Закаленные стекла. Прочность, надежность, безопасность

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.

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.

Обычное и закаленное стекло
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.

Таблица 2. 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.

Оцените материал: 

Голосов пока нет

Каталог: 

Добавить комментарий

Поделиться в соцсетях