Изделия на основе стекла
Сырьем для производства стекла является являются кварцевый песок, сода, мел, сульфат натрия и поташ. Варка силикатного стекла для строительных целей осуществляется в специальных стекловарочных печах при температуре 1500°С. Кроме оконного стекла промышленность выпускает стеклоблоки, пеностекло, армированное стекло, стекловату, ситаллы.
Стеклоблоки представляют собой пустотелые параллелепипеды размером 194Х194Х98мм и массой 2,7-3,0кг. Они изготовляются из двух сварных прессованных половин. Сваркой достигается герметичность, а образующийся во внутренней полости вакуум снижает коэффициент теплопередачи. Стеклоблоки применяют в качестве стенового материала для заполнения каркаса наружных стен, для кладки перегородок и в покрытиях для устройства верхнего света. Они создают мягкий рассеянный свет и обладают малой звукопроводностью. При длительном действии высоких температур наблюдается оплавление стеклоблоков, а при поливке блоков водой – их растрескивание.
Пеностекло изготовляют обжигом стеклянного боя с добавлением газообразующих материалов, придающих пористую, ячеистую структуру. Обжиг размолотого стекла ведется при температуре 700-900°С. В качестве газообразователей применяют известняк, мел, кокс и другие материалы в количестве до 3%. Пористость пеностекла достигает 80-95%, а средняя плотность 200-400 кг/м³. Из пеностекла изготовляют блок и плиты, которые применяют в качестве теплоизоляции стен, перекрытий, перегородок, паропроводов и аппаратуры, используемых при температуре не выше 500°С. Специальные виды пеностекла могут выдерживать температуру до 800°С.
Армированное стекло представляет собой лист, в котором помещена металлическая сетка. Сетка улучшает равномерное распределение тепла по всей массе стекла при нагревании, а также придает ему механическую прочность. Хотя при температуре около 200°С армированное стекло начинает растрескиваться, однако сквозных трещин в нем не образуется. При температуре 620°С растрескивание прекращается, а при 800°С стекло размягчается, деформируется и постепенно выходит из креплений. Выпадание стекла из переплетов наблюдается при температуре около 870°С. Одинарное армированное стекло препятствует распространению огня в течение 0,75 часа, двойное – в течение 1,2 часа. Армированное стекло применяют для заполнения оконных проемов в противопожарных стенах, а также в обычных стенах, где эти проемы расположены на наиболее вероятных путях распространения пожара.
Стекловата представляет собой волокнистый материал, тонкие волокна которого получают из расплавленной стекломассы. Для получения стекловаты используют стеклянный бой или сырье, служащее для производства обычного стекла. Сырьевую смесь расплавляют в стекловаренной печи, в дно которой вмонтированы фильеры из жаропрочной стали. Тонкие стеклянные волокна выдавливаются через отверстия фильер и наматываются на барабан. Средняя плотность стекловаты в рыхлом состоянии не более 150 кг/м³. Благодаря низкому коэффициенту теплопередачи ее используют в качестве теплоизоляционного материала при температуре до 450°С.
Ситаллы представляют собой материалы, получаемые из твердого стекла путем его термической обработки. Термическая обработка производится на низшей и высшей температурных стадиях кристаллизации в один, два и более цикла. На низшей стадии кристаллизация при температуре 500-700°С происходит образование зародышей кристаллов. С увеличением температуры до 900-1100°С начинается высшая стадия, сопровождающаяся развитием кристаллических фаз. В результате термической обработки стекла мельчайшие кристаллы цементируются между собой сверхтонкой стекловидной пленкой. Существуют два вида ситаллов – технические и шлакоситаллы, изготовляемые из шлаков. Ситаллы отличаются высокой прочностью и стойкостью к тепловым воздействиям. Они выдерживают температуру 950-1450°С. По химической стойкости ситаллы не уступают благородным металлам. На основе технических ситаллов изготовляют даже подшипники, хорошо работающие без смазки при температурах до 540°С. Промышленость строительных материалов изготовляет шлакоситалловые панели, трубы и лстовые изделия. Шлакопеноситалл является теплоизоляционным материалом, который применяют при температуре до 800°С