1
ProMop

1
3
2
4
5
6
7
9
10
RX-500
рек
рек1
cleanpro 2
Стекло – такое хрупкое и такое прочное!

Автор: Николай ВОЛОДИН,
руководитель направления развития профессионального клининга АРУК.
Журнал Cleaning №1, 2015 год

Стекло – один из древнейших известных человечеству и благодаря разнообразию своих свойств универсальный материал. В наше время ни одно строение, ни одно транспортное средство не обходится без стекла, хотя в глубокой древности этот хрупкий материал больше применяли в быту, для имитации драгоценных камней, изготовления украшений, декорирования изделий из керамики и природного камня.

Декоративные свойства стекла использовали и в строительстве. В Месопотамии с IV века до н.э., а в Древней Греции с III века до н.э. широко применялась стеклянная мозаика. Зодчие Древнего Рима в I веке до н.э. стали украшать стеклянными пластинками полы, стены, колонны и потолки общественных зданий.

С IX в. мозаики из стекла стали распространяться во многих странах, через два века пришла стеклянная мозаика и на Русь. В Киеве, Новгороде, Полоцке, Чернигове и других городах мозаикой стали украшать полы, стены, своды и колонны храмов.

Постепенно человек научился делать листовое стекло, сначала небольшого размера, и использовать его для остекления окон, производства декоративных витражей. В России первый стекольный завод был построен в XVII веке близ г. Воскресенска. Там выдували стеклянную посуду и изготавливали оконное стекло. В XVIII веке при Петре I около Москвы действовало шесть стекольных заводов.

Оконное (листовое) стекло в то время производили различными стеклодувными методами, и поэтому оно было небольшого размера и низкого качества. Производить стекло в промышленных масштабах стали только в начале XX века.

Главным потребителем стекла в настоящее время является строительная индустрия. Более половины всего вырабатываемого стекла применяется для остекления зданий, изготовления светопрозрачных перегородок, стеновых отделочных материалов (стеклоблоков, блоков из пеностекла, стеклянных облицовочных плиток, мозаики и т.п.). Используется стекло и для остекления транспортных средств: автомобилей, вагонов, трамваев, автобусов, троллейбусов.

В современном строительстве мы наиболее часто сталкиваемся с оконным стеклом. Оконное стекло – бесцветный прозрачный материал с гладкими поверхностями. К разновидностям оконного стекла можно отнести витринное, зеркальное (полированное) и закаленное стекло. Оконное стекло получают методом вертикального вытягивания из расплава в виде непрерывной ленты. Стеклянная лента при этих видах производства получается низкого качества за счет неравномерности химического состава исходной массы и колебаний температуры поверхности вытягиваемой ленты.

Наиболее массовым и самым современным способом производства листового стекла является метод термического формования на расплаве металла, или флоат-метод. При этом методе производства масса расплавленного стекла поступает в ванну, заполненную расплавом олова и имеющую защитную азотоводородную атмосферу. В результате на поверхности расплавленного олова образуется непрерывная лента с чрезвычайно плоскими и параллельными поверхностями. Полученное таким образом стекло называемся флоат-стеклом.

Основное назначение оконного стекла – остекление оконных проемов, потолочных фонарей, витрин, из него делают двери, перегородки, им остекляют световые проемы. Для усиления различных свойств материала выпускают стекло, армированное металлической сеткой (армированное стекло), многослойное стекло, в котором листы склеены полимерными материалами, обладающими одинаковым со стеклом коэффициентом преломления света, – триплекс, пуленепробиваемое стекло. Для увеличения теплоизоляционных и звукопоглощающих свойств стекло формируют в стеклопакеты.

Стеклопакеты – многослойные изделия, состоящие из двух и более листов стекла, соединенных между собою с определенным зазором. В результате между листами стекла образуются герметичные камеры, заполненные воздухом или инертным газом. В зависимости от способа изготовления стеклопакеты могут быть клееные, паяные или сварные. Стеклопакеты для кровель изготавливают усиленными, рассчитанными на высокую снеговую нагрузку, поэтому каждый лист таких стеклопакетов может состоять из нескольких слоев различного по своим свойствам стекла.

Для устройства различных перегородок, остекления дверей, внутренних световых проемов применяют узорчатое, матовое и матово-узорчатое стекло, которое отличается от обычного стекла своими эстетическими характеристиками. Узорчатые стекла имеют на одной или на обеих поверхностях четкий рельефный рисунок. Они могут быть бесцветными, цветными и армированными. Матовое стекло имеет одну или обе поверхности с шероховатой структурой, образующейся при пескоструйной или химической обработке. Матово-узорчатое стекло сочетает в себе шероховатую структуру с рельефным рисунком.

Стекло может быть и цветным. Производят цветные стекла для строительства однослойные, окрашенные в массе, и двухслойные с цветным накладным слоем. Из цветного стекла изготавливают витражи или стекломозаику. Декоративное остекление изготавливают в свинцовой пайке, реже в медной оправе, имеющей форму двутавра. Периметр витража обрамляют стальным швеллером, большие витражи укрепляют ребрами жесткости в виде стальных полос, поставленных на ребро. При использовании медной оправы стекло закрепляют при помощи гипса. К разновидностям цветного стекла можно отнести тонированные стекла, которые также могут быть как однослойными, так и многослойными. Тонирование стекла производится за счет окрашивания всей массы стекла, накладывания дополнительного цветного слоя, напыления на поверхность стекла металлов или их окислов, которые при пиролитической (тепловой) обработке окрашивают поверхностный слой стекла, а также за счет наклеивания на поверхность стекла или между двумя листами стекла цветной полимерной пленки.

Для наружных ограждений, внутренних перегородок, заполнения световых проемов, самонесущих стен применяют стеклоблоки. Это пустотелые конструкции из сваренных между собой двух прессованных полублоков. Они могут быть из бесцветного или цветного стекла, иметь гладкую или рельефную внутреннюю поверхность. В процессе сварки в блоках создается частичное разрежение воздуха, повышающее их теплоизоляционные свойства. Как правило, стеклоблоки имеют квадратную или прямоугольную форму, но могут быть и другой, в том числе криволинейной угловой, формы.

Кроме блоков, в строительстве для создания различных перегородок, стен, кровель используется профильное стекло (стеклопрофилит). Оно представляет собой погонажный материал швеллерного или коробчатого сечения с гладкой, рифленой или узорчатой поверхностью. Для увеличения безопасности стеклопрофилит может быть армирован металлической сеткой. Для дверей, перегородок, витрин выпускают стеклополотно из закаленного утолщенного стекла. Стеклополотна представляют собой листы определенного размера с обработанными кромками и вырезанными отверстиями для крепления. Дверные полотна изготавливают из полированного или неполированного стекла, прозрачного или светорассеивающего (узорчатого, матового), бесцветного или окрашенного.

Прозрачность является одним из важнейших свойств стекла, но при эксплуатации зданий и сооружений мы сталкиваемся и со светонепрозрачными облицовочными материалами из стекла. В ряде случаев стеклу придают непрозрачность методом «глушения», то есть добавлением в массу веществ, способствующих помутнению стекла. Таким способом производят смальту – цветной материал, применяемый для изготовления мозаичных панно, декоративных вставок при отделке фасадов и интерьеров. У традиционной смальты верхней (лицевой) поверхностью является скол. Сильно заглушенное стекло (белого цвета) называют молочным. Для его изготовления чаще всего используют криолит. Молочное стекло используют главным образом для изготовления осветительной арматуры.

К непрозрачным облицовочным материалам на основе стекла, кроме смальты, относятся также стемалит, марблит, эмалированные, стекломозаичные, зеркальные и стеклокристаллические плитки.

Стемалит – стеклянные листы, внутренняя сторона которых окрашена керамической краской. С целью закалки стекла и закрепления краски листы подвергают термообработке.

Марблит – цветной непрозрачный в массе материал в виде прямоугольных или квадратных плит с полированной лицевой и рифленой внутренней поверхностью. Различают две разновидности – стекломрамор и декоративный марблит.

Эмалированные плитки производят из оконного стекла. На одну из сторон плитки наносят эмаль, закрепляемую при термообработке.

Стекломозаичные плитки (стеклянная мозаика) – мелкие цветные плитки – могут иметь зеркальную поверхность и квадратную, прямоугольную, круглую, овальную или округлую форму.

Из стеклокристаллических материалов производят листы, плиты и плитки, предназначенные для наружной и внутренней отделки, облицовки стен, колонн, покрытий полов. Они используются для создания декоративных художественных композиций.

К стеклокристаллическим материалам относят стеклокремнезит, стеклокристаллит, ситаллы, шлакоситаллы.

Стеклокремнезит – сплав стекла с кремнеземом и другими добавками. Плиты стеклокремнезита могут быть квадратными или прямоугольными различных размеров, толщиной 15 и 20 мм. Лицевая сторона – полированная, различных цветов и оттенков с оригинальным зернистым рисунком. Используется для облицовок стен, колонн, покрытий полов и декоративных композиций. Стеклокристаллит получают сплавлением гранул цветного и бесцветного стекла. Плитки размером 150х300 мм и 300х300 мм применяют для облицовки стен и полов.

Ситаллы получают при полной или частичной кристаллизации стеклянных расплавов. Они обладают высокой механической прочностью и термостойкостью, водоустойчивы и газонепроницаемы, характеризуются низким коэффициентом расширения, высокой диэлектрической проницаемостью и низкими диэлектрическими потерями. Прочность, легкость и огнестойкость обусловили применение ситаллов в жилищном и промышленном строительстве. Из них изготавливают навесные самонесущие панели наружных стен зданий, перегородки, плиты и блоки для внутренней облицовки стен, мощения дорог и тротуаров, оконные коробки, ограждения балконов, лестничные марши, волнистую кровлю, санитарно-техническое оборудование. Из кварцевого стекла и металлургических шлаков производят разновидность ситаллов – так называемые шлакоситаллы.

Кроме ситаллов, в качества безопасного стекла используют строительный триплекс, стекла с защитной пленкой и закаленное стекло. Строительный триплекс представляет собой два листовых стекла, скрепленных полимерной композицией. Стекла с защитной пленкой представляют собой листовое стекло с наклеенной на него прочной полимерной пленкой. Поскольку пленка обладает высокой механической прочностью и создает небольшое напряжение сжатия в стекле после высыхания, стекло с пленкой немного менее хрупкое, чем просто листовое стекло. При этом пленка обладает более низкой стойкостью к абразивному и химическому воздействию. Закаленное стекло представляет собой листовое стекло, подвергнутое специальной термической обработке. В результате такой обработки в несколько раз возрастает ударопрочность стекла.

Несмотря на высокую инертность стекла, внешние воздействия, как механические, так и химические, могут негативно отразиться на декоративных и технико-эксплуатационных его свойствах. Механические воздействия, кислоты, щелочи, растворы солей, органические и неорганические кремнийсодержащие вещества и даже вода влияют на стекло.

Абразивные вещества, металлические инструменты, особенно повышенной твердости, оставляют на стекле царапины, удаление которых обычными методами практически невозможно. Твердость стекла зависит и от его температуры, например обычный металлический шпатель (старый, с заваленными краями и кромками) начинает царапать оконное стекло при его нагреве строительным феном. При этом обычные инструменты и средства, используемые для очистки стекол (например, металлические скребки, стальные мочалки, деревянные шпатели и измельченная пемза) при правильном их применении не наносят стеклам повреждений. Неудаляемыми повреждениями стекла являются также каверны и вплавленные в него частички, образующиеся в результате попадания на стекло расплавленных капель при сварке и резке металла.

При взаимодействии стекла с водой и растворами кислот, кроме плавиковой кислоты, которая растворяет стекло, происходит процесс выщелачивания, в результате которого из стекла вымываются оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов. В ходе выщелачивания на поверхности стекла образуется защитная пленка, по своему составу близкая к кремнезему (кварцу).

Повреждения стеклу могут нанести фасадные силикатные краски, точнее, входящая в их состав кремниевая кислота. Сильно загрязняют стекло с повреждением его кремнийорганические соединения, такие как силаны, силоксаны и полисилоксаны, которые входят в состав фасадных пропиток и силиконовых герметиков.

Сильные щелочи (например, известковая вода или цементные подтеки) разъедают стекло, что приводит к образованию на окнах матовых следов. Такие следы возникают под бетонными подоконными парапетами и оконными перемычками. Особенно сильно повреждаются стекла водными растворами метасиликата натрия или жидкого стекла. Одним из распространенных растворов метасиликата является силикатный клей. Стекла могут повреждаться и щелочными средствами для чистки фасадов.

Для защиты стекла от агрессивных атмосферных воздействий и улучшения очистки от загрязнений применяют различные покрытия, наносимые на наружную сторону стекла. Существуют различные по своей природе и свойствам покрытия, в частности покрытия на основе эффекта лотоса (супергидрофобные покрытия), облегчающие очистку покрытия, и фотокаталитические покрытия.

Эффект лотоса (Lotus-Effekt®) – водоотталкивающий эффект, как у цветков и листьев лотоса. Он основывается на определенной микроструктуре поверхности, которая усеяна мельчайшими выступами и волосками. Жидкости и частицы грязи практически не сцепляются с поверхностью, вода на полностью не смачиваемой поверхности принимает сферическую форму и скатывается с нее, захватывая загрязнения.

Поверхность стекла имеет невидимую глазу микропористую структуру, к которой и пристают различные загрязнения. Так называемые облегчающие очистку покрытия (еasy-to-clean) при нанесении на поверхности закупоривают эти микропоры и создают мономолекулярный гидрофобный слой. Такие покрытия являются временными и по истечении определенного времени подлежат повторному нанесению.

Ранее фотокаталитическое покрытие наносилось на стекло только в заводских условиях, в настоящее время многие компании выпускают покрытия, которые могут наноситься на фасады и стекло в обычных условиях. Фотокаталитическое покрытие – это мономолекулярный слой диоксида титана (TiO2), прочно соединяющийся с поверхностью стекла. Диоксид титана обладает двойным эффектом:

  • поверхность TiO2 является гидрофильной (смачиваемой), она хорошо увлажняется даже водой без содержания поверхностно активных веществ (ПАВ), в том числе дождевой водой;
  • в сочетании с УФ-излучением TiO2 обладает каталитическим эффектом; в результате взаимодействия кислорода воздуха с дождевой водой образуется перекись водорода (H2O2), разлагающая органические частицы грязи.
7
8
2020 г. Все права защищены
Проект разработан в ASTYPROduction