановых портландцементов нарастает медленнее чем у обычного портландцемента. Да и расход воды при затворении пуццолановых портландцементов значительно больше. Но твердение пуццолановых портландцементов повышается со временем и в определенной точке начинает явно превышать твердение обычного портландцемента, а в воде вообще превосходит прочностью обычные портландцементы и на изгиб, и на сжатие. К другим качествам пуццолановых портландцементов можно отнести их высокую связующую способность, удобство в их обработке, хорошую сцепляемость с арматурой железобетона. Также пуццолановые портландцементы обладают способностью к пластической деформации в условиях повышенной влажности. А бетоны на основе пуццолановых портландцементов отличаются высокой устойчивостью к образованию трещин, что широко используется в гидростроительстве.

Основное применение пуццолановых портландцементов — сооружения, подвергающиеся воздействию пресных вод. Речные порты, каналы, плотины, шлюзы и т. п. – все это, в основном, делается с применением именно пуццолановых портландцементов. Многие водопроводные и подземные сооружения, туннели и шахты, а также кладка фундаментов и подвалов различных зданий в большинстве случаев делаются с использованием пуццолановых портландцементов.

Строительное стекло: разновидности, свойства и применение

Плотность: 2.2-2,8 г/см

Предел прочности при сжатии 3-120 Мпа

Твердость по модулю 5-7(из 9)

Оптические свойства-способность пропускать потоки света:

Оконное стекло пропускает 7 длин волн, кромя ульт.фиал(2-6 мм)

Витринное обладает повышенной прочностью , имеет очень четкое стеклопропускание. Этого добиваются полировкой(8-16 мм)

Армированное. При вытягивании внедряется Ме сетка( для внутрикомнатных помещений)

Триплекс. 3-х слойное стекло: 2 листа стекла и между ними полимерная пленка. Применяют в транспортном остеклении. Чередование стекла и полимера делает стекло еще более прочным

Закаленное стекло получают путем отжега обычного оконного стекла. Отжег-повторный нагрев до 800 с последующим резким охлаждением. Это позволяет внутреннем напряжениям распределиться равномерно(в транспорте)

Химически упрочненное(замена шлифовки) Парами плавиковой кис-ты

Узорчатое стекло( рябь, капельки, орнамент) Они светорассеивающие, не сквозная видимость

Прозрачное с окраской, добиваются введением в сырье оксидов Ме(витраж-применяют в худож.полтнах и украшение зданий)

Не прозрачное. В расплавленную массу добавляют тонко дисперсный порошок(смальта-глушоное стекло, иногда применяют в разбитом виде)

Увиоливое. Добавляют соли борной кис-ты. Бор делает стекло полностью прозрачным( и ультро.фиол)(в детских и лечебных учреждениях, в теплицах)

Теплопоглощающие. Добавляют соединения кобальта, никеля и железа. Они задерживают инфракрасное излу-е(в южных районах)

Теплоотражающие. Так же отражают инфракрасное излу-е

Фотокромное. Соединения серебра. Изменяют интенсивность окраски от излучения(в оптики, технике)

Жаростойкое и термостойкое. Выдерживают высокие перепады t.(Кварцевое стекло-только песок 1700) Применяют в плитах, каминах, промышленности, лабораторная посуда

Хрустальное. Содержит соединения свинца. Обеспечивает прохождение света без преломления( в оптические приборы, посуда, линзы микроскопа) Если подвергнуть обрамке-свет распадается на весь спектр

Изделия из стекла:

Стеклопрофилит, имеющий профиль двутавра или коробчитый («П») или есть все 4-ри стороны(применение в дверных проемах)

Стеклоблоки. Это изделия конструктивные, из них можно возводить стены( внутренняя отделка)

Трубы. Выпускаются погонажно с разным диаметром( используются как продуктопроводы, ы химической пром-ти, в оптических соор-ях.) Недостаток: хрупкие.

Источник https://ujutdom-vrn.ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B7%D1%80%D0%B0%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%B1%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BD-%D0%B2-%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5-%D0%B7%D0%B4%D0%B0/

Источник https://bazafasada.ru/fasad-zdanij/doma-steklyannye.html

Источник http://stroi-sam1.ru/steklo-kak-stroitelnyj-material-vidy-i-harakteristiki/