ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  СТРОИТЕЛЬСТВА И  АРХИТЕКТУРЫ 
 
 
 

Кафедра архитектурных конструкций 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

по  дисциплине

“Архитектурно-отделочные работы и благоустройство”

 

ТЕМА 3: “Строительное  стекло” 

ВОПРОС 6: “Отделочные работы на основе стекла” 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент гр. СЗ-41

                 Прилуцкий П. 

Проверил:  Гордица Д.Д. 
 
 
 
 
 
 
 

Харьков 2003

ВВЕДЕНИЕ

       Стеклоделие возникло очень давно. В Египте, Месопотамии  умели изготовлять стекло за 3000-4000 лет до н. э. В I в. до н. э. Стеклоделие проникло из Египта в Италию, откуда распространилось по всей Римской империи. В 13 в. Венеция, куда были насильственно переселены константинопольские стеклоделы, становится мировым центром стеклоделия и сохраняет свое значение до 16-17 вв. В России первый стекольный завод был построен в 1635 г. (близ г. Воскресенска).

       Основоположником  научного стеклоделия в России является М.В. Ломоносов, построивший фабрику  для изготовления цветных стекол (в 70 км от Петербурга), которая была одновременно научной лабораторией и опытным заводом.

       В 1812 г. в России уже было 156 стекольных заводов, в 1913 г. – 275. Однако уровень  производства был низкий, большинство  предприятий были кустарными.

       За  годы Советской власти стекольная промышленность превратилась в крупную технически оснащенную отрасль промышленности. В 1918 г. был создан Научно-исследовательский институт силикатов, в котором наука о стекле занимала видное место.

       В период с 1926 по 1941 гг. в СССР вступили в строй крупные заводы стекольной индустрии. Начиная с 1950 г. стекольная промышленность быстро развивается и СССР занимает одно из первых мест по выпуску оконного стекла. Растет производство новых материалов и изделий: профильного стекла, стеклопакетов, стеклопанелей, стеклянных труб, стекловолокна, стеклопластиков, стекол с селективным пропусканием, безопасных и др.

       Вскоре  выделился новый тип строительных конструкций – конструкции светопрозрачных  ограждений гражданских и промышленных зданий. Стекло стало конструкционным  строительным материалом наравне с металлом и железобетоном.

       Классифицируют  стекла и стеклоизделия по следующим  признакам: по химическому составу: оксидные (силикатные, кварцевые, боратные, фосфатные и др.); бескислородные: (галогенидные, нитратные и др.); по назначению: строительные и архитектурно-строительные; технические (кварцевые, стекла в атомной технике, оптические, закаленные, многослойные, светотехнические и др.); стекловолокно; тарное стекло. 

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТЕКЛА

       Стеклом называют все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава, независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым. Это общее определение стекла, данное комиссией по терминологии при Академии наук СССР, охватывает наиболее характерные свойства, присущие любой стекловидной системе.

       Для стекловидного состояния характерно наличие небольших участков правильной упорядоченной структуры, отсутствие правильной пространственной решетки, изотропность свойств, отсутствие определенной температуры плавления.

       Стеклообразное  состояние является менее устойчивым по сравнению с кристаллическим  и обладает избыточным запасом внутренней энергии, поэтому возможен самопроизвольный переход лишь из стеклообразного состояния в кристаллическое, сопровождающийся выделением небольшого количества теплоты. Благодаря своей структуре стекло обладает рядом специфических свойств, к которым относятся прозрачность, хрупкость, высокая стойкость к атмосферным воздействиям, чувствительность к резким изменениям температуры. Этот материал непроницаем для воды и воздуха, обладает низкой электропроводностью.

       Светопропускание  измеряют коэффициентом пропускания . Оно зависит не только от вида стекла, но и от угла падения световых лучей. Поскольку стекло поглощает всего лишь 2% световых лучей, то основной причиной снижения светопропускания является отражение лучей.

       Теплопроводность обычного стекла при температуре до     100 ⁰С составляет 0,4 – 0,82 Вт/(м ⁰С). Малой теплоемкостью обладают стекла, содержащие большое количество щелочных оксидов.

       Теплоемкость стекол определяется их химическим составом. При комнатной температуре их теплоемкость составляет 0,63– 1,05 кДж/(кг ⁰С).

       На  термическое расширение стекол также влияет химический состав. Наиболее низкий температурный коэффициент линейного расширения кварцевого стекла 5,8 10^{-7 0}С^-1, обычных строительных стекол (9 10^-6 - 15 10^-6) ⁰С^-1.

       Термостойкость стекла зависит от температурного коэффициента линейного расширения.

       Вследствие  малой теплопроводности при нагревании или охлаждении стекла может возникнуть большой температурный градиент , обуславливающий большие растягивающие напряжения, которые приводят к растрескиванию стекла.

       Теоретическая прочность при растяжении, рассчитанная по структурной сетке, весьма велика и составляет для обычного оконного стекла 6500-8000 Мпа. Однако фактическая прочность оконного стекла при растяжении и изгибе значительно меньше теоретической вследствие микродефектов в структуре и на поверхности стекла и составляет всего 30-90 Мпа. 

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЛИЦОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ СТЕКЛА

       Стекло  и изделия из стекла широко используют для отделки внутренних помещений  зданий. Облицовка из стеклянных материалов долговечна, прочна, гигиенична, огне- и светостойка, хорошо сопротивляется истиранию и имеет высокие декоративно-эстетические качества.

       Облицовочные  материалы и изделия классифицируются по следующим признакам.

       По  технологии производства различают изделия прессованные (плитки небольшого размера), прокатные (стекломозаика, стекломрамор, листовое авантюриновое стекло, сигран), литые (толстые плиты из марблита, авантюриновые плиты), спеченные (стеклокремнезит, смальта), поверхностно окрашенные (стемалит), дробленые (декоративная стеклокрошка).

       По  форме и размерам изделия бывают плиточные, листовые, кусковые (декоративная стеклокрошка, смальта). Плиточные и листовые материалы разграничиваются условно в зависимости от размеров: длина и ширина плиточных изделий обычно 500…600 мм, толщина 8…20 мм, а листовые изделия – тонкие больших размеров (стемалит, накладное стекло). Мелкоштучные плиты размером до 200 мм называют плиткой (стеклопластика, стекломозаика), толщина их до 6 мм.

По  структурно – агрегатному  состоянию и распределению фаз материалы разделяются на три группы.

       Первая  группа – аморфные материалы, получаемые на основе глушеных (непрозрачных) стекол, непрозрачность которых обусловлена наличием двух или более разновидностей стекол, различающихся коэффициентами преломления света. К этой группе материалов относятся коврово-мозаичная плитка, стекломрамор, прессованная или прокатная стеклоплитка, листовый марблит, дробленая стеклокрошка.

       Вторая  группа – гетерогенные аморфные материалы на основе стекла и газовоздушной смеси. В эту группу материалов входят коврово-мозаичная плитка, пенодекор, пеностекло, пемза, мозаичная плитка.

       Третья  группа – гетерогенные стеклокристаллические материалы, состоящие из стекловидной и кристаллической фаз. К третьей группе относятся стеклокрошка, листовое поверхностно окрашенное стекло, декоративный шлакоситалл, стеклокерамзит, глушеная стеклоплитка, сигран, шлакоситалл, декалит, дорсил, плиты из авантюринового стекла.

       Все облицовочные стеклянные изделия имеют  низкое сцепление с обычным цементным  раствором, поэтому их укладывают на полимерцементных растворах. Предварительно облицовываемую поверхность очищают, делают насечки и грунтуют 7%-ной дисперсией ПВА.

ОБЛИЦОВОЧНОЕ  СТЕКЛО

       Такое стекло широко применяют для отделки  фасадов и внутренних помещений  здания. Для стеклянных отделочных материалов характерны высокая декоративность (яркие цвета, блестящая поверхность), большая атмосферостойкость и долговечность. Кроме специальных отделочных стекол, описанных ниже, функции отделочного материала в современной архитектуре выполняет листовое стекло с пленочными покрытиями, витринное стекло и др.

       Стекло  для облицовочных панелей (стемалит) в виде горизонтальных конструктивных элементов располагают между рядами окон многоэтажного здания. На внутреннюю поверхность толстого полированного стекла наносят при нагревании непрозрачное покрытие из керамической эмали различного цвета, составляющей единое целое со стеклом. Покрытие защищается со стороны помещения тонким слоем алюминия, наносимым в вакууме. Стемалит широко применяется для облицовки стен общественных зданий (например, стемалитом облицованы здания СЭВ и гостиница Аэрофлота в Москве).

       Марблит представляет собой листы толщиной 12 мм из цветного глушеного стекла с полированной лицевой поверхностью и рифленой тыльной. Стекло может быть однотонным, но может также имитировать мрамор; его применяют для облицовки фасадов и внутренней отделки общественных зданий, а также для устройства подоконников, крышек столов, прилавков.

       Стеклянную эмалированную плитку толщиной 3-5 мм изготавливают из отходов листового оконного стекла. Нарезанное на требуемые размеры (150х150, 150х75, 100х100 мм) стекло покрывают стеклянной эмалью. После сушки плитки направляют в печь, где эмаль оплавляется и спекается с поверхностью стекла. Тыльная сторона плиток может покрываться песком, спекающимся с ним при оплавлении эмали.

       Плитки  влагонепроницаемы, гигиеничны, легко  очищаются от загрязнений. Эмалированные  плитки предназначаются для облицовки  кухонь, санитарных узлов, бань, душевых, лечебных учреждений, цехов промышленных предприятий, магазинов и лабораторий.

       Не  рекомендуется применять плитку в условиях непосредственного воздействия  кислот, щелочей и агрессивных  газов. При эксплуатации не следует  очищать плитки кислотами, щелочами и шлифовальными порошками.

       Стеклянная  мозаика: ковровая мозаика в виде квадратных плиток (20х20 и 25х25 мм) из глушеного цветного стекла, набираемых в однотонные или мозаичные ковры; смальта – кусочки цветного стекла различной формы, используемые для художественных мозаичных работ. Ковровую мозаику получают прокатом стекломассы в ленту, имеющую рифление, соответствующее размерам плитки. После ленту размалывают на плитки. Из отдельных плиток изготовляют ковры длиной до 1м и более. Для этого плитки наклеивают лицевой стороной на плотную оберточную или крафтовую бумагу массой 1м² от 90 до 120 г.

       Коврово-мозаичная  плитка – один из наиболее эффективных  облицовочных материалов: она долговечна, цветостойка, морозостойка (выдерживает  без разрушения резкие перепады температур – до 60 ⁰С), гигиенична, надежно защищает фасады зданий от воздействия внешней среды, технологична в изготовлении, наборе в ковры и нанесении на железобетонные конструкции, дешева и многоцветна. Облицовочные стеклянные коврово-мозаичные плитки и ковры из них в основном применяются для наружной и внутренней облицовки стен зданий различного назначения.

       Смальту изготавливают из цветной глушеной стекломассы отливкой или прессованием крупных плит толщиной около 10 мм. Из смальты набирают мозаичные картины и орнаментальные панно.

       Зеркала изготавливают из полированного стекла толщиной    4 - 10 мм. На стекло наносят тонкий слой алюминия или серебра, защищенный слоем стеклянной эмали или лаком. Применяют зеркала для внутренней отделки.