Закаленное стекло: технология, применение, перспективы

1 стр. из 1

В строительстве безопасное закаленное стекло стали применять относительно недавно. Еще в начале 1970-х гг. защитное стекло было сравнительно новым материалом в строительной промышленности и применялось для изготовления дверей, ограждений, то есть в тех местах, где отмечалась повышенная степень риска разбивания при аварии.

Сегодня области применения безопасного закаленного стекла непрерывно расширяются и охватывают не только строительную индустрию, но и производство бытовой техники, мебели и т. д.

ЧТО ТАКОЕ ЗАКАЛЕННОЕ СТЕКЛО?

Закаленное стекло изготавливают из прозрачного, цветного, солнцеотражающего или узорчатого стекла. Существует 2 способа упрочнения стекла: химическая  и термическая закалка.

При химической закалке поверхность стекла упрочняется в результате замещения ионов на поверхности стекла при помощи различных солей. Стекло предварительно нагревается и опускается в соляную ванну на определенное время для достижения требуемой механической прочности. Этим методом можно закаливать и очень тонкие стекла. Данный метод технологически сложен, к тому же он является вредным производством и поэтому не нашел широкого применения.
Наиболее распространенным является термический метод закаливания стекла.

Вначале следует обработать кромку стекла, иначе оно может разбиться при закалке.

На первом этапе закаливания стекло нагревается до температуры 600-720 0С в зависимости от его толщины и структурных особенностей. Оставаясь в твердом состоянии, стекло абсорбирует тепловую энергию нагревателей посредством теплоизлучения и теплопередачи. Тепло распространяется линейно, результатом является только изменение в расстоянии между молекулами. Это линейное расширение обратимо и не генерирует постоянные напряжения в стекле. Последующее нагревание приводит стекло в "переходное" состояние, за которым наступает жидкое. Секунды, в течение которых стекло находится в переходной стадии, особенно сильно влияют на качество конечного продукта.

На второй стадии закаливания стекло подвергается резкому охлаждению. Когда материал переходит из пластичного состояния в твердое, возникает изменение плотности между поверхностным и средним слоем. Быстро охлаждаемая поверхность стекла становится твердой, между молекулами возникает жесткая структура. В разогретом пластичном состоянии структурные изменения происходят до тех пор, пока стекло полностью не перейдет в твердое состояние. Напряжения сжатия возникают, когда температура падает с 640 до 470 0С. Образующиеся напряжения сжатия увеличивают механическую прочность и стойкость стекла к изменению температуры. В результате закаленное стекло становится значительно прочнее, увеличивается его стойкость к перепаду температур, а при принудительном разрушении закаленное стекло распадается на множество мельчайших частиц.

Описанное двухэтапное термическое воздействие приводит к тому, что для закаленного стекла:
-  значительно (в 5-10 раз) возрастает прочность на удар;
-  возрастает в 2-3 раза прочность на изгиб;
-  возрастает в 3-4 раза термостойкость стекла (с 40 до 180 0С).

Испытания на удар мягким телом выдерживает закаленное стекло толщиной 4 мм. При превышении предела прочности все стекло распадается на мелкие осколки (размеры осколков от 1 до 10 мм), которые выпадают из рамы. Образовавшиеся осколки обладают неострыми краями. Именно по этой причине закаленное стекло в случае принудительного разрушения безопасно для человека.

Закаленное стекло обладает самым высоким коэффициентом пропускания света среди вариантов остекления, безопасного при эксплуатации, и высоким уровнем устойчивости к вибрационным воздействиям.

Помимо закаленного стекла существует понятие - термически упрочненное стекло. Оно применяется в основном в строительстве, отличается от закаленного технологическим процессом изготовления и своими свойствами. Термически упрочненное стекло охлаждается меньшим потоком воздуха и медленнее, чем закаленное, к тому же оно менее прочно. Такое стекло часто применяется в остеклении фасадов, так как при правильной конструкции закрепления оно не может выпасть из рамы.

О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕКЛА

При выборе стекла для наружного остекления зданий очень часто используются следующие виды стекол: тонированное стекло, стекло, окрашенное с одной стороны специальными красками, которые адсорбируют солнечную энергию. Такое стекло может нагреваться до температуры более 100 0С. Это особенно важно при использовании тонированных или окрашенных стекол в остеклении простенков, заполнении перекрытий, при использовании панелей позади одиночного декоративного остекления, а также в стеклопакетах, в составе которых есть низко эмиссионные стекла. В указанных случаях незакаленное стекло может треснуть из-за так называемого температурного "шока".

При использовании тонированных отражающих стекол типа Stopsol supersilver и Stopsol Classik необходимо учитывать следующее: если стекло устанавливается отражающим покрытием внутрь стеклопакета (помещения), то это стекло необходимо закаливать или термически упрочнять. Иначе может произойти разрушение стекла вследствие того, что солнечное тепло, пройдя через стекло и обратно, адсорбируется в массе и нагреет его до высоких температур.

В декоративных целях можно закаливать окрашенные специальными красками стекла, а также стекла, подвергнутые пескоструйной обработке. В качестве красок используются особые запекаемые краски.

Закаленное стекло должно производиться и обрабатываться на заводе, а на стройке в готовом виде только устанавливаться.

Подводя итог, можно сказать, что закаленное стекло в строительстве сегодня является наиболее безопасным, отвечающим самым высоким международным стандартам материалом.

Дата: 29.04.2004
по материалам редакции
"Петербургский строительный рынок" 4 (69)
1 стр. из 1


«« назад

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!