Стекло является одним из главных материалов, применяемых в строительстве. К его достоинствам можно отнести: высокую прозрачность, не меняющуюся с течением времени, химическую инертность и высокую стойкость к абразивным воздействиям, а также стойкость к возгоранию.
Строительным стеклом называют изделия из стекла, применяемые для остекления световых проемов, устройства прозрачных и полупрозрачных перегородок, облицовки и отделки стен, лестниц и др. частей зданий. К этой же категории относят тепло- и звукоизоляционные стекломатериалы: пеностекло (пористый материал, классифицируется на влагозащитное, строительное, декоративно-облицовочное, декоративно-акустическое, фильтрующее, высокотемпературное пеностекло и используется в гражданском и промышленном строительстве для изоляции полов, потолков, междуэтажных бетонных перекрытий) и стекловата (волокнистый материал, стеклянные волокна различного химического состава обладают ценными свойствами: негорючестью, стойкостью к коррозии, высокой прочностью, сравнительно малой плотностью), а также шлакоситаллы (стеклокристаллические материалы, получаемые из расплавов шлаковых стекломасс путем направленной гетерогенной кристаллизации, отличаются повышенными механическими, термическими и химическими свойствами по сравнению с другими стекломатериалами и применяются для наружной облицовки строительных объектов от воздействий на них агрессивных сред) и стеклянные трубы (применяются в качестве трубопроводов с повышенной коррозионной стойкостью в сравнении с металлическими аналогами).
Строительное стекло подразделяют на листовое строительное (оконное стекло, витринное, мебельное и зеркальное), листовое безопасное и упрочненное (армированное, закаленное, безосколочное многослойное), листовое со специальными свойствами (увиолевое стекло, теплозащитное, токопроводящее, самоочищающееся и др.), листовое цветное декоративное (цветное, узорчатое, витражное, марблит, стемалит), архитектурно-строительное и облицовочное (стеклоблоки, стеклопакеты, профилированное, коврово-мозаичные плитки).
Листовым стеклом называются изделия из стекла, вырабатываемые в виде плоских листов, толщина которых мала по отношению к длине и ширине. В соответствии с разными способами выработки листовое стекло бывает тянутое, прокатное и полированное (обладает минимальными оптическими искажениями) и служит для остекления оконных и дверных проемов, фонарей верхнего света и витрин. Зеркальное - это стекло с тщательно обработанной задней поверхностью, которое приобретает особенно хорошие отражающие свет свойства. Армированное стекло содержит в толще своей проволочную сетку. Его применяют для остекления фонарей промышленных и общественных зданий, кабин подъемников, лестничных клеток, проемов противопожарных стен. Закаленное стекло обладает прочностью, повышенной в 5-10 раз по сравнению с обычным стеклом. Это достигается специальной термической обработкой (закалкой), при ударе такое стекло образует мелкие осколки с тупыми краями, а вот оптические свойства и морозостойкость после закаливания не изменяются. 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 (метод, при котором листы стекла и расположенная между ними пленка из ПВБ (бутафоль-поливинилбутираля) в процессе сжатия соединяются между собой под воздействием высокой температуры и вакуума) это стекло становится безопасным с повышенной прочностью. Для получения стекол со специальными свойствами изменяют химический состав или применяют способы нанесения на поверхность стекла различных пленочных и других покрытий, в том числе пленок металлов и их оксидов. Например, увиолевые стекла пропускают ультрафиолетовые (УФ) лучи в отличие от обычного стекла, которое их поглощает. Поскольку эти лучи благотворно воздействуют на развитие и жизнедеятельность человека, животных и растений, то такие стекла применяются в строительстве для остекления лечебных учреждений, детских садов, инкубаторов и теплиц. Напротив, стекла, поглощающие УФ лучи, используются для остекления картинных галерей и помещений, в которых хранятся архивные материалы, книги, с целью защиты от разрушающего воздействия ультрафиолета. Стекла, поглощающие инфракрасные лучи, предназначены для ослабления перегрева помещений на солнечной стороне зданий в летнее время. Такое теплозащитное стекло или поглощает тепловое излучение во всей массе стекла, или отражает часть инфракрасных лучей благодаря тонким металлическим пленкам, нанесенным на поверхность. Самоочищающееся стекло - это обычное стекло со специальным покрытием внешней поверхности стекла, обладающим двойным действием. При попадании на стекло дневного света его покрытие разрушает любые органические отложения грязи, которые смываются дождевой водой. Цветное (тонированное) строительное стекло может быть окрашенным по всей толщине или состоять из двух слоев: основного бесцветного и тонкого цветного, применяется для витражей, декорирования мебели, остекления зданий. Узорчатое строительное стекло с матовым или «морозным» рисунком используют для остекления лестничных клеток, внутренних перегородок, оно имеет с одной стороны рифленую поверхность, предназначается для рассеяния света. Классический пример витража – витраж на свинцовой пайке, в котором по заданному рисунку располагают куски цветного стекла разной формы. По торцам стекла огибают свинцовым профилем, который в отдельных местах сваривают, превращая разрозненные куски стекла в плоский лист - цветную картину. Марблит - прокатанное непрозрачное цветное строительное стекло для отделки фасадов и интерьеров жилых и общественных зданий. Стемалит - листовое стекло различной фактуры, покрытое с одной стороны силикатной краской и подвергнутое термообработке для упрочнения стекла и закрепления краски на его поверхности. Применяется для наружной и внутренней облицовки зданий, изготовления многослойных навесных панелей. Стеклоблок - внутри полый, содержит воздух, поэтому ему присущи отличные звуко- и теплосберегающие свойства. Современные стеклоблоки могут иметь практически любую поверхность (гладкую или рифленую, прозрачную или матовую), разнообразную цветовую гамму, толщину от 7,5 до 10 см и массу от 2,5 до 4,5 кг. Размеры стандартизированы и составляют 19×19×8 см либо 24×24×8 см. Стеклопакеты в современном строительстве широко применяют для остекления промышленных и жилых зданий. Они представляют собой изделия из соединенных между собой по периметру двух или более листов плоского стекла с герметически закрытой полостью. Внутренние поверхности стекол не замерзают и не запотевают даже при очень низкой наружной температуре, светопропускание стеклопакетов составляет 80-82%. Они могут служить отопительными панелями, если на поверхность внутреннего стекла нанести токопроводящую пленку и нагревать ее электрическим током. Токопроводящие стекла получают на основе пленок оксидов олова, индия, цинка и др. Эти пленки прозрачны, бесцветны, их удельное поверхностное сопротивление может быть от 100 м/см2 и выше, толщина пленки не превышает 1 мкм. Профилированное строительное стекло имеет профиль швеллерного или коробчатого типа (стекор) толщиной 6 мм. Применяется как стеновой материал (гаражи, киоски, автобусные остановки и т.д.), в виде одно- или двухслойных конструкций. Комплект, состоящий из плотной бумаги с наклеенными на нее мозаичными плитками, называется ковром и предназначен для облицовки стеновых панелей кирпичных стен различных зданий.
Стеклоблоки
Для уменьшения теплопотерь разработаны энергосберегающие стекла. Эти свойства придают стеклу некоторые полупрозрачные металлические и окиснометаллические покрытия. Они обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения. В настоящее время во всем мире для этих целей используются два типа покрытий: К-стекло – «твердое» покрытие и i-стекло – «мягкое» покрытие. Сначала было налажено производство К-стекла, которое применяется обычно в качестве внутреннего стекла в стеклопакетах, причем покрытие обращено в сторону межстекольного пространства. При нагреве внутренней поверхности уменьшаются конденсация и конвекция, вызванные разностью температур. Затем стали выпускать i-стекло, которое по своим свойствам в 1,5 раза превосходит К-стекло. Различия между ними заключаются в коэффициенте излучательной способности и технологии получения: i-стекло производится вакуумным напылением и представляет собой трехслойную (или более) структуру из чередующихся слоев диэлектрика.
Стекло - уникальный материал, чем больше его узнают, тем большие возможности оно открывает для своего использования. Стекло не теряет своей актуальности в архитектурно-строительной отрасли XXI века, а сколько тайн оно еще хранит – предстоит узнать будущему поколению пытливых исследователей.
Обзор подготовила Елена Михаленко
Ознакомиться с историей возникновения стекла можно Здесь