Светопрозрачные изделия и конструкции

Одной из главных тенденций современной архитектуры является создание органической связи между внешним пространством и интерьером здания. Идеальным проводником этой концепции служат стеклянные изделия и конструкции. Они обеспечивают зданиям и сооружениям свет, цвет, прозрачность, солнцезащиту, теплоизоляцию, безопасность, защиту от шума и огня, декоративный эффект, делают их интересными и привлекательными.

Стеклоблоки (ГОСТ 9272) представляют собой изделия с герметически закрытой полостью, образованной в результате соединения двух отпрессованных стеклянных пластин (половинок, полублоков). Каждая половинка выполнена из толстого стекла (6...7 мм).

Поверхность стеклоблоков может быть прозрачной, матовой, цветной и рифленой (светорассеивающей и светонаправляющей). Прозрачные стеклоблоки пропускают до 85% света, а с цветной и матовой поверхностью — около 50%. Внутри стеклоблоков находится частично разреженный воздух. Поэтому тепло- и звукоизоляционные свойства их на 15...20% выше, чем у обычного толстого стекла.

По форме стеклоблоки могут быть квадратные, прямоугольные и их половинки, треугольные, угловые и даже круглые размером до 294×294×98 мм. Торцевые стенки у блоков слегка вогнуты, что позволяет при монтаже стен заливать в образующиеся промежутки скрепляющий раствор и тем самым усиливать прочность и монолитность конструкций (рис. 5.4). В зависимости от размера масса стеклоблоков составляет 2,8...4,3 кг, плотность — 800 кг/м³.

Рис. 5.4. Стеклоблоки: а - фрагмент стены из стеклоблоков, подлежащей реставрации;
6, г — разновидности современных стеклоблоков; в — пол из стеклоблоков

С дизайнерской точки зрения стеклоблоки можно применять в любом помещении. Чаще всего их используют для возведения светопрозрачных не несущих внутренних и наружных стен зданий, где ощущается дефицит света и пространства, для украшения поверхностей независимо от назначения помещения и т. п. Причем смонтировать блоки можно в любой плоскости — горизонтальной, вертикальной и наклонной.

Стекло строительное профильное (стеклопрофилит) — погонажные длинномерные (до 7 м) изделия открытого и закрытого сечения определенного профиля (коробчатое, швеллерное, ребристое и др.). Может быть цветным, бесцветным, армированным, нормированным, с гладкой (кованой), узорчатой или рифленой поверхностью (ГОСТ 21992). Применяют стеклопрофилит так же, как и стеклянные блоки для устройства светопрозрачных ограждений: наружных стен, перегородок и кровель (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Фрагменты применения стеклопрофилита

 

Стеклопакеты (ГОСТ 24866) представляют собой объемные изделия из двух и более листов стекла, герметично соединенных по контуру так, что между ними образуется замкнутая прослойка, заполненная сухим воздухом или инертным газом (аргоном, криптоном, ксеноном и др.). Инертный газ вместо воздуха позволяет увеличить теплоизоляцию стеклопакета на 15...20%. Номинальная толщина стеклопакетов составляет 14...60 мм, расстояние между стеклами — от 8 до 36 мм. Размеры стеклопакетов по высоте и ширине, как правило, не превышают 3,2×3,0 м. Стеклопакеты могут иметь также и сложную конфигурацию (круглые, овальные, треугольные).

В качестве стекол используются листовое узорчатое, армированное, многослойное, окрашенное в массе, упрочненное, солнцезащитное, энергосберегающее и др. Толщина стекол принимается в соответствии с расчетом на прочность, но не менее 3 мм в стеклопакетах, предназначенных для окон и не менее 5 мм — для зенитных фонарей.

Дверные полотна — изделия из листов утолщенного закаленного стекла с обработанными кромками и необходимыми для крепления металлической фурнитуры вырезами и отверстиями. Они имеют повышенную прочность и безопасны при разрушении (образуют мелкие, но не режущие осколки с округленными гранями). В качестве стекла используется полированное, неполированное, прозрачное, светорассеивающее, бесцветное, окрашенное и др.

Максимальные размеры полотен 240×104 см при толщине до 20 мм. Масса 1 м² стекла составляет 25...38 кг, предел прочности при сжатии до 900 МПа, при изгибе до 250 МПа, светопропускание при толщине 10 мм 80...90%. Такие полотна выдерживают удар свободно падающего стального шара массой 800 г с высоты 1,5 м.

Отделочное стекло

Цветное стекло получают из окрашенной стекломассы. Окрашивание листового стекла может быть объемным и поверхностным. Традиционное объемное окрашивание (в массе) осуществляется при варке стекла. Краситель при этом равномерно распределяется по толщине изделия (листа). Однако объемное окрашивание требует большого расхода дорогостоящих красителей. Поверхностное окрашивание может осуществляться электрохимическим способом, предназначенным в основном для флоат-стекла, и за счет нанесения тонких пленок (покрытий) толщиной не более 12 мкм из металлов, их оксидов или нитридов на поверхность листа. Такие покрытия способны придавать стеклу высокие декоративные свойства и совершенно новые функции. Цвет стекла может быть самым разнообразным — серо-стальной, золотистый, желтый, бронзовый, фиолетовый, синий, голубой и др. При этом каждый из цветов имеет ряд оттенков. Коэффициент пропускания видимого света для таких стекол колеблется от 7 до 80%.

Особой популярностью пользуются металлизированные зеркальные стекла различных оттенков (золотистые, голубые, серые и др.). Применяют их для декоративного остекления окон, дверей, перегородок, мебели, облицовки стен, изготовления витражей, т. е. они позволяют решать одновременно архитектурно-декоративные задачи и обеспечивать освещение помещений. Благодаря высокой отражающей способности, здания, облицованные такими стеклами, зрительно становятся «легче», пространство как бы расширяется. Металлизированные зеркальные стекла широко используются при строительстве небоскребов в США, Китае, Канаде и других странах.

Новые технологии позволяют получать стекло не только различной цветовой гаммы, но и гнутое, радиусное и др.

Марблит — облицовочный материал, используемый для внутренней отделки помещений. Имеет вид плиток и плит из цветного стекла размером 100×100 мм и более при толщине 5... 10 мм. С лицевой стороны поверхность гладко-полированная или узорчато-кованая, с тыльной — рифленая.

Стемалит — облицовочный материал для наружной и внутренней отделки стен, устройства интерьерных перегородок и легких навесных панелей. Имеет вид плоских стеклянных плиток и плит, покрытых с одной стороны эмалью. Выпускается размерами 400×900 мм и более. Лицевая сторона может иметь узорчато-кованую или гладко-полированную поверхность.

Стекломрамор представляет собой непрозрачное (глуше- ное) белое или цветное стекло с мраморовидным рисунком. Глушение возникает благодаря присутствию в массе стекла небольшого количества мелкодисперсной кристаллической фазы. Введение красителей и использование некоторых технологических и конструктивных приемов при стекловарении и формовании позволяет получать мраморовидный рисунок голубого, зеленого, синего и бежевого цветов. Стекломрамор применяют для декоративно-защитной облицовки стен зданий, покрытия полов, антикоррозионной защиты строительных конструкций и футеровки резервуаров.

Стеклокремнезит — стеклокристаллический многослойный декоративно-отделочный материал, получаемый практически из всех видов стеклобоя и кремнеземистых отходов промышленности по комбинированной порошковой технологии. Для этого в огнеупорную форму засыпают тонкий слой песка, затем — смесь цветного стеклогранулята с песком, а сверху — тонкий слой цветного стеклогранулята. Смесь подвергают термообработке в туннельной печи, где происходит спекание гранул, кристаллизация и обжиг изделий. Наружную поверхность изделий подвергают огневой полировке, в результате чего она приобретает высокие декоративно-эстетические свойства: имитирует структуру природного камня либо имеет произвольный цветной рисунок.

Стеклокремнезит используют для наружной и внутренней облицовки стен, колонн, настила полов, оформления панно на фасадах и в интерьерах зданий.

Сыгран тоже стеклокристаллический материал, имитирующий природный гранит. Получают прессованием стеклорасплава. При этом наружная поверхность плиток шлифуется и полируется, а внутренняя остается рифленой. Размеры плиток от 48×48 до 300×300 мм при толщине 4...20 мм.

Листы и плиты из ситалла и шлакоситалла получают в результате переработки и кристаллизации стекольных расплавов или огненно-жидких шлаков черной и цветной металлургии с добавлением специальных добавок и катализаторов кристаллизации. Отличаются высокой прочностью при сжатии (до 1600 МПа) и изгибе (65...350 МПа), износо- и химической стойкостью, водонепроницаемостью и декоративными качествами. Твердость ситаллов близка к твердости закаленной стали.

Применяют ситаллы и шлакоситаллы для наружной и внутренней облицовки стен, устройства полов, а также для облицовки конструкций, находящихся под воздействием коррозионных сред. Чтобы повысить ударную прочность полов из шла- коситалловых плит, швы между ними заделывают эластичными полимерными мастиками.

Коврово-мозаичные плитки (ГОСТ 17057) получают непрерывным прокатом цветной глушенной расплавленной стекломассы или прессованием из пресс-порошка. Размеры плиток 21×21×5 и 46×46×5 мм. Поверхность их может быть гладкой, рифленой, блестящей, матовой и др. После охлаждения отдельные плитки наклеивают лицевой стороной на бумажную основу (ковры). Цветная стекломозаичная плитка — прекрасный материал для художественных панно и декоративной отделки фасадов и интерьеров зданий.

Стеклянные эмалированные плитки получают из отходов листового стекла. На нарезанные плитки определенных размеров наносят слой смеси из тонко размолотого порошка эмали, воды и клея, сушат, нижнюю сторону посыпают песком и обжигают. В результате обжига расплавленная эмаль и песок спекаются с плиткой. Толщина эмалевого покрытия составляет 0,2...0,3 мм. Такими плитками облицовывают санитарные узлы, помещения душевых и ванных комнат жилых, общественных и промышленных зданий, а также применяют для декоративной внутренней отделки общественных зданий.

Зеркала изготовляют из полированного стекла толщиной 4... 10 мм нанесением на тыльную сторону слоя алюминия, свинца, серебра и защитного покрытия. Они могут быть бесцветные, цветные, тонированные, безопасные (небьющиеся) и др. Цветным зеркалам можно придать цвет серебра, золота, бронзы, графита, синий, зеленый и др. Коэффициент отражения зеркал с алюминиевым покрытием составляет не менее 0,77, с серебряным — 0,87.

Рис. 5.6. Смальта: а — образцы смальты; б — картина из смальты

 

Смальта — цветное прозрачное и непрозрачное стекло в виде кубиков или пластинок, применяемое для изготовления мозаик. Пластинки имеют размеры от 10×10 до 50×50 мм и толщину от 3 до 12 мм.

Смальта обладает высокими декоративными свойствами, водо-, морозо- и износостойкостью, огнеупорностью и др. Это позволяет использовать ее при отделке фасадов и каминов, бассейнов и ванных комнат, создавать совершенно необыкновенные по красоте живописные мозаичные панно и картины (рис. 5.6).

Витражи (от лат. vitram — стекло) представляют собой художественно оформленное плоское или гнутое стекло в виде сюжетной или орнаментальной композиции из цветных стекол или другого материала, пропускающего свет. В качестве стекол используются зеркальное, витринное, цветное, узорчатое.

При изготовлении классического (наборного) витража отдельные куски цветных стекол, вырезанных по определенному рисунку, соединяются между собой профилем из свинца, меди или латуни с росписью отдельных деталей спекающимися красками. Чем богаче фактура стекла, тем красивее и эффективнее получается витраж. Солнечные лучи или электрическое освещение, преломляясь, заставляют стекло гореть яркими сочными красками, делая его всякий раз новым и неповторимым (рис. 5.7).

 

Рис. 5.7. Витражи

 

Используют витражи для декорирования световых проемов, оформления фасадов и интерьеров зданий. Неоспоримое преимущество витражного остекления перед обычными стеклами в том, что они обладают индивидуальностью.

 

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Из каких сырьевых материалов изготовляют стекло?

2. Перечислите основные разновидности листового стекла.

3. Как получают листовое стекло?

4. Что представляет собой узорчатое и армированное стекло?

5. В чем преимущества и недостатки закаленного стекла?

6. Что представляет собой многослойное или ламинированное стекло?

7. Какие стеклянные материалы и изделия входят в группу отделочных?

8. Что представляют собой стеклянные блоки, стекло профильное и стеклопакеты?

9. Каких видов и назначения выпускается солнцезащитное стекло?

ГЛАВА 6. МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
И ДОБАВКИ К НИМ