Стекло давно вошло в число самых популярных строительных материалов. Причиной послужили его уникальные свойства - прозрачность, простота изготовления, широкое распространение исходных материалов.
Единственным недостатком простого стекла, ограничивающим область его применения, является хрупкость и слабая прочность. В результате многолетних поисков было найдено решение этой проблемы - закаленные стекла, обладающие набором принципиально новых свойств.
Содержание
Свойства закаленного стекла
- Стойкость к большим перепадам температуры;
- Стойкость к ударам и статическим нагрузкам;
- Безопасность;
- Высокая прозрачность.
Стекло сохраняет свои характеристики при воздействии низкой и высокой температуры, стойко к температурным перепадам (до 250 градусов). Это позволяет применять такое стекло при изготовлении пожаробезопасных перегородок и дверей, в качестве наружных стен зданий и сооружений.
По стойкости к ударным нагрузкам закаленные стекла превосходят обычные в 5 раз. По пределу прочности на растяжение и изгиб - в 6-10 раз, сравниваясь по этим характеристикам со сталью.
Таблица 1. Показатели ударной и статической прочности стекла обычного, закаленного и стали.
| Ударная прочность, МПа | Устойчивость к изгибанию, МПа | Устойчивость к растяжению, МПа | |
| Стекло обычное | 4-7 | 18-20 | 47-52 |
| Стекло закаленное | 29-33 | 190-210 | 280-310 |
| Сталь | 180-220 | 180-220 | 180-220 |
Безопасность закаленного стекла является следствием внутренних напряжений, возникающих при быстром охлаждении. Кроме повышения прочности, это является причиной того, что разрушаясь, стекло превращается в кучку мелких округлых осколков. Их площадь не превышает 3см2 , углы скола меньше сорока пяти градусов. Такие осколки не представляют никакой опасности для человека. В худшем случае они могут только поцарапать.
Рисунок 1. Разрушенные обычные и закаленные стекла.
По степени прозрачности каленое стекло не уступает обычному, и может заменить его везде, где требуется высокая прочность и безопасность.
Зависимость коэффициента пропускания от толщины стекла
| Толщина стекла, см | 1,9 | 1,0 | 0,8 | 0,7 | 0,5 | 0,1 |
| Коэффициент пропускания света | 0,73 | 0,81 | 0,83 | 0,86 | 0,88 | 0,9 |
Где применяются закаленные стекла
Уникальные свойства каленого стекла позволяют применять его в строительстве везде, где необходима прозрачность конструкции, безопасность, прочность и термостойкость:
- Стеклянные перегородки и двери в промышленных и офисных зданиях, жилых помещениях;
- Стеклянные фасады;
- Огне и пожаростойкие двери, перегородки, экраны;
- Перила лестниц;
- Стеклянные полы и лестницы;
Как делают закаленные стекла
Простое стекло нагревают до температуры 640-7000С и немедленно охлаждают. В результате неравномерного охлаждения в стекле появляются зоны напряженности, увеличивающие сопротивляемость материала внешним статическим и ударным нагрузкам. Если они превышаются, стекло мгновенно превращается в кучку небольших осколков. Это свойство каленого стекла не дает производить его обработку после закалки. Операции резки и высверливания нужно проделывать заранее.
