Определите что входит в состав обычного стекла
Перейти к содержимому

Определите что входит в состав обычного стекла

  • автор:

Определите что входит в состав обычного стекла

В зависимости от типа стекла, производственной партии и площадки на которой было изготовлено данное стекло, его химический состав может варьироваться в диапазоне следующих значений (на примере прозрачного листового стекла марки М1 ГОСТ 111-2014:

SiO₂ 69-74 % (Диоксид кремния — Кварцевый песок)
Al₂O₃ 0-3 % (Оксид алюминия -Глинозём)
Na₂CO₃ 10-16 % (Карбонат натрия — Кальцинированная сода)
CaO 5-14 % (Оксид Кальция — Негашеная известь)
MgO 0-6 % (Оксид Магния — Периклаз «жжёная магнезия»)
проч. 0-6 % (Другие элементы)

В стекловарении используют только самые чистые разновидности кварцевого песка, в которых общее количество загрязнений не превышает 2—3 %. Особенно нежелательно присутствие железа, которое даже в ничтожных количествах (десятые доли %) окрашивает стекло в зеленоватый цвет. Если к песку добавить соду Na2CO3, то удается сварить стекло при более низкой температуре (на 200—300°С). Такой расплав будет иметь менее вязкий (пузырьки легче удаляются при варке, а изделия легче формуются). Но! Такое стекло растворимо в воде, а изделия из него подвергаются разрушению под влиянием атмосферных воздействий. Для придания стеклу нерастворимости в воде в него вводят третий компонент — известь, известняк, мел. Все они характеризуются одной и той же химической формулой — СаСО3
Стекло, исходными компонентами шихты которого является кварцевый песок, сода и известь, называют натрий-кальциевым. Оно составляет около 90 % получаемого в мире стекла. При варке карбонат натрия и карбонат кальция разлагаются в соответствии с уравнениями:

СаСО3 = СаО + СО2
В результате в состав стекла входят оксиды SiO2, Na2O и СаО. Они образуют сложные соединения — силикаты, которые являются натриевыми и кальциевыми солями кремниевой кислоты.
В стекло вместо Na2O с успехом можно вводить К2О, а СаО может быть заменен MgO, PbO, ZnO, BaO. Часть кремнезема можно заменить на оксид бора или оксид фосфора (введением соединений борной или фосфорной кислот). В каждом стекле содержится немного глинозема Аl2О3, попадающего из стенок стекловаренного сосуда. Иногда его добавляют специально. Каждый из перечисленных оксидов обеспечивает стеклу специфические свойства. Поэтому, варьируя этими оксидами и их количеством, получают стекла с заданными свойствами. Например, оксид борной кислоты В2О3 приводит к понижению коэффициента теплового расширения стекла, а значит, делает его более устойчивым к резким температурным изменениям. Свинец сильно увеличивает показатель преломления стекла. Оксиды щелочных металлов увеличивают растворимость стекла в воде, поэтому для химической посуды используют стекло с малым их содержанием.

Наши консультанты с удовольствием ответят на них!

Состав и формула оконного стекла

фото 74458_5

Качественные оконные блоки с герметичными стеклопакетами полностью отвечают требованиям ГОСТ и собираются на официально зарегистрированных в стране предприятиях, с использованием современного передового оборудования.

К каждой светопрозрачной конструкции, поставляемой на рынок, прилагается паспорт качества, в котором описываются геометрические параметры изделия, теплотехнические и звукоизоляционные характеристики, а также формула и состав оконного стекла.

Понятие

Формула оконного стекла – это буквенное выражение его химического состава из периодической таблицы химических элементов, которое меняется, в зависимости от его физико-механических свойств и требований, предъявляемых к нему при эксплуатации.

На основании данной формулы, производители изготавливают различные типы стёкол, подвергают их термической обработке, что способствует усилению их прочностных характеристик и, соответственно, влияет на уровень безопасности во время эксплуатации в жилых и общественных зданиях.

Чаще всего, для стандартного оконного стекла, установленного в жилых домах, если к нему не предъявляется особых конструктивных и функциональных требований, используется формула Na2O*CaO*6SiO2.

Что содержит химический состав?

Оконное стекло – это светопрозрачная конструкция, которая состоит из ряда оксидов, согласно формуле, описанной выше. Их соединение происходит на молекулярном уровне, посредством высокотемпературной обработки в заводских условиях.

фото 74458_3

В каждом светопрозрачном элементе данные оксиды содержатся в следующих пропорциях:

  • Na2O – 12,5 – 13,5%.
  • СaO – 11,5 – 12,5%.
  • SiO2 – 74.5 – 76,5%.

Таким образом, обычное оконное стекло включает в себя три компонента. Для их надёжного соединения и получения нужной степени прозрачности, за счёт снижения пористости практически до нуля, применяется технология сплавления материала с последующей формовкой и охлаждением.

Основные вещества

Как было сказано выше, в состав стекла, которое используется в каждой современной светопрозрачной конструкции, входят следующие компоненты:

  • Na2O – оксид натрия, представляет собой бесцветные структурированные кристаллы, которые, чаще всего, поставляются в сыпучем виде.
  • СaO – оксид кальция, который часто можно найти в продаже как «негашёную известь», отличается хрупкой структурой и белым оттенком.
  • SiO2 – диоксид кремния, который представляет собой обычный песок. Является основным компонентом любого стекла, повсеместно встречается в земной коре как в чистом виде, так и с разными посторонними примесями.

Следует учесть, что для изготовления качественного светопрозрачного элемента подойдёт далеко не каждый песок, так как ископаемые нерудные материалы должны подвергаться тщательной очистке для получения 100% формулы SiO2. В случае присутствия глинистых включений или металлических элементов, полученное стекло отличается крайне низким качеством.

Вспомогательные или переменные

Помимо трёх основные компонентов, подробно описанных выше, в состав стандартного стекла также могут входить ряд вспомогательных химических элементов:

фото 74458_4

  • MgO – оксид магния, применяется для закалённых стёкол, чтобы усилить кристаллическую решётку.
  • Al2O3 – оксид алюминия, широко применяется в промышленности, в том числе, для стекольного производства. Отлично отражает световую энергию, усиливает прочность структуры, повышает долговечность готового изделия.
  • PbO – оксид свинца, используется для получения высокоплотного и тяжёлого калийно-свинцового светопрозрачного элемента, широко применяющегося на объектах специального назначения, в том числе, с превышением допустимого уровня радиоактивного излучения.
  • K2O – оксид калия, также, как и предыдущее соединение, является неотъемлемым компонентом калиево-свинцового или калиево-кальциевого (поташного). стекла.
  • Co, или кобальт, который активно применяется для производства кобальтого стекла, или смальты.

В зависимости от химических и физико-механических свойств стекла, в его составе могут также присутствовать такие элементы, как бор, фосфор, теллур или германий, каждый из которых отвечает за качество структуры изделия.

На что влияют особенности набора элементов?

При изменении химического состава стекла, добавлении вспомогательных элементов, либо при корректировке пропорций, производитель добивается следующих свойств и особенностей:

  • Главный показатель – плотность изделия, которая может варьироваться от 2200 до 7500 кг/м 3 .
  • Упругость, то есть, сопротивляемость хрупкому разрушению – данный показатель увеличивается, при введении в состав оконного стекла различных металлов и их оксидов.
  • Твёрдость, которая на практике характеризуется устойчивостью к царапинам и другим видам поверхностных дефектов. Самыми твёрдыми считаются боросиликатные стёкла.
  • Прочность на изгиб, сжатие или растяжение – зависит от температурной обработки различных соединений, входящих в состав материала.
  • Теплопроводность, напрямую определяется плотностью материала и структуры изделия.
  • Хрупкость – величина, обратная упругости, которая часто увеличивается, при отсутствии каких-либо металлических примесей, но, при этом, стекло стоит гораздо дешевле.
  • Термическая устойчивость, или жаропрочность – также важный показатель, который зависит от введения в структуру СаСО3, или карбоната кальция.

Таким образом, количество химических элементов, которые вводятся в состав любого стекла, полностью зависит от места его установки, характера эксплуатации и особенностей воздействия окружающей среды.

Что представляет собой структура?

В классических окнах, которые используются для заполнения проёмов в наружных стенах большинства гражданских зданий, присутствуют следующие особенности структуры материала:

фото 74458_2

  • Для стеклопакетов используется только химически изготовленное стекло.
  • В составе всегда преобладает кварц в виде оксида кремния.
  • В каждое оконное стекло добавляется кальций.
  • Температура плавления достигает 2500 о С.
  • Структура оконного стекла относится к аморфным соединениям с нерегулярной кристаллической решёткой.
  • Имеет низкий коэффициент преломления света, стремящийся к нулю.

Как правило, минимальная толщина светопрозрачного элемента в составе любого стеклопакета, не может быть ниже 4 мм, но, на практике, большинство производителей используют материалы с толщиной от 5 до 8 мм. Данный параметр ограничивается лишь весом готовой конструкции, так как масса подвижной створки по ГОСТ не может превышать 70 кг.

Почему важно знать, из чего делают?

Состав стекла крайне важен при заказе и выборе нужной оконной конструкции, так как правильно подобранная структура изделия позволяет добиться следующих результатов:

  • Оптимальный подбор геометрических характеристик каждой глухой или подвижной створки, в зависимости от толщины. На данный показатель влияет прочность структуры материала.
  • Выбор изделия с требуемым уровнем безопасности, например, для детских учреждений, где стандартное кремниевое стекло не отвечает всем эксплуатационным требованиям.
  • Установка светопрозрачного элемента с повышенным показателем температурной стойкости, например, в помещениях парной банного комплекса.
  • Возможность пигментации или тонировки изделия в массе, так как для этого требуется введение дополнительных компонентов, которые не должны нарушать прочность кристаллической решётки.
  • Обеспечение требуемого сопротивления теплопередаче, шумоизоляционных и акустических свойств, что определяется показателем плотности материала.

Как правило, продавец в торговой точке владеет всей необходимой информацией о зависимости физико-механических свойств стекла от химического состава материала. Для выбора нужного изделия, рекомендуется заранее составить техническое задание, в котором указываются основные требования к помещению в процессе его эксплуатации.

Заключение

Существует несколько химических формул оконных стёкол. В составе каждого светопрозрачного элемента присутствует кварц, то есть, оксид кремния, а также негашёная известь и оксид натрия.

В зависимости от конструктивных и функциональных требований, к составу стекла могут добавляться различные соединения металлов, что повышает упругость конструкции, а также карбонад кальция для увеличения жаропрочности и другие компоненты, каждый из которых отвечает за определённые свойства материала.

Определите что входит в состав обычного стекла

СОСТАВ СТЕКЛА

В строительстве используется стекло следующего состава:

  • кварц — сырье, в виде песка (70-72%);
  • сода, катализатор реакции, карбонат и сульфат (около 14%);
  • известь, стабилизатор, в твердой форме (около 10%);
  • некоторые другие оксиды — алюминия, магния, используемые для повышения физических свойств стекла, включая сопротивление к атмосферным загрязнениям.

В окрашенное в массе стекло могут быть включены другие оксиды металлов.

ПРОИЗВОДСТВО СТЕКЛА (флоат метод)

1. Подготовка сырья

Смесь сырьевых компонентов (куда добавляется стекло для снижения температуры точки плавления) заряжается в топку и разбавляется водой, чтобы отделить нужные компоненты от грязи.

2. Расплав сырья

В топке процесс производства стекла проходит 3 главные стадии:

  • плавка, когда сырье плавится при температуре 1550 С
  • очищение, когда расплавленное стекло гомогенизируется (становится однородным) и из него удаляются пузырьки газа;
  • смена температурного режима, когда расплав охлаждается до вязкого состояния, удобного для протягивания его через ванну с оловом.

3. Формирование поверхности стекла

Жидкое стекло выливается на поверхность ванны, наполненной расплавленным оловом, температура которого около 1000 С. Ванна сделана в виде ленты, толщина олова 6-7 мм. Благодаря высокой вязкости стекла оно не смешивается с жидким оловом, при этом обеспечивается очень гладкая контактная поверхность обоих материалов, что и определяет ровную качественную поверхность стекла. Толщина будущих листов стекла определяется количеством вылитого в ванну расплава стекла.

4. Отжиг стекла

После ванны с оловом твердое уже стекло в виде ленты проходит через холодный туннель, называемый «лер». Температура стекла постепенно понижается с 620 до 250 С. Процесс охлаждения продолжается до тех пор, пока состояние стекла не позволит его резать и обрабатывать.

5. Резка стекла

Охлажденная стеклянная лента нарезается на столах-автоматах на листы нужного размера.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛА

  • плотность — 2,5 (2,5 кг/м2)
  • сопротивление давлению — 1000 Н/мм2 = 1000 Мпа. Это означает, что, чтобы раздавить 1 см3 стекла, необходимо нагрузить его весом 10 т.
  • предел прочности на разлом: если сопротивление давлению у стекла высокое, то предел прочности на разлом значительно ниже. Сопротивление стекла на разлом: для обычного стекла — 40 Мпа (Н/мм2); для закаленного стекла — 120-200 Мпа (Н/мм2) в зависимости от толщины, обработки края, наличия отверстий и др.
  • упругость: стекло очень упругий материал, оно не подвержено никакой деформации вплоть до разрушения. Однако стекло очень хрупкое и мгновенно разбивается при чрезмерном внешнем воздействии.
  • Термальный шок: Поскольку стекло обладает низкой тепловой проводимостью, неравномерный нагрев или охлаждение листа стекла приводит к возникновению напряжения в материале (термальный шок). Это может служить причиной разрушения стекла.

Когда стекло установлено в раму, его обрамленные края закрыты от солнечного излучения. Это может привести к разнице температур в стекле, и к его разрушению. Риск термального шока снижается, когда используется солнцезащитное теплопоглощающее стекло.

Специальная закалка стекла против термального шока позволяет выдерживать разницу температур в 150-200 С.

Особенности освещения в зависимости от направления фасада

Северный фасад.

Помещения, выходящие на север, фактически не получают прямого солнечного света. Зато качество освещения таких комнат практически постоянно, поэтому окна студий художников обычно ориентированы на север. По этой же причине в североориентированных помещениях хорошо размещать комнаты для чтения, рабочие комнаты или компьютерные залы.

Остекление энергосберегающими стеклопакетами с селективными стеклами поможет уменьшить теплопотери в таких помещениях даже зимой.

Южный фасад

Южные помещения имеют максимальное количество солнечного света зимой (когда солнце находится низко), что помогает сохранить тепло в помещении. Летом же окна южного фасада могут быть по желанию затенены занавесками или жалюзи.

Восточный и западный фасады

Через восточные и западные окна в помещения попадает довольно много солнечной энергии летом (утром — в восточные, вечером — в западные). В это время солнце находится под низким углом, поэтому можно посоветовать обеспечить эти окна защитой от солнечной энергии, чтобы избежать перегрева и бликов. Особенно обратить внимание на восточные окна, т.к. когда на них попадает солнце (вторая половина дня), температура на улице бывает высокой, и вентиляция через окно недостаточна для охлаждения комнаты.

Для остекления окон южного, восточного и западного фасадов лучше всего использовать стекло, отражающее инфра-красное излучение и пропускающее дневной свет.

Определение характеристик окна

Выбор правильного размера окна.

Принимая во внимание энергетический баланс окна (энергия, требующаяся для нагрева, освещения и охлаждения комнаты), можно сказать, что поверхность остекленных участков должна составлять 35-50% от общей площади фасада.

Размещать окна следует в самом высоком положении. Самая верхняя часть окна освещает заднюю половину комнаты. Верхняя часть окна должна располагаться на высоте, равной как минимум половине глубины комнаты. Если это невозможно, может потребоваться дополнительное искусственное освещение.

Использование стекла в непрозрачных участках фасада (структурное остекление) не повысит освещенность комнаты, но позволит расширить поле зрения книзу, соединяя интерьер и внешнее пространство.

Чем меньше размер оконной рамы (чем больше площадь стекла) — тем больше освещенность. Стекло в единой раме понижает проникновение света до 80%, окно с мелкой расстекловкой (георгианский стиль) — до 45%.

Положение окна должно быть на уровне внутренней поверхности фасадной стены: когда окно «утоплено» в фасад, оно лучше защищено от воздействия осадков.

СТЕКЛО И СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Достигающее Земли солнечное излучение состоит из: УФ-лучи — 3%, инфра-красное излучение — 55%, видимый свет — 44%. УФ-волны имеют длину 0,28-0,38 нм, видимый свет — 0,38-0,78 нм, инфра-красное излучение — 0,78-2,5 нм.

Когда солнечное излучение падает на стекло, оно частично отражается, частично поглощается стеклом, частично проходит сквозь стекло. Количество поглощенного, отраженного и пропущенного света зависит от толщины стекла, его оттенка и наличия и свойств дополнительного покрытия. Каждый вид стекла имеет свой коэффициент абсорбции, отражения и пропускания, которые рассчитываются в соответствии со стандартами, и применимы для длин световых волн от 0,3 до 2,5 нм.

Солнечный фактор

Солнечный фактор — это общее количество тепловой энергии от солнечного излучения (в %), попавшее в помещение через стекло. Солнечный фактор равен сумме пропущенной стеклом тепловой энергии и выделяемого стеклом тепла, поглощенного ранее.

Эффект «теплицы».

Солнечная энергия, попавшая в комнату, сперва поглощается предметами интерьера, затем выделяется в виде тепловой энергии инфра-красного длиннолучевого (больше 5мкм) диапазона. Даже обычное флоат-стекло практически непрозрачно для излучения с такой длиной волны. В итоге, энергия оказывается «пойманной в ловушку» в комнате. Оставаясь в помещении, энергия нагревает его, создавая «тепличный эффект».

Для предотвращения перегрева помещения необходимо: обеспечить нормальную вентиляцию; использовать шторы (таким образом, чтобы это не привело к риску термального шока); использовать солнцезащитные стекла, пропускающие только определенные длины световых волн.

Эффект «выцветания»

Известно, что некоторые материалы под воздействием прямых солнечных лучей теряют свой цвет, блекнут. Происходит это потому, что молекулярная решетка красящих компонентов материала постепенно ослабевает под воздействием энергии фотонов. Причиной этой реакции являются, в основном, УФ-излучение, в меньшей степени — короткие волны видимого спектра (синий, фиолетовый).

Когда материал поглощает солнечное излучение, он нагревается, что может привести к началу химических реакций, повреждающих его.

Обычно выцветанию более подвержены органические красители, чья молекулярная решетка менее стабильна, чем у красителей на минеральной основе.

СТЕКЛО и ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ

Эмиссивитет и способы его повышения

Теплообмен между двумя любыми поверхностями происходит 3 путями:

  • теплопроводимость, т.е. передача тепла через объект или теплообмен между двумя объектами, находящимися в непосредственном контакте. Количество тепла, перешедшего от одной поверхности листа стекла к другой, зависит от разнице температур между поверхностями и тепловой проводимости материала. Тепловая проводимость стекла = 1,0 Вт/мК
  • конвекция, теплообмен между твердой и газообразной (жидкой) средами. Этот вид теплообмена включает в себя движение воздуха.
  • Излучение: нагретое тело выделяет инфра-красные лучи, поглощаемые более холодным телом. Такое излучение пропорционально эмиссивитету тел. Чем меньше эмиссивитет — тем слабее излучение.

Эмиссивитет обычного стекла = 0,89. Специальные виды стекол с низкоэмиссионным покрытием могут иметь эмиссивитет менее 0,10.

Поверхность тела теряет тепло вследствие всех 3х видов теплообмена: проводимость, конвекция, излучение. Если речь идет о теплопотерях строения, они обычно зависят от скорости ветра, температуры вне здания и эмиссивитета материалов строения. Теплопотери характеризуются коэффициентом внешнего теплообмена и внутреннего теплообмена. Стандартные величины этих коэффициентов:

Внешний he — 23 Вт/м2К
Внутренний hi — 8 Вт/м2К

Теплопередача сквозь поверхность тела характеризуется коэффициентом теплопередачи U (К) объекта. U равен количеству переданного через объект тепла на м2 при разнице температур между средами 1 градус Цельсия. U может рассчитываться с использованием коэффициентов внешнего и внутреннего теплообмена. Чем ниже U, тем меньше утечка тепла из более нагретой среды в холодную.

U окна можно понизить, уменьшив любой из 3 видов теплообмена. Способы:

  • Применение стеклопакета. Он обеспечивает лучшую теплоизоляцию, чем одинарное остекление. Принцип теплоизоляции стеклопакета заключается в том, что между стекол остается камера, наполненная сухим воздухом. Такая конструкция понижает теплопотери через конвекцию, а низкая теплопроводность воздуха уменьшает U стеклопакета. Например, U стекла 6 мм = 5,7 Вт/м2К, тогда как U стеклопакета 6-16-6 равна 2,7 Вт/м2К.
  • Использование в стеклопакете стекол с низкоэмиссионным покрытием (Эко, Планитерм, Кул-лайт и др.), понижающим U стеклопакета.
  • Использование в стеклопакете инертного газа (аргона) вместо воздуха. U воздуха — 1,6, U аргона — 1,3.

Солнечный фактор и энергетический баланс

С одной стороны, через окно тепло теряется из нагретой комнаты во внешнюю среду. С другой стороны, благодаря солнечному излучению тепло попадает через прозрачное стекло в комнату. Общее количество тепла, попавшее в комнату вследствие прохождения через стекло солнечной энергии и вследствие выделения стеклом поглощенного ранее тепла, описывается величиной «солнечный фактор». Чем он ниже, тем меньше тепла попадает в помещение благодаря солнечному излучению. Солнечный фактор окна зависит от его положения, интенсивности солнечного излучения и материала рамы.

Поскольку окно является одновременно источником убыли и прибыли тепла, можно говорить об энергетическом балансе. Он равен разнице между теплопотерями через окно и солнечным фактором. Когда солнечный фактор превышает теплопотери, можно говорить об отрицательном энергетическом балансе.

СТЕКЛО И ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ

Сила звука и спектральные характеристики

Сила звука описывается его интенсивностью или его давлением (Па). Обычно используют понятие уровня интенсивности или давления звука, пересчитываемого в логарифмической шкале, начинающейся от порога слышимости человека. Уровень интенсивности называется «громкостью», измеряется в дБ.

Высота звука описывается частотой звуковых колебаний. Человек слышит звук в пределах 16 — 20 000 Гц. Архитектурная акустика обычно изучает диапазон 50 — 5000 Гц. Частотный диапазон подразделяется на октавы. При увеличении на октаву частота звука удваивается.

Свойство материалов поглощать звуковые волны описывается коэффициентом звукоизоляции R. Он может быть вычислен на основании лабораторных измерений. Зная R материалов, используемых в строительстве, проектировщик может достигнуть желаемого понижения уровня шума внутри здания.

В строительной акустике обычно принимают во внимания 2 типа шумов:

  • «розовый шум», сила звука которого одинакова на всех частотах звукового спектра — С;
  • «шум дорожного движения», т.е. обычный шум оживленной магистрали — Ctr

В зависимости от комплектации и установки окна, оно поглощает звук высоких, средних или низких частот. Оптимальная звукоизоляция достигнута тогда, когда конструкция поглощает звуки тех частот, на которых внешний шум максимален. До недавнего времени при проектировании остекления не принимались во внимания все характеристики источника шума, что нередко вело к дорогостоящим попыткам удовлетворить всем условиям звукоизоляции. Чтобы это исключить, был введен общий коэффициент звукоизоляции Rw (C, Ctr), где C, Ctr — поправочные коэффициенты. Ctr используется тогда, когда основной источник шума — магистраль. В остальных случаях используется коэффициент C («розовый шум»). Поправочные коэффициенты обозначаются отрицательными числами, в дБ, и отнимаются от известного Rw фасада или остекления, что в итоге и определяет требуемую звукоизоляцию конструкции.

Пример: Известен общий коэффициент звукоизоляции фасада Rw (C, Ctr) = 37 (-4, -9), т.е. звукоизоляция фасада — 37 дБ, и она понижается на 9 дБ из-за дорожного шума. В результате, звукоизоляция фасада для дорожного шума Ra, tr = 37-9=28 дБ. Таким же образом можно узнать действительную звукоизоляцию фасада для обычного шума, зная C.

В таблице приводятся значения Rw согласно EN 717-1 (тесты проводились в лаборатории Центром промышленного развития корпорации Сан-Гобен):

СТЕКЛО И ЗАЩИТА ОТ УДАРА

Благодаря современным технологиям производства, обработки и установки стекла можно достигнуть необходимой ударопрочности и безопасности. Уровень ударопрочности определяется 2 базовыми факторами:

  • сила удара
  • максимальная площадь приложения силы удара

В каждой стране существуют стандарты, определяющие требуемый уровень ударопрочности стеклянной конструкции на основании этих факторов.

Уровни ударопрочности

К ударопрочным стеклам относятся армированные, термически закаленные, укрепленные пленкой и ламинированные стекла.

Существует несколько уровней требуемой ударопрочности (подпадающие под соответствующие стандарты):

  • безопасное стекло (исключающее риск повреждения человека в случае разбиения) — особенно важно при проектировании стеклянных крыш и ограждений ;
  • защита от вандализма и разбиения (стандартный уровень защиты),
  • Защита от вандализма и разбиения (усиленная защита, включает защиту от некоторых видов оружия, и тяжелых предметов — молотка, топора).
  • Пулезащитное стекло (защита от пистолета) ,
  • Пулезащитное усиленное стекло (защита от АКМ, винтовки).

Оконная рама и способ установки остекления также играет важную роль, когда необходимо обеспечение ударопрочности конструкции.

СТЕКЛО И ЗАЩИТА ОТ ОГНЯ

Пожаростойкость стекла

Пожаростойкость остекления не включает в себя не только специальное стекло, а всю конструкцию: рама, крепежные элементы, и др.

Для определения пожаростойкости материалы тестируются в лаборатории. Измеряются свойства материала, такие как — горючесть, способность усилить пламя, скорость сгорания, способность плавиться или дымиться, и др.

По результатам тестов материалы относятся к одной из категорий:

  • негорючие
  • трудновоспламеняющиеся
  • трудногорючие
  • огнестойкие
  • огнеопасные
  • крайне огнеопасные

Пожаростойкое стекло подразделяется на классы:

  1. Класс Е — обеспечивает общую защиту от пламени и горячих газов;
  2. Класс I — обеспечивает защиту от высоких температур (теплоизолирующее стекло)
  3. Класс R — высокостабильное стекло
  4. Класс W — тугоплавкое стекло, и др.

Так, если стекло обеспечивает защиту от пламени и газов в течении 30 мин., его обозначают E30; если стекло дополнительно обеспечивает и защиту от высоких температур, оно обозначается EI30, и т.д.

Наши консультанты с удовольствием ответят на них!

Из чего делают стекло?

Стекло представляет собой неорганический прочный, хрупкий, непроницаемый для природных элементов, прозрачный или полупрозрачный материал, который используется во многих областях нашей повседневной жизни. Талантливые стекольщики и дизайнеры Eraglass работают со стеклом каждый день, и его уникальные качества воспринимаются ими как должное. Вот несколько интересных фактов об этом материале.

Перегородки, ограждения, стеклянные двери, душевые кабины, лестницы, стеклянные навесы ERAGLASS для офисов и многое другое вы сможете заказать позвонив в офис компании ERAGLASS.

как делают стекло

Состав стекла

Стекло изготавливается из натурального сырья, которое плавится при очень высокой температуре. Основной ингредиент стекла – это песок, но, технически, главным составляющим является компонент песка – кварц, он же диоксид кремния (SiO2), кремнезем или кварцевый песок.

состав стекла

Кварц соединяется с другими ингредиентами, которые могут различаться. Это такие элементы, как:

  • кальцинированная сода (карбонат натрия);
  • доломит (минерал из класса карбонатов);
  • известняк (карбонат кальция);
  • стеклобой (вторичное стекло);
  • иные химикаты (оксиды металлов, кобальт).

Стекло производится путем охлаждения расплавленных при температуре от +300 до +2500 °C компонентов, с достаточной скоростью, чтобы предотвратить образование видимых кристаллов. Одного песка достаточно для изготовления стекла, однако температура, необходимая для его плавления, будет намного выше. По этой причине сода добавляется в качестве модификатора. Известняк делает его более прочным. Оптимальный состав: около 75 % кремнезема, 10 % извести и 15 % соды.

Силикатное стекло

Композиции стекла разработаны таким образом, чтобы проявлять его различные физические, химические и оптические свойства. Разнообразие применения требует определенных типов стекла и производственных процессов. В промышленном производстве обычно используют несколько составов. Мы кратко остановимся на силикатном стекле.

композиции из стекла

Силикатное стекло – это обычное стекло, которое встречается повсеместно. Список изделий практически бесконечен: от посуды, объектов декора, очков, лабораторных сосудов, ламп накаливания, окон и до сотни других предметов, которые мы прямо или косвенно используем в нашей повседневной жизни.

  • содово-известковое;
  • калийно-известковое;
  • калийно-свинцовое.

Промышленное стекло делится на строительное, техническое, электровакуумное, тарное, лабораторное, безопасное, оптическое, сортовое.

Структура стекла

Стекло может быть сформировано естественным путем; например, в вулканах или когда молния попадает на песчаный пляж, и оно производилось людьми в течение тысяч лет. Таким образом, может быть удивительно, что наше понимание точной структуры стекла не является полным даже после столь длительного времени. Очень часто стекло обозначается как аморфное. Это слово пришло из греческого языка и означает «без формы». Таким образом, у нас есть грубое представление о том, что стекло как-то бесформенно.

структура стекла

Строение стекла еще окончательно не установлено. Есть расхождения даже между основной его массой и поверхностным слоем. Это связано с тем, что различные стекла имеют разный состав. Помимо этого на его структуру влияет технологический процесс.

Расположение атомов в стекле

структура стекла

Слева: кристаллическая форма, справа: аморфная форма.

Стекло имеет какой-то оттенок мистики – вероятно, из-за своего странного химического и физического поведения. Оно достаточно надежно, чтобы защитить нас, но может разбиться на тысячи осколков. Оно сделано из непрозрачного песка, но полностью прозрачно. И, пожалуй, самое поразительное – оно выглядит и ведет себя как твердое тело, но на самом деле это замаскированная форма странной жидкости. В результате его можно наливать, выдувать, прессовать и формовать.

Химия стекла

Химический состав стекла диктует его физические свойства и характеристики. В зависимости от основного компонента они бывают: оксидными, фторидными, сульфидными…

химия стекла

Оксидные

Являются одними из немногих твердых тел, которые пропускают свет в видимой области спектра. Существуют различные типы оксидного стекла. Название зависит от содержания различных окислов.

Среди оксидных стекол фосфатные и силикатные стекла являются двумя наиболее важными материалами, и они широко используются. По сравнению с силикатными стеклами фосфатные ограничены в применении, поскольку у них ниже температура стеклования. А силикатные обладают превосходной химической стойкостью.

стеклянные линзы

Германатные — ближайшие аналоги силикатных. Высокая цена и небольшая химическая стойкость существенно ограничивают их применение. Имеют хорошее преломление и светопропускание. Используются для оптических приборов.

Боросиликатное стекло содержит не менее 5% оксида бора. Оно устойчиво к экстремальным температурам, а также к химической коррозии.

боросиликатное стекло

Эти свойства делают боросиликат идеальным для лабораторного употребления. Многие линзы для микроскопов и телескопов изготовлены из боросиликатного стекла.

Фторидные

Фторидные стекла и оптические волокна используются для изготовления поливолоконных систем передачи информации. Они имеют обширный диапазон спектрального пропускания, значительную радиационную стойкость и чувствительность. Кроме того, фторидные волокна можно использовать для направленной передачи световых волн в таких средах, как лазеры, что требуется для медицинских применений (в офтальмологии и стоматологии).

фторидные стекла

Сульфидные

Сульфидное (сульфидно-цинковое) стекло, получается при добавлении в стеклянную массу окиси железа и сульфида цинка, которые придают материалу разнообразные оттенки. Широко используется в изготовлении элементов декора, сувенирной продукции и посуды.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *