GlassNews

Листовое стекло. Разновидности и марки стекла.

Cтеклокристаллические изделия и строительное стекло широко применяют для отделочных работ.

Путем введения в состав строительного стекла катализаторов, красителей или глушителей с соответствующими режимами обработки получают облицовочные материалы: плиты из авантюринового стекла, глушеные белые и цветные плиты, сигран и т. п. С помощью спеканием стекла с добавками получают некоторые облицовочные материалы на основе стекла (стеклокремнезит, стеклокристаллит, порокремнезит, пенодекор, цветную мозаичную плитку).

Оптические свойства стекла – показатели преломления, светопроницаемости, поглощения и отражения лучей оптического диапазона. Показатель преломления стекла зависит от химического состава и составляет 1,46... 2. Например, для строительного стекла он принимается 1,51.

Коэффициент отражения есть отношение величины светового потока, отражаемого стеклом, к упавшему на него потоку светового излучения, с увеличением угла падения светового потока увеличивается, составляет 3,5... 4,4 %.

Таблица 1. Основные виды изделий из строительного стекла и их применение

Стандартно в видимой части спектра строительного стекла светопроницаемость составляет при толщине 5 мм – 83... 90 %, а при 10 мм – 70... 88 %. При этом поглощение для солнцезащитных стекол света доходит до 40 % падающего светового потока. Для декоративного и цветного художественного стекла бывает и выше.

Теплопроводность стекла при 20 °C – 0,89 Вт/(м*°С), термостойкость при толщине 2 мм – 95... 100 °C, 3 мм – 85... 91, 4 мм – 65... 83, 5 мм – 62... 80, 6 мм – 60... 78 °C.

Механические свойства строительного стекла:

Закаливание, травление с покрытием пленки, электрохимическая обработка поверхности, микрокристаллизация улучшают механические свойства стекла. При микрокристаллизации увеличивается сопротивление изгибу в 10... 15 раз, травлении с покрытием пленкой – в 5... 10 раз, закаливании в 4... 5 раз. У стекла, упрочненного травлением плавиковой кислотой, – в 3... 4 раза выше, чем у необработанного. Ударная вязкость закаленного стекла в 5... 6 раз выше, чем у отожженного.

Размеры, соотношение сторон, форма листов стекла, характер крепления стекла в конструкции влияют на прочность. Прямоугольной формы листы стекла прочнее квадратных такой же площади; так, прямоугольный лист с соотношением сторон 6:1 и 4:1 прочнее квадратного той же площади соответственно втрое и вдвое. Опирание стекла в конструкции по контуру увеличивает его прочность по сравнению с прочностью листа, закрепленного с двух противоположных сторон.

Стеклокристаллические материалы получаются при кристаллизации стекла. Такие материалы содержат две основные фазы: кристаллы размером 1... 2 мкм и связывающие их стекловидные прослойки. Стекломрамор, авантюриновое стекло, стеклокристаллит, марблит, смальта - материалы с кристаллической фазы менее 30 %, более 30 % – строительный ситалл, петроситалл, золоситалл, сигран, шлакоситалл. Для декоративных облицовочных изделий используют материалы с преобладанием стеклофазы. Материалы с преобладанием кристаллической фазы приобретают высокую прочность, износостойкость, термическую и коррозионную стойкость, используются для получении широкой номенклатуры строительных изделий.

Листовое стекло
Для остекления светопрозрачных строительных конструкций, изготовления стекол с покрытиями, закаленных и многослойных стекол и других изделий применяют листовое стекло. Марки стекла М0; M1; М2; М3; М4; М5; Мб; М7 разделяют в зависимости от вида оптических искажений и допускаемых пороков.

Категории размеров листового стекла:

• стекло твердых размеров (ТР), изготовленное и поставленное по спецификации потребителя;
• стекло свободных размеров (СВР), изготовленное и поставленное в заводском ассортименте размеров.

В табл. 2 указаны номинальная толщина, предельные отклонения по толщине и разнотолщинность листа.

Таблица 2. Номинальная толщина, предельные отклонения по толщине и разнотолщинность стекла, мм

Для листов СВР при всех значениях длины и ширины предельные отклонения должны быть ±5,0 мм. Листы ТР при длине и ширине до 1000 мм предельные отклонения составляют ±1,0 мм, от 1000 до 3500 мм – ±2,0 мм, свыше 3500 мм – ±4,0 мм.. Нормируется также разность длин диагоналей, которая для листов ТР с длиной диагонали до 1000 мм должна быть не более 2 мм, от 1000 до 3500 мм – 3 мм и свыше 3500 мм – 5 мм. Для листов СВР при всех длинах диагоналей их разность не должна быть более 7 мм.

Условное обозначение стекла состоит из марки, категории размеров, длины, ширины, толщины стекла и обозначения действующего стандарта. Например, листовое стекло марки M1 твердых размеров длиной 1800 мм, шириной 1200 мм, толщиной 4 мм:

стекло листовое М1-ТР-1800×2100×4 ГОСТ 111-2001.

К нормируемым дефектам относят пузырьки, посторонние включения и т. п.
Зеленоватый или голубоватый оттенок стекла допускается при условии, что этот оттенок не уменьшает коэффициент направленного пропускания света. в табл. 3 представлены минимальные значения коэффициента направленного пропускания света для листового стекла.

Таблица 3. Значения минимального коэффициента направленного пропускания света для листового стекла

Величина остаточных внутренних напряжений стекла, характеризуемая разностью хода лучей при двупреломлении, не должна быть более 70 мм/см.

Флоат-стекло самый распространенный вид листового стекла, получаемое флоат-методом. Стекломасса при выходе из печи выливается на поверхность расплавленного олова, а затем поступает через зону охлаждения на дальнейшую обработку.

В табл. 4 приведены распространенные марки и размеры флоат-стекла.

Таблица 4. Марки и размеры флоат-стекла

При флоат-способе поверхность листового стекла имеет высокое качество и не требует полирования.

Виды листового стекла:

Витринное стекло, изготавливается флоат-способом и применяется для остекления витрин, витражей и фонарей зданий. Поверхность витринного стекла может быть неполированной и полированной. Для предотвращения оптических искажений (микронеровности не должны превышать 0,01 мкм) применяют полированное стекло. Светопропускание полированного стекла составляет не менее 87 %. Изготовляют витринное стекло толщиной 5,5 и 6,5 мм и 16 типовых размеров, от 1380×1340 до 2950×2950 мм.

Стекло армированное листовое изготавливают методом одновременного непрерывного проката с армированием металлической сеткой. Это стекло обладает повышенной огнестойкостью. Армирующая металлическая сетка удерживает осколки при разрушении. Армированное стекло при пожаре препятствует распространения огня и дыма в помещениях. Толщины армированного стекла 5,5 мм (бесцветное) и 6 мм (цветное), разнотолщинность не более 1 и 1,2 мм, отклонения от толщины: для бесцветного стекла – ±0,6, для цветного – ±1. Длина листов – 800... 2000 мм, ширина – 400... 1600 мм. Отклонения размеров, мм: длины и ширины – не более ±3.

Армированные стекла изготвливаются с различными поверхностями: гладкими и блестящими, рифлеными, узорчатыми, коваными. Для застекления больших пролетов применяют волнистое армированное стекло, так как оно жестче, чем плоское. При изготовлении армированого стекла используют сварную или плетеную сетку с шестиугольными или квадратными ячейками 12,5×12,5, 20×20 и 25×25 мм из термообработанной стальной проволоки диаметром 0,45... 0,55 мм.

Дефекты армированного стекла:

• дефекты, возникшие от окалины проволоки;
• следы углубления сетки на поверхности;
• недостаточное углубление сетки в толщу стекла;
• черная окисленная поверхность армирующей проволоки.

Стекло узорчатое. Изготовляется методом непрерывного проката. На одной или обеих поверхностях нанесен повторяющийся рельефный узор, глубина узора 0,5... 1,5 мм. Узорчатое стекло может быть цветным и бесцветным Свойства узорчатого стекла высокая светорассеивающая способность и декоративность. Используют для создания мягкого рассеянного света внутри помещения. Узорчатое стекло без заметной потери светопроницаемости полностью или частично исключает сквозную видимость.

Светотехнические свойства узорчатого стекла следующие:

В табл. 5 представлены размеры листов узорчатого стекла.

Таблица 5. Размеры листов узорчатого стекла, мм

Разность диагоналей листов стекла 1-го сорта не должна превышать 5 мм, 2-го – 7 мм. Узорчатое стекло не допускает наличие радужных и матовых пятен, отклонения от цвета и рисунка утвержденным эталоном

«Метелица» и «Мороз» - разновидностью узорчатого стекла. «Метелица» бывает бесцветным, цветным, а также с алюминированной поверхностью, для создания дополнительного декоративного эффекта. Стекло «Метелица» имеет две различные поверхности – термически полированную и, на другой стороне, неповторяемый узор в виде волнистых участков, выступающих над поверхностью листа. Размеры листов стекла «Метелица» толщиной 6,5 мм – 1900×800 и 1500×800 мм.

Стекло «Мороз». Путем специальной обработки из оконного или витринного неполированного стекла получают стекло «Мороз», в результате на поверхности образуется узор, напоминающий изморозь. Выпускают листы толщиной 4 и 5 мм, размеры – 1000×1800 мм.

Стекло теплопоглощающее относится к группе солнцезащитных. Такие стекла обладают высокой поглощающей способностью по отношению к инфракрасным лучам. Применяются в музеи, выставочные залы, библиотеки, домах с максимальной инсоляцией и т. п., т.е. в зданиях с кондиционированным режимом и повышенными требованиями к защите от инфракрасных лучей. Изготавливается с введением в шихту добавок оксидов кобальта, никеля и железа.

Солнцезащитные стекла окрашиваются в массе оксидами или другими соединениями металлов; покрывают оксидно-металлическими пленочными покрытиями; прозрачными металлическими покрытиями.

Окрашенные в массе оксидами железа, цинка, меди и т. п. получаются теплопоглощающие стекла. Цвет серо-голубой или зеленовато-голубой различной интенсивности.

Светопроницающая способность теплопоглощающих стекол – 65... 75 %, прохождение инфракрасных лучей – 20... 45 %. Теплопоглощающие стекла нагреваются на 3... 5 °C больше обычных и испытывают, соответственно, большие температурные деформации.

Теплозащитные и теплоотражающие - это стекла с пленочным покрытием. Прозрачные пленки от серо-дымчатого до сине-фиолетового цвета применяют для теплозащитных стекол. Толщиной слоя покрытия, изменяющейся от 0,3 до 1 мкм, регулируют интенсивность цвета. Светопроницаемость теплозащитного стекла независимо от толщины и составляет 30... 70 %.Обладает свойствами: защищает от тепла, излучаемого техническими источниками; уменьшает потери тепла сквозь оконные проемы. При нанесении пленки не изменяет прозрачности стекла по отношению к солнечной радиации, но значительно уменьшает его способность поглощать длинноволновую радиацию и, соответственно, лучеиспускательную способность. С уменьшением излучательной способности стекла снижаются потери тепла. Пленочные покрытия имеют свойства светового фильтра. Вида покрытия: Е-стекло (мягкое покрытие на полированное стекло методом ионно-плазменного напыления получают LOW-E стекло) и К-стекло (твердое покрытие). Величина излучательной способности простого стекла – 0,83, К-стекла – 0,2, LOW-E – 0,04... 1,2.

При изготовлении из материалов высокой чистоты получают увиолевое стекло . Такое стекло пропускает не менее 25 % ультрафиолетовых лучей с длиной волн 260... 320 мм. Увиолевое стекло обладает отрицательным свойством, со временем «стареет», снижается его способность пропускать ультрафиолетовые лучи, приобретая при этом фиолетовый или желтый цвет,

Термически полированное стекло выпускают двух видов: техническое – для остекления транспортных средств (кроме открытых стекол автомобилей), мебели и строительных сооружений; зеркальное – для изготовления изделий, к которым выдвигаются повышенные требования по оптическим показателям.

Зеркальное стекло изготавливают нанесением на тыльную сторону полированного стекла слоя металлического серебра или алюминия и защитного покрытия. Из зеркального стекла изготавливают наряду с зеркалами и различные декоративно-отделочные изделия.

Стекло выпускают следующих размеров: длина – от 600 до 1600 мм, ширина – от 400 до 1300 мм. Отклонения размеров не должны превышать: ±2 мм для листов площадью до 1 м2; ±3 мм для листов площадью свыше 1 м2.

Термически полированное стекло выпускают толщиной 2... 7 мм. Предельные отклонения толщины не должны превышать: +0,4; —0,2 мм – для стекла толщиной 2 мм; +0,4; – 0,5 мм – для стекла толщиной 3... 7 мм. Коэффициент общей светопроницаемости термически полированного стекла допускается не менее 0,84 (в перерасчете на 1 см толщины). Стекло должно быть бесцветным, но допускаются зеленоватый и голубоватый оттенки.

Стекло плоское закаленное. Закаливание стекла – термообработка, заключающаяся в его нагреве до температуры 700... 900 °C с последующим резким, но равномерным охлаждением поверхностного слоя воздухом или жидкостями. Получается стекло повышенной механической прочностью (предел прочности при изгибе в 5,5, при сжатии в 1,35 и растяжении в 5,1 раза выше, чем у обычного оконного стекла, и достигает 250 МПа), термостойкостью (перепад температур при эксплуатации – 270 °C)..и безопасным характером разрушения Закаленное стекло разделяют на полированное (ЗПП) и неполированное (ЗП), 1-го и 2-го сорта.

Закаленное стекло нельзя резать, сверлить, фрезеровать и подвергать другим видам механической обработки. Поэтому размеры закаленного стекла устанавливают до начала закаливания в соответствии со спецификацией потребителя, предусматривая при этом необходимые отверстия для крепления, фаски и т. п. Максимально допустимые размеры листов закаленного стекла зависят от их толщины (табл. 6).

Таблица 6. Размеры закаленного стекла, мм

Для 1-го сорта и 2-го кривизна листов закаленного стекла не должна превышать соответственно 0,3 % и 0,4 % – для по длине.

Применение закаленного стекла - это строительные элементы, требующих повышенных механической и термической стойкости и безопасности: дверные полотна, светопроницаемые перегородки, потолки и другое.

При закалки эмалированного стекла толщиной 6... 12 мм получают Стемалит. Процесс изготовления стемалита: на внутреннюю поверхность стекла наносят керамическую эмаль и листы подвергают термической обработке для закрепления эмали и упрочнения стекла.

Физико-механические свойства стемалита: предел прочности, МПа, при изгибе – 250, при растяжении – 231, термостойкость – 80... 90 °C; коэффициент линейного термического расширения в интервале температур 20... 300 °C – 9*10-6.

Его применяют как в виде листов, так и в виде навесных панелей. Применение Стемалит: внешняя и внутренняя облицовка стен и перегородок, а также для ограждений балконов, лоджий и лестничных клеток. Стемалит бывает разных цветов и оттенков Поверхность стемалита может быть полированной, кованой, узорчатой..

Цветное листовое стекло изготовляются из цветной стекломассы. Размеры листов приведены в табл. 7.

Ограничиваются кривизна (не более 1 % по длине для стекла молочного цвета и 0,5 % – для стекол других цветов) и косоугольность (в границах допусков на размеры) листов.

Применяется для изготовления витражей, декоративного остекления световых проемов в зданиях, внутренней облицовки, художественного оформления интерьеров.

Таблица 7. Размеры цветного листового стекла, мм

Многослойное ламинированное стекло или триплекс. Изготавливается из двух или более листов стекла, соединенных между собой прозрачной эластичной прокладкой толщиной 1… 3 мм. Свойства триплекса: высокая звукоизоляция, ударная стойкость и прочность. Триплекс ограничивает проникновение в помещение ультрафиолетового излучения. При разрушении стекла связующая полимерная пленка предотвращает осыпание осколков. Для достижения необходимых технических свойств триплекса с соответствием архитектурных требований использую различные комбинации со стеклом и пленкой. Толщина триплекса составляет 6… 40 мм. Его светопропускающая способность в зависимости от типа и толщины стекла составляет 69… 78 %, термостойкость – более 100 °C, теплостойкость – 100… 110 °С.

Триплекс бывает пленочным (слои склеиваются друг с другом полимерной пленкой) и заливным (склеиваются ламинирующим составом). Пленочный триплекс - лучшие оптические характеристики, заливной – прочностные.

Применение триплекса: при остеклении балконов, лестниц, витрин магазинов, устройства стеклянных полов, в стеклопакетах, для боковых поверхностей эскалаторов, устанавливаемых на крышах зданий и др. Когда требуется стекло ударопрочное, пуленепробиваемое, огнестойкое.

Разновидностью многослойного является молнированное (гнутое) стекло. Его получают в печах, медленно нагревая стекло до 600 °C. Оно постепенно приобретает заданную форму и охлаждается. Гнутое закаленное стекло получают на автоматизированных закалочных линиях.

Молнированное стекло изготавливают толщиной 4… 8 мм. Для гнутого стекла толщиной 4 мм – минимальный радиус 1,0 м, 8 мм – 3,0 м.

Благодаря комбинациям из гнутого стекла различных радиусов возможно создание разнообразных конструкций криволинейной формы, изготовление декоративных элементов отделки помещений.

Ками-комплект

• Прогнозы не оправдались – рынок листового стекла переживает депрессию.
• «Эй Джи Си БСЗ» в 2008 году планирует увеличить продажи на вторичном рынке на 20%.
• “Гомельстекло”: запуск линии №1 перенесен на ноябрь 2012 года.
• Чистый убыток “Эй Джи Си Борский стекольный завод” по итогам 9 месяцев превысил 390 млн. рублей.
• Чистая прибыль ОАО «Кварц» (Узбекистан) за 2009 год составила 11,1 млрд. сумов.