13. Материалы и изделия из минеральных расплавов: стеклорасплавов, шлаковых.

Стеклом называют твердый аморфный материал, получаемый из переохлажденных жидких минеральных расплавов.

Основным сырьем для изготовления стекла является чистый кварцевый песок (72 – 75 %), известняк (СаСО₃), доломит (СаСО₃; MgСО₃), кальцинированная сода (Na₂CO₃), сульфат натрия и полевой шпат. Для придания специальных свойств – повышенной термостойкости, прочности, химической стойкости, светорассеивания, цвета – в состав вводят добавки.

Производство стекла включает следующие технологические процессы:

• подготовку сырьевых материалов, включающую их очистку, дробление, помол до определенного размера и сушку;

• дозирование компонентов и приготовление рабочей увлажненной (для исключения пылеотделения) смеси – шихты;

• подачу шихты в стекловаренные печи, где происходит ее расплавление сначала с образованием непрозрачного расплава, а затем при подъеме температуры до максимальной 1400 – 1500 ^оС – перемешивания и удаления газообразных продуктов, прозрачной стекломассы;

• охлаждение стеклорасплава на 200 – 300 ^оС для повышения вязкости;

• формовку изделий и их охлаждение по определенному режиму.

Одна из основных особенностей стекла – способность стекломассы поддаваться разнообразным способам формования. Ее можно заливать в форму, штамповать, прокатывать между вальцами, прессовать, выдувать изделия сложной конфигурации, вытягивать в листы, трубки и нити. Отформованные изделия охлаждают в специальных печах и камерах.

Наибольший объем выпускаемой продукции составляют листовые стекла. Эти материалы получают из стекломассы вертикальным вытягиванием и горизонтальным прокатом между двумя вращающимися валиками.В строительстве применяют следующие виды листовых стекол: оконное, витринное полированное и неполированное, светорассеивающее узорчатое, цветное, армированное, солнцезащитное, многослойное (триплекс), увиолевое.

К конструкционным материалам относятся стеклоблоки, стеклопрофилит, стекложелезобетон и стеклянные трубы.

Стеклянные блоки представляют собой пустотелые стеклоизделия с герметичной воздушной полостью, неокрашенные и цветные, получаемые сваркой по периметру двух отпрессованных полублоков, внутренняя поверхность которых может быть гладкой или рифленой для обеспечения светорассеивания. Изделия обладают повышенными тепло-, звукоизоляционными свойствами, прочностью и огнестойкостью, обеспечивают высокий уровень светопропускания и светорассеивания.

Профильное стекло (стеклопрофилит) является погонажным изделием с сечением определенного профиля (швеллерное, ребристое, коробчатое, овальное, треугольное), которое применяют для устройства наружных светопрозрачных ограждающих конструкций, перегородок, ограждений балконов. Его производят непрерывным прокатом ленты листового стекла неокрашенного или цветного и изгибанием ее при прохождении через формующее устройство. После остывания изделие разрезают по длине на заданные размеры. Профильное стекло может быть неармированным и армированным стальной проволокой или сеткой.

Стекложелезобетонные крупноразмерные изделия в зависимости от назначения подразделяют на стеновые, конструкции покрытий, сводов и куполов. В этих конструкциях, где толщина равна высоте стеклоблока, нагрузку воспринимает железобетон, а заформованные в процессе изготовления стеклянные изделия обеспечивают равномерное освещение помещения.

Многолетний опыт показал, что для транспортировки особо чистых веществ в пищевой и химико-фармацевтической промышленности наиболее эффективны стеклянные трубы, полученные методом экструзии из стекломассы. Основными достоинствами таких труб являются высокая коррозионная стойкость, чистота поверхности, газо- и водонепроницаемость, прозрачность.

Отделочные материалы производят из цветного глушеного (непрозрачного) стекла, обычного стекла с окрашенной поверхностью, а также из ситаллов и шлакоситаллов. Они предназначены для внутренней и наружной облицовки стен (стемалит, марблит, стеклянные и коврово-мозаичные плитки и др.), а материалы, которые обладают высокой прочностью на истирание и удар (плиты стекломрамора, ситаллов, шлакоситаллов и др.), применяют для покрытия пола.