6.3. Основы технологии производства строительного стекла

Стеклом называются все аморфно-кристаллические материалы, полученные путем переохлаждения расплава. В строительстве применяют силикатное стекло. Оно является широко распространенным искусственным строительным материалом и обладает такими ценными свойствами, как прозрачность, высокая механическая прочность, химическая стойкость, плотность, водо- и газонепроницаемость, способность к механической обработке.

Основным сырьем для изготовления стекла являются чистый кварцевый песок (72–75 %), известняк (СаСО₃), доломит (СаСО₃–МСО₃), кальцинированная сода (Н₂СО₃), сульфат натрия и полевой шпат. Для придания специальных свойств (повышенная термостойкость, прочность, химическая стойкость, светорассеивание, цвета) в состав вводят добавки.

Производство стекла включает следующие технологические процессы:

- подготовка сырьевых материалов, включающая их очистку, дробление, помол до определенного размера и сушку;

- дозирование компонентов и приготовление рабочей увлажненной (для исключения пылеобразования) смеси – шихты;

- подача шихты в стекловаренные печи, где происходит ее расплавление сначала с образованием непрозрачного расплава, а затем при подъеме температуры до максимальной (1400–1500 °С), перемешивании и удалении газообразных продуктов – прозрачной стекломассы;

- охлаждение стеклорасплава на 200–300 °С для повышения вязкости;

- формовка изделий и их охлаждение по определенному режиму.

Стекломассу формуют различными способами: прокатывают, вытягивают, раздувают, прессуют, а также применяют методы литья, центробежного формования и др. После формования изделия подвергают термической обработке, которую проводят либо медленно и постепенно (отжиг), либо быстро и резко (закалка). Окончательная обработка изделий – это резка, шлифовка, полировка и др.

Наибольший объем выпускаемой продукции составляют листовые стекла: оконное, витринное, светорассеивающее узорчатое, цветное, армированное, солнцезащитное, многослойное (триплекс), увиолевое.

Листовые стекла представляют собой плоские листы, которые получают из стекломассы вертикальным вытягиванием, горизонтальным прокатом между вращающимися валками, а также флоат-способом. Сущность флоат-способа заключается в том, что струя стекломассы (1000 °С) непрерывно подается на поверхность расплавленного олова (232 °С), растекается по ней слоем определенной толщины и в результате охлаждения превращается в ленту стекла с полированной нижней поверхностью.

Оконное стекло – бесцветное прозрачное тянутое листовое стекло с гладкими поверхностями толщиной 2–6 мм. В общем выпуске листового стекла оно имеет наибольший удельный вес (около 90 %). Витринное стекло, в отличие от оконного, имеет большие размеры и толщину 6,5–10 мм.

Техническое стекло (бесцветное) – это наиболее высококачественное тянутое, полированное и флоат-стекло, используемое для остекления автомобилей, самолетов, судов, а также для других технических целей. Значительную часть технического стекла подвергают утончению путем воздушной закалки (сталинит) или же изготовляют в виде многослойного стекла (триплекс) с одной или несколькими органическими прослойками. В качестве связующих прокладок при производстве многослойных стекол используются прокладки из бутафольной пленки (толщиной 0,35–0,5 мм), обладающей высокой прозрачностью, влагостойкостью, морозостойкостью.

Узорчатое стекло – это листовое бесцветное или цветное стекло, имеющее по всей площади с одной стороны четкий рельефный узор глубиной 0,5–1,5 мм.

Армированное стекло – это листовое стекло, внутри которого параллельно его поверхностям закатана металлическая сетка с ячейками прямоугольной, шестигранной или ромбовидной формы.

К конструкционным материалам относятся стеклоблоки, стеклопрофилит, стеклопакеты, стекложелезобетон, стеклянные трубы. Стеклянные блоки получают сваркой по периметру двух отпрессованных полублоков, внутри которых образуется воздушная полость. Стеклопакеты – это изделия, состоящие из двух или более листов светопропускающего стекла, соединенного таким образом, что между ними образуются геометрически замкнутые прослойки толщиной 6–18 мм, заполненные сухим воздухом или инертным газом. Стеклопрофилит – это погонажные изделия с сечением определенного профиля (швелерное, овальное, треугольное), которое применяют для перегородок, ограждения балконов.

Отделочные материалы производят из цветного глушенного (непрозрачного) стекла, обычного стекла с окрашенной поверхностью. Они предназначены для внутренней и наружной облицовки стен, покрытия полов. Марблит – это глушеное белое, черное или цветное утолщенное стекло с огненно-полированной лицевой и мелкорифленой тыльной поверхностями. Рифление тыльной поверхности придается для лучшего сцепления стекла с вяжущим материалом при облицовке. Стеламит представляет собой утолщенное облицовочное стекло, получаемое путем нанесения на одну сторону бесцветного стекла керамической краски того или иного цвета при температуре, близкой к температуре размягчения стекла. Применяют его для наружной облицовки.