Стекло строительного назначения

В природе и в технике все вещества могут существовать в следу­ющих агрегатных состояниях:

- плазменном;

- газообразном;
- жидком;

- твердом.

Твердые тела могут иметь кристаллическую или аморфную струк­туру. Частный случай аморфного состояния - стеклообразное. Ко­миссия по терминологии АН СССР дала такое определение стеклу: «Стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем пе­реохлаждения расплава независимо от химического состава и тем­пературной области затвердения и обладающие в результате посте­пенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообраз­ное должен быть обратимым».

С точки зрения современных понятий различают термины «стек­ло» и «стеклообразное состояние». Веще­ством в стеклообразном состоянии (стеклообразным веществом) на­зывается твердое некристаллическое вещество, образовавшееся в результате охлаждения жидкости со скоростью, достаточной для пре­дотвращения кристаллизации во время охлаждения. Стеклом называется материал, в основном состоящий из стеклообразного вещества. Таким образом, термин «стекло» следует считать техническим термином в отличие от научного термина «стек­лообразное состояние». В стекле могут оказаться пузыри, мелкие кристаллики. В материале, в основном состоящем из стеклообразно­го вещества, может быть даже специально образовано очень боль­шое число мельчайших кристалликов, делающих материал непроз­рачным или придающих ему ту или иную окраску. Такой материал называют «молочным» стеклом, окрашенным стеклом и т.д.

3.1. Классификация стекол

По типу неорганических соединенийразличают следующие клас­сы стекол: элементарные, металлические, оксидные, галогенидные, халькогенидные, сульфатные, нитратные, карбонатные, фосфатные и др.

Краткая характеристика этих стекол следующая.

Элементарные стекла способны образовывать лишь небольшое число элементов - сера (S), селен (Se), мышьяк (As), фосфор (Р), углерод (С). Стеклообразные серу и селен удается получить при бы­стром переохлаждении расплава; мышьяк - методом сублимации в вакууме; фосфор – при нагревании под давлением более 100 МПа; углерод – в результате длительного пиролиза органических смол. Промышленное значение находит стеклоуглерод, обладающий уни­кальными свойствами – он способен оставаться в твердом состоянии до 3700°С, имеет низкую плотность 1500 кг/м³, обладает высокой прочностью, электропроводностью, химически стоек.

Галогенидные стекла получают на основе стеклообразующего компонента BeF₂. Многокомпонентные составы фторобериллатных стекол содержат также фториды алюминия, кальция, магния, строн­ция и бария. Фторобериллатные стекла находят практическое приме­нение благодаря высокой стойкости к действию жестких излучений, включая рентгеновские и γ-лучи, агрессивных сред - фтор, фторис­тый водород.

Халькогенидные стекла получают в бескислородных системах типа Ge-As-X, Ge-Sb-X, Ge-P-X, где X—S, Se, Те. Они прозрачны в ИК-области спектра, обладают полупроводниковой проводимостью электронного типа, обнаруживают внутренний фотоэффект. Стекла применяются в телевизионных высокочувствительных камерах, в ЭВМ в качестве переключателей или элементов запоминающих уст­ройств.

Оксидные стекла. Наибольшее значение в технике и в строитель­стве имеют оксидные стекла, которые представляют собой обшир­ный класс соединений. Наиболее легко образуют стекла оксиды SiO₂, GeO₂, B₂O₃, As₂O₃. Большая группа оксидов – ТеО₂, ТiО₂, SeO₂, МоО₃, WO₃, BiO₃, A1₂O₃, Ga₂O₃, V₂O₃ – образует стекла при сплавлении с другими оксидами или смесями оксидов. Например, легко образу­ются стекла в системах СаО-А1₂О₃-В₂О₃; СаО-А1₂О₃; P₂O₅-V₂O₅; Me_mО_n - P₂O₅-V₂O₅.

В зависимости от основных стеклообразующих компонентов (стек-лообразователей) различают оксидные стекла:

- силикатные – SiO₂;

- алюмосиликатные – А1₂О₃, SiO₂;

- боросиликатные – В₂О₃, SiO₂;

- бороалюмосиликатные – В₂О₃, А1₂О₃, SiO₂;

- алюмофосфатные – А1₂О₃, Р₂О₅;

- бороалюмофосфатные – В₂О₃, А1₂О₃, Р₂О₅;

- алюмосиликофосфатные – А1₂О₃, SiO₂, P₂O₅;

- фосфорванадатные – Р₂О₅, V₂O₅;

- силикотитанатные – SiO₂, TiO₂;

- силикоцирконатные – SiO₂, ZrO₂.

Промышленные составы стекол содержат, как правило, не менее 5 компонентов, а специальные и оптические стекла могут содержать более 10 компонентов.

По числу компонентов стекла делят на однокомпонентное, двухкомпонентные и многокомпонентные.

Однокомпонентное кварцевое стекло на основе ди­оксида кремния SiO₂, широко использующееся в технике и быту, наи­более простое по составу.

Двухкомпонентные– бинарные щелочно-силикатные стек­ла состава
Me₂O-nSiO₂, где Me-Na, К; n = 2-4, так называемые рас­творимые (жидкие) стекла, имеют большое промышленное значе­ние, широко применяются в строительстве для получения кислото­стойкого цемента, а также для реставрационных работах. Так, сили­кат натрия растворимый выпускается заводами России по ГОСТ Р50418-92.

Многокомпонентные оксидные стекла. Основу про­мышленных стекол – оконного, архитектурно-строительного, сортового, автомобильного, тарного и других – составляют компози­ции тройной системы Na₂O(K₂O)-CaO-SiO₂ при массовых содержани­ях (%): SiO₂ – 60-80, СаО – 0-10, Na₂O – 10-25.

Промышленные составы силикатных стекол кроме SiO₂, Na₂O, СаО, содержат MgO, который способствует снижению склонности к кристаллизации, и оксид алюминия А1₂О₃, повышающий химичес­кую стойкость стекол. Сортовые стекла содержат K₂O, PbO, ZnO.

Физико-механические свойства стекла зави­сят от входящих в него оксидов. В общем виде можно отметить вли­яние главных составляющих стекла.

Кремнезем SiO₂– главная составная часть всех силикатных сте­кол; в обычных стеклах его концентрация составляет 70-73 % по массе. Он повышает вязкость и тугоплавкость стекломассы, улуч шает химические и физические свойства стекла, повышает прочность, химическую и термическую стойкость, снижает плотность, темпера­турный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), показатель светопреломления.

Оксид алюминия А1₂О₃повышает тугоплавкость, вязкость и тем­пературу размягчения, поверхностное натяжение расплава стек­ла, улучшает механические свойства, теплопроводность, химическую стойкость, снижает ТКЛР.

Оксид бора В₂О₃снижает температуру плавления, вязкость, по­верхностное натяжение и склонность расплава стекла к кристаллиза­ции и ТКЛР, увеличивает термо- и химическую стойкость, улучшает химические свойства.

Оксиды щелочных металлов (Na₂O, К₂О, Li₂О)играют роль плав­ней, снижая температуру плавления стекольной шихты и вязкость расплава. В обычных стеклах концентрация их не превышает 14-15 %. Они повышают плотность, ТКЛР, диэлектрическую проницаемость и снижают химическую стойкость, электросопротивление стекла.

Поташ К₂СО₃придает стеклу чистоту, блеск, прозрачность, уве­личивая его светопреломление и применяется для производства луч­ших сортов стекла, в частности хрусталя – одного из видов стекла, используемого для высокохудожественных светильников.

Оксиды CaO, MgO, ZnO и РbОповышают механическую проч­ность, химическую стойкость, показатель светопреломления стекла и улучшают внешний вид стеклоизделий.

По виду и назначениюархитектурно-строительные стеклаклассифицируются: листовое строительное и декоративное стекло; обли­цовочное стекло (цветные коврово-мозаичные плитки, стемалит и др.), стекло для санитарно-технических устройств и оборудования внут­ренних помещений; стеклянная осветительная арматура; конструк­тивно-строительные элементы из стекла (блоки, профильное стекло, панели и пр.); тепло- и звукоизоляционные материалы (пеностекло, стекловолокнистые материалы, стеклоткани).

3.2. Свойства стекла

Свойства стекла сильно зависят от его физических свойств и хи­мического состава.

Физические свойства

Плотность– масса вещества в единице объема, кг/м³: d=M/V. Плотность стекла зависит от его химического состава. Среди силикат­ных стекол минимальную плотность имеет кварцевое стекло – 2200 кг/м³. Плотность боросиликатных стекол меньше плотности квар­цевого стекла; плотность стекол, содержащих оксиды Pb, Bi, Та и др., достигает 7500 кг/м³. Плотность обычных натрий-кальций-силикатных стекол, в том числе оконных, колеблется в пределах 2500 – 2600 кг/м³. При повышении температуры от 20 до 1300° С плотность большинства стекол уменьшается на 6 – 12%, т. е. в среднем на каждые 100°С плот­ность уменьшается на 15 кг/м³.

Упругость – свойство материалов восстанавливать форму и объем после прекращения действия деформирующих сил. Коэффициент пропорциональности между напряжениями и деформациями называет­ся модулем упругости. Упругость стекол в зависимости от их хими­ческого состава изменяется в пределах 48×10³ – 12×10⁴ МПа. Упру­гость кварцевого стекла – 71,4 ГПа. Модуль упругости, как и неко­торые другие свойства стекол, можно определить, пользуясь прин­ципом аддитивности — суммированием значений свойств образую­щих компонентов (оксидов) пропорционально их содержанию:

р = а Х + а Х₂ + а X ...а Х

где р – искомое свойство;

а₁..а – содержание оксидов в стекле, %; Х₁..Х – удельный (парциальный) фактор некоторого свойства для соответствующе­го оксида в стекле.

Увеличивают упругость стекол СаО, В₂О_3, А1₂О₃, MgO при введе­нии вместо SiО₂ (частично). Щелочные оксиды снижают модуль уп­ругости, так как прочность связей Ме-О значительно ниже прочнос­ти связи Si-O.

Механическая прочностьхарактеризует свойство материалов со­противляться разрушению при воздействии внешних нагрузок. Ме­рой прочности является предел прочности – максимальное напряже­ние, вызывающее разрушение материала под действием статической нагрузки или удара. Различают пределы прочности при сжатии, рас­тяжении, изгибе, кручении и т.д.

Предел прочности обычных отожженных стекол, при сжа­тии составляет 500 – 2000 МПа (оконного стекла 900 – 1000 МПа).

Предел прочности при растяжении и изгибе. При поперечном изгибе в стекле со стороны действия силы возникают на­пряжения сжатия, а с противоположной – напряжения растяжения. Поэтому предел прочности стекла при изгибе измеряют пределом проч­ности при растяжении. Стекло работает на растяжение значительно хуже, чем на сжатие. Теоретическая прочность стекла, т. е. прочность связей в его структурной сетке, является высокой и составляет при­мерно 10 000 МПа. Однако фактическая прочность стекла при растя­жении гораздо ниже и колеблется в пределах 35 – 100 МПа. Таким об­разом, предел прочности при растяжении в 15 – 20 раз меньше, чем при сжатии.

Прочность закаленного стекла при прочих равных условиях в 3 – 4 раза больше прочности отожженного. Значительно повышает прочность стекол обработка их поверхности химическими реагента­ми с целью удаления дефектов поверхности (мельчайших трещин, царапин и т. д.).

Твердостьстекла зависит от химического состава. Стекла имеют различную твердость в пределах 4000 – 10000 МПа или по шкале Мооса она составляет 6 – 7, что находится между твердостью апатита и квар­ца. Наиболее твердыми являются кварцевое и малощелочное боросиликатное стекло (до 10 – 12 % В₂О₃). С увеличением содержания щелочных оксидов твердость стекол снижается. Наиболее мягкие многосвинцовые стекла.

Хрупкость. В области низких температур (ниже t – температуры стеклования) стекло наряду с алмазом и кварцем относится к идеально хрупким материалам, т. е. способно разрушаться под действием механических напряжений без заметной пластической деформации. Поскольку хрупкость четче всего проявляется при ударе, ее характеризуют прочностью на удар, которую определяют работой удара, отнесенной к единице объема разрушаемого образца, называемой удельной ударной вязкостью. Прочность стекла на удар зависит от многих факторов. Введение В₂О₃ (до 12%) повышает прочность на удар почти вдвое, введение MgO, Fe₂О₃, увеличение содержания SiО₂ – на 5 – 20%. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет 1,5 – 2 кН/м, что на 2 порядка ниже, чем у металлов.

Теплофизические свойства

Теплоемкостьстекол различного химического состава колеблется от 0,3 до 1,05 кДж/(кг·К). С повышением температуры до t_g теплоем­кость увеличивается незначительно, в интервале t_g – t_f быстро возрас­тает. С увеличением содержания щелочных оксидов теплоемкость ра­стет, с увеличением содержания РЬО и ВаО – уменьшается.

Теплопроводность характеризует способность вещества проводить тепло в градиентном температурном поле. Стекло малотеплопроводное. Теплопроводность стекла характеризуется коэффициентом тепло­проводности, который для различных силикатных стекол колеблется от 0,7 до 1,3 Вт/(м·К). Наибольшую теплопроводность имеет различ­ное кварцевое стекло. Обычное натрий-кальций-силикатное стекло (оконное) имеет λ = 0,97 Вт/(м·К). С повышением температуры тепло­проводность увеличивается и при нагревании выше t_g примерно удва­ивается. Коэффициент теплопроводности зависит от химического со­става стекла и может быть рассчитан по формуле аддитивности.

Термическое расширение тел. Нагревание тела при постоянном объеме вызывает увеличение линейных размеров и объема. Терми­ческое расширение характеризуется объемным и линейным коэффи­циентами температурного расширения. Истинные значения опреде­ляют как дифференциальные величины, учитывающие приращение размеров тела при повышении температуры:

β= ; α=

где V₀ и l₀ — начальные объем и длина тела.

Экспериментально проще определять температурный коэффици­ент линейного расширения (ТКЛР), чем объемный. Поскольку стек­ло является изотропным телом, то с хорошим приближением объем­ный коэффициент выражается через линейный: β~3α.

Влияние состава стекла на ТКЛР.Для силикатных стекол мини­мальное значение ТКЛР в интервале 0 – 1000°С характерно для кварцевого стекла:
α_t = 5×10^-7 °С^-1. Для щелочно-силикатных стекол при повышении концентрации щелочного компонента от 0 до 33% ТКЛР повышается. Это обусловлено двумя факторами:

- уменьшением степени связности структурной сетки;

- появлением в системе менее прочных связей Si – О – Si типа Si – О – Ме.

Природа щелочного компонента также влияет на a_t. Термическое расширение растет по мере увеличения ионного радиуса в ряду

Li→Na→K.

Двухзарядные ионы щелочноземельных металлов способствуют увеличению степени связности структурной сетки и обладают более высокой энергией связи Ме-О, чем ионы щелочных металлов. По эффективности воздействия на a_t в сторону его уменьшения щелоч­ноземельные металлы располагаются в следующий ряд:

Be→Mg→Ca→Ba,

т. е. наиболее низкие значения a_t достигаются при Ва.

Уменьшается a_t при введении в стекло многозарядных ионов типа Fe(III), La, Се, В, Al, Zr, что обусловлено связыванием в прочные координационные полиэдры слабополяризованных атомов кислоро­да, повышением связности смешанного элементокремнекислородного каркаса.

Термостойкость характеризует свойства материалов выдерживать одно- или многократные перепады температур без разрушения. При резком охлаждении или нагревании в стекле возникают термоупру­гие напряжения: при нагревании – сжатие, а при охлаждении – рас­тяжение.

Поскольку изделия из стекла обладают более высокой проч­ностью на сжатие, то термостойкость изделий из стекла более высо­кая при резком нагреве, чем при резком охлаждении.

Коэффициент термостойкости материала может быть рассчитан по формуле Винкельмана– Шотта:

K_T ⁼ S

где S – константа, учитывающая форму изделия; σ_р– предел прочности при растяжении; α – ТКЛР; Е – модуль упругости; – коэффициент температуропроводности; с – теплоемкость стекла; d. – плотность.

Среди силикатных стекол наиболее высокой термостойкостью (~ 1000°С) обладает кварцевое стекло, для которого характерно опти­мальное сочетание параметров: самое низкое значение a_t (5×10^-7 °С^-1), высокий коэффициент температуропроводности.

Оптические свойства

Высокая прозрачность оксидных стекол к излучению оптическо­го диапазона света сделала их незаменимыми материалами для ос­текления зданий и различных видов транспорта, изготовления све­тильников, зеркал и оптических приборов, включая лазерные, ламп различного ассортимента и назначения, осветительной аппаратуры, телевизионной, кино- и фототехники и т. д.

Пропускание, поглощение, преломление, рассеяние и отражение света являются результатом взаимодействия электромагнитного излучения с веществом.

Луч «белого» света разлагается стеклом на спектр, что носит на­звание «дисперсии» света. Показатель преломления и дисперсию от­носят к определенным длинам волн.

Стекла с определёнными заданными коэффициентами прелом­ления и дисперсией называются оптическими. При падении моно­хроматического излучения интенсивностью I₀ на образец стекла про­исходят следующие явления (рисунок 7):

			I1

Рисунок 7. Путь луча при прохождении через плоскопараллельную
пластину: 1 – воздух; 2 – стекло

- отражение света от двух поверхностей раздела стекло-воздух – I ;

- рассеяние и поглощение света – I₂;

- пропускание света – I₃;

- преломление света (изменение направления его распростране­ния на границах раздела фаз с различными плотностями стек­ло-воздух).

Эти отношения характеризуют:

- коэффициент отражения R = I ₁/ I ₀;

- коэффициент поглощения и рассеяния А = I ₂/ I ₀;

- коэффициент светопропускания Т = I ₃/ I ₀.

Эти коэффициенты выражают в долях единицы или в процентах,

Для листового стекла толщиной 1 см коэффициент светопропуска­ния Т составляет 88 – 90%, поглощения А – от 0,5 до 3% в зависимо­сти от содержания красящих компонентов, а коэффициент отражения R – 8 – 9%.

Особенно высокой прозрачностью должны обладать оптические стекла.

Для строительного листового стекла (оконного, витринного) не­обходимо учитывать, что коэффициент светопропускания Т прямо зависит от отражающей способности поверхности стекла и от его по­глощающей способности. Теоретически даже идеальное, непоглощающее свет стекло не может пропускать света более 92%, так как обе его поверхности отразят не менее 8% световых лучей.

Коэффициент отражения света от поверхности стекла может быть снижен (это просветление оптики) или увеличен путем нанесения тонкой пленки некоторых материалов, имеющих меньший коэффи­циент преломления, чем стекло.

Окраскастекол обусловлена избирательным поглощением лучей света в определенных областях спектра, причем цветное стекло хоро­шо пропускает лучи определенной длины волны (цвета), которые мы видим, и в значительной мере поглощают остальные лучи. Можно выделить три группы красителей, окрашивающих силикатные стек­ла: ионные, молекулярные, коллоидные.

К группе ионных красителей относятся катионы переходных и редкоземельных элементов (3d- и 4f-элементы), особенность электронно­го строения которых состоит в том, что в ионном состоянии они имеют неспаренные электроны или незаполненные орбитали. При введении таких катионов в любую среду (прозрачные кристаллы, стек­ла, растворы) возникают типичные спектры поглощения, характерные для ионного состояния данного компонента.

Группу молекулярных красителей составляют сульфиды, селениды и смешанные кристаллы сульфоселенидов тяжелых металлов – кад­мия, сурьмы, висмута, свинца, железа, серебра, меди и др. В стекле они присутствуют в виде равномерно распределенных микрокристалли­ческих образований, размер которых не превышает 50 нм. Поглощение света обусловлено возбуждением электронов из валентной зоны в зону проводимости соответствующего полупроводникоюго соединения.

Группу коллоидных красителей составляют тяжелые металлы: Сu, Ag, Аu, Pt, Bi, которые могут легко восстанавливаться из различных соединений в стекле до атомарного состояния и образовывать стабиль­ные коллоидные частицы. Природа окрашивания стекол такими крис­таллами состоит в рассеянии света на коллоидных частицах металла. Коллоидная медь окрашивает стекла в оттенки красного цвета, золото – в красно-фиолетовый, пурпурный цвета, серебро – в желтый цвет.

В современном строительстве для оконных, дверных и других све­товых проемов применяются специальные стекла с солнце- и теплоза­щитными свойствами. Для этих стекол важно определение спектраль­ных характеристик светового потока, прошедшего через осветление, оценка цветового тона. На основе этих характеристик осуществляется выбор определенного вида стекла, а также предопределение теплотех­нических и светотехнических свойств светопрозрачных ограждений, их влияние на условия работы, дизайн зданий и сооружений.

Электрофизические свойства

Стекло относится к диэлектрикам, в которых проявляется преимущественно ионная проводимость. При температуре ниже 200 °С объемная удельная электропроводность стекол незначитель­на: 10 – 10 ¹² Ом^-1·м ¹, в связи с чем стеклянные изоляторы ис­пользуются в высоковольтных линиях электропередач. С увеличени­ем содержания щелочных оксидов электропроводность возрастает. Пленка SnО₂ обусловливает поверхностную проводимость. Фосфорванадатные и халькогенидные стекла обладают полупроводниковой проводимостью – 10 Ом м^-1. Важным свойством является диэлек­трическая проницаемость, которая колеблется от 3,75 (кварцевое стек­ло) до 16,20 (свинцовое стекло, содержащее до 80% РЬО).

Электрическая прочность стекла в однородном электрическом поле достигает высоких значений – 100 – 300 кВ/мм. В неоднород­ном электрическом поле с ростом температуры и увеличением тол­щины образца пробивное напряжение сильно снижается за счет теп­лового пробоя, вызванного диэлектрическими потерями.

Химическая стойкость стекол

По характеру действия на стекло реагенты можно разделить на две группы. К первой группе относятся вода, влажная атмосфера, растворы кислот (кроме фосфорной и плавиковой), нейтральные или кислые растворы солей, т. е. реагенты с рН<7; ко второй — реагенты с рН>7, т. е. растворы щелочей, карбонатов и т. п. По механизму воздействия сюда же относятся фосфорная и плавиковая кислоты.

Повышение температуры способствует разрушению стекла лю­бым реагентом. С повышением температуры на каждые 10°С в обла­сти до 100°С скорость растворения растет в 1,5 – 2 раза. В автоклавах в условиях повышенных температур и давлений удается полностью растворить большинство силикатных стекол.

Большое влияние на скорость химического, разрушения стекол оказывает качество их отжига. Закаленные стекла разрушаются, в 1,5 – 2 раза быстрее, чем стекла, хорошо отожженные.

3.3. Ассортимент стекла и его применение в строительстве

Большой прогресс в науке и практике стеклоизделия в последнее время привел к созданию целого ряда стекол со специ­альными свойствами: теплозащитных, солнцезащитных, увиолевых, фотохромных, токопроводящих, упрочненных, безопасных, а также новейших эффективных изделий на их основе.

Таблица 3.1. Архитектурно-строительные стекла и их применение

Стекла и из­делия из них	Ассортимент стекла	ГОСТ	Область применения
Листовое строитель­ное	Стекло листовое	111-2001	Остекление окон
Витринное неполиро­ванное	7380-99	Остекление дверей, витрин, фонарей верхнего света
Витринное полирован­ное	13454-99	Остекление витрин, окон, две­рей, мебели
Мебельное	6799-01	Изготовление мебели
Зеркальное	15469-02	Изготовление зеркал
Листовое безопасное и упроч­ненное стекло	Армированное	7481-99	Остекление фонарей, про­мышленных зданий, остекле­ние помещений с повышен­ными требованиями безопас­ности
Закаленное строитель­ное	30698-2000	Крупногабаритные панели, двери, перегородки, огражде­ния, полы, потолки
Безосколочное много­слойное	8435-2001	Изготовление дверей, перего­родок, смотровых окон
Листовое со специ­альными свойства­ми	Увиолевое - пропус­кающее ультрафиолето­вые лучи	111-90	Остекление лечебных учреж­дений, детских садов, инкуба­торов, парников, оранжерей
Поглощающее ультра­фиолетовые лучи	111-90	Остекление и устройство пе­регородок архивных и других помещений с архивными книжными и художественны­ми материалами
Теплозащитное (теплопоглощающее)	ТУ21-2323-02	Для остекления зданий, со­оружений, автомобильного транспорта
Теплоотражающее (с пленочным покрытием)	111-90	Остекление зданий в районах Крайнего Севера; остеклене-ние специальных зданий, ис­пользование в стеклопакетах
Стекло с низкоэмисси­онным твердым покры­тием	30733-2000	Устройства специального назначения
Токопроводящее	111-90
Бесцветные полупро­зрачные зеркала	111-90	Архитектурная отделка зданий

Продолжение табл. 3.1

Листовое цветное декоратив­ное стекло	Окрашенное в массе	111-90	Для облицовки. Как декора­тивное
Накладное	111-90	Для облицовки зданий в све­товых проемах, витражах
Марблит	111-90	Для облицовки внутренних стен, перегородок, жилых и общественных зданий; для отделки мебели
Стемалит	22279-96	Для наружной и внутренней облицовки зданий и для из­готовления многослойных навесных панелей
Узорчатое. Декоративное - «мороз» и «метелица»	5533-86	Остекление дверей, перего­родок, мебели; декоративная отделка интерьеров
Архитек-турно-строитель-ные и об­лицовоч­ные изде­лия из стекла и ситаллов	Строительное профиль­ное - стеклопрофилит	21992-99	Для строительства стен, пе­регородок, промышленных и торговых зданий, выставоч­ных залов, предприятий общественного питания и на транспорте
Стеклопакеты	24866-99	Для остекления промышлен­ных, жилых, гражданских зданий, холодильных уста­новок
Стеклянные блоки, прес­сованные линзы, призмы		В вертикальных стенах, пе­регородках, фонарях, в стекложелезобетонных покрыти­ях
Облицовочные изделия из стекла. Коврово-мозаичные плитки	17057-80	Для облицовки бетонных панелей
Плитки: облицовочные – спосо­бом проката: прессованные эмалированные	ТУ 2101484-01 ТУ 2101424-01 ТУ 212362-02	Для облицовки стеновых па­нелей и кирпичных стен
Стеклянные трубы	8894-02	Для сооружения напорных, безнапорных и вакуумных трубопроводов для транспортирования агрессивных жидкостей и газов (за исключением плавиковой кислоты), пищевых продуктов, воды и др. при температурах от -50 до 120°С

Продолжение табл. 3.1

	Шлакоситаллы	19246-03	Наружная облицовка цоколей, стеновых панелей зданий, внутренняя защитно-декоративная облицовка стен, перегородок; покрытие полов в промышленных зданиях и сооружениях; защита конструкций и оборудования от агрессивных сред
Теплоизоляционные и звукоизоляционные стекломатериалы	Пеностекло		В качестве тепло- и звукоизоляционного материала в строительстве, а также как декоративно-акустическое, фильтрующее, влагозащитное
Теплозвукоизоляционные материалы на основе супертонких штапельных стекловолокон (СВ):
- АТМ-1 (стекломаты)	ТУ 5763- 015- 04616815-	Для тепловой и звуковой изоляции строительных конструкций и трубопроводов, газовых плит, холодильных аппаратов
- Стекловата теплозвукоизоляционная	ТУ 5761- 018- 04616815-	Для теплоизоляции строи- тельных конструкций
- ATM (вата или маты)	ТУ 5761- 021- 04616815- 2001	В качестве утеплителя лю- бой формы
Теплоизоляционный материал М-15	10499-95	Для теплоизоляции элементов конструкций жилых и общест­венных зданий, а также в зву­коизолирующих и звукопо­глощающих конструкциях
Прокладки теплоизо­ляционные строи­тельные	ТУ 5953-019-0416815-2001	Для изоляции строительных конструкций
Художест­венное стекло в строитель­стве и ар­хитектуре	Декоративное стекло в архитектурной от­делке	-	Декоративные детали из стек­ла; хрустальные колонны мет­ро; хрустальный фонтан; хру­стальный иконостас

Окончание табл. 3.1

Архитектурные эле­менты из стекла: монументальная скульптура витражное стекло   мозаичная живопись из смальт

-   -   -

Осветительная арматура, све­тильники, люстры Бюсты из стекла, художест­венные изделия   Витражи - станция метро «Новослободская» (г. Москва) и др. Портретная мозаика, картины из смальт; мозаичные картины станций метро

Стекло заняло исключительное положение сре­ди строительных материалов для ограждающих конструкций. Стек­лянные поверхности стали одним из основных выразительных средств в современной архитектуре – светопрозрачные ограждения в совре­менных зданиях достигают 80 и более процентов площади фасада.

Строительное листовое стекло, стеклянные изделия различной номенклатуры и стекломатериалы широко применяются для остек­ления различных проемов, в ограждающих конструкциях, отделке и декорировании зданий, теплоизоляции и других целей.

В таблице 3.1 приведены различные виды стекла, их ассортимент и соответствующие стандарты (технические условия), а также области применения.

БИТУМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

4.1. Классификация битумов

Строительные материалы, в состав которых входят битумы, называют битумными. Применяют битумы в виде битумных эмульсий, асфальтовых растворов. Особенно широко их используют в производстве кровельных, гидроизоляционных и пароизоляционных материалов.

В зависимости от исходного сырья различают битумы двух видов природные и искусственные нефтяные. По консистенции – твёрдые, полутвёрдые и жидкие, по назначению – дорожные, строительные и кровельные и специальные. В таблице 4.1. приведена классификация битумов.

Битумы представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов с кислородом, азотом, серой. Оба вида битумов растворимы в сероуглероде, хлороформе, бензоле и других органических растворителях.

4.2. Основные свойства битумных материалов

Наиболее широко применяют в строительстве и производстве материалов нефтяные битумы. Эти материалы обладают вяжущими свойствами и имеют черный или темно-коричневый цвет. Битумы содержат вещества, которые при нагревании улетучиваются, что изменяет их первоначальные свойства; изменяются они и под воздействием окружающих условий – кислорода воздуха, влаги, интенсивного света и др. Это естественное изменение свойств битумных материалов называют старением. Природные и нефтяные битумы мало подвержены старению, поэтому они долговечны.

Важнейшими свойствами битумов, характеризующими их качество, являются вязкость, пластичность, температуры размягчения и хрупкости; кроме того, следует отметить высокую адгезию, обусловливающую способность битумов сцеплять в монолит минеральные зерна заполнителей; они способны также придавать гидрофобные свойства материалам, обработанным битумом. Здесь же стоит отметить стойкость битумов против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, а также способность прочно сцепляться с деревом, металлом и камнем, приобретать пластичность при нагревании и быстро увеличивать вязкость при остывании.

Основной характеристикой структурно-механических свойств битумов является вязкость, зависящая главным образом от температуры и группового состава.

Вязкость – сопротивление внутренних слоев битума перемещению относительно друг друга. Для многих битумов вязкость непостоянна и уменьшается с увеличением напряжения сдвига или градиента скорости деформации. При повышении температуры вязкость снижается, при ее понижении вязкость быстро возрастает, а при отрицательных температурах битум становится хрупким.

Таблица 4.1. Классификация битумов

Группа	Подгруппа	Марка	Стандарт
Битумы нефтяные вязкие	Дорожные	БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-6