Уникальные свойства закаленного стекла, надежность и безопасность в процессе эксплуатации, делают использование материала популярным и востребованным в самых различных сферах нашей жизни. Такое стекло с успехом применяется для остекления фасадов зданий, так как прекрасно переносит высокую ветровую нагрузку и другие механические воздействия. Также материал оптимально подходит для изготовления элитной современной мебели.

Производство

Процесс получения каленого стекла состоит из двух основных этапов.

• Первый этап идентичен технологии получения обычного стекла и представляет собой термическую обработку взятых в нужных пропорциях смесях кварца и песка, результатом которой является получение прозрачной стеклообразной массы. С помощью прокатки такая масса приобретает листовую форму.
• Второй этап - многократная закалка, изменяющая физические свойства материала. Она производится нагреванием до экстремально высоких температур с последующим обдуванием охлажденным воздухом. Этот процесс приводит к повышению напряжения сжатия поверхности и усилению устойчивости к механическим перегрузкам. При разбитии такое стекло распадается на осколки с характерными тупыми краями.

Физические свойства материала будут зависеть от количества примененных процедур закаливания. Чтобы избежать разрушения поверхности в процессе эксплуатации, необходимо внимательно ознакомиться с его эксплуатационными характеристиками перед установкой и использованием.

Свойства каленого стекла

Каленое стекло , полученное в результате полного соблюдения требований технологии, - это материал с уникальными эксплуатационными свойствами и рабочими параметрами.

• Главное достоинство материала - повышенная безопасность в процессе использования. При разбитии такое стекло не повлечет за собой травм и порезов.
• Если сравнивать каленое стекло с обычным, изготовленным по традиционной технологии, можно отметить его высокую прочность и устойчивость к максимальным нагрузкам вплоть до 300 кг на квадратный метр поверхности.
• Этот материал также отличается повышенной устойчивостью к резким перепадам температур.

Все эти уникальные свойства каленого стекла делают его популярным и востребованным материалом, однако, есть некоторые сложности, также связанные с технологией его изготовления. Например, такое стекло на порядок дороже обычного. Его обработка и порезка требуют использования специального оборудования и профессиональных навыков.

Обработка и резка каленого стекла

Каленое стекло имеет необычную структуру, получаемую в процессе его изготовления. Специфика структуры требует особого подхода ко всем способам его обработки, включая порезку. Изменение конфигурации будущих изделий, их сверление и другие работы рекомендуется проводить до того, как будет проведена закалка.

Однако бывают случаи, когда необходимо изменить конфигурацию изделия, предварительно закаленного. Если использовать специальный обрабатывающий станок с возможностью задания программы резки, процедура пройдет без сбоев и неожиданностей. Сложность заключается в том, что такие станки являются достаточно дорогостоящим оборудованием и применяются только на производстве.

Обработка и порезка этого материала вручную - процедура очень сложная и трудоемкая. Она проводится с помощью простого алмазного стеклореза, однако, существует ограничение на максимальную толщину изделия. Она не должна превышать 5 мм. Чтобы снизить уровень натяжения стеклянной поверхности, ее необходимо предварительно обработать средством Уайт-Спирит. После этого делается надрез, формирующий будущий излом поверхности.

Как отличить каленое стекло от обычного стекла

Если ваше производство связано с обработкой стекла, часто возникает необходимость подбора оптимальной технологии для изменения его конфигурации, например, для порезки с помощью алмазного диска. В таких случаях важно точно знать, что вы имеете дело именно с каленым стеклом. Ошибка может повлечь за собой серьезные финансовые издержки.

Недобросовестные поставщики часто пользуются тем, что внешних различий между каленым и обычным стеклом практически нет. Однако способы найти отличия есть.

• Разный звук, получаемый при легком постукивании о поверхность стекла. Звук, который издает каленое стекло, более глухой и низкий, чем звук от обычного стекла.
• Использование поляризованных линз. С их помощью можно увидеть на каленом стекле сетчатые контуры.
• Самый эффективный способ, который поможет избежать производственных проблем и финансовых издержек, - использование специальных точечных приборов для определения марки стекла.

Закаленное стекло используют в тех случаях, когда необходимо не только не увеличивать обзор и обеспечить доступ света, но и защитить находящееся за стеклом объекты, в том числе и людей. Такое стекло получается благодаря использованию системы термической обработки, так называемому закаливанию на финальной стадии производства материала. При закалке такого стекла, его нагревают до 600-800 °C, а затем быстро охлаждают, в результате чего получается механически и термически прочный материал.

Закаленное стекло примерно в пять-семь раз прочнее обычного стекла аналогичной толщины. Данное стекло разбивается на небольшие осколки с тупыми концами, поэтому в ходе несчастного случая довольно сложно получить серьезные травмы.

Закаленное стекло в процессе обработки приобретает три основные характеристики:

• Термостойкость;
• Повышенную механическую прочность;
• Высокую ударную вязкость.

Конкретные технические характеристики данного стекла приведены в таблице 1:

Применяют закаленное стекло для остекления различных объектов, требующих дополнительной защиты. Основными направлениями применения материала являются следующие объекты:

• Стеклянные офисные перегородки;
• Стеклянные ограждения;
• Двери из стекла различных видов;
• Душевые кабины и двери для саун.

Данный тип стекла имеет широкий спектр применения в интерьерах зданий, жилых домов, офисах, торговых залах и банках. Особенно широко закаленное стекло применяется для ограждения смотровых площадок, лестниц, балконов, защищая человека от падения и увеличивая обзор. Для защиты от кражи экспонатов в музее также используют закаленное стекло.

Этот вид стекла используется для изготовления раздвижных дверей, входных дверей в различных зданиях и помещениях. Кроме этого, такое стекло применяется в производстве дверей и перегородок для саун и душевых кабин и внутренних перегородок. Двери из закаленного стекла придают зданиям современный внешний вид, и они очень удобны и просты в использовании.

Готовое закаленное стекло нельзя подвергать дальнейшей обработке, разрезать или сверлить, а также подвергать химической обработке, так как это может привести к преждевременному разрушению материала. Такое стекло должно быть изготовлено изначально нужного размера с необходимыми отверстиями. При необходимости на таком стекле может выполняться и рисунок.

Такое стекло должно выдерживать падение мягкого тела массой примерно 45 кг. Обычно закаленное стекло подразделяется на классы защиты, которые зависят от высоты падения тела. Классы защиты приведены в таблице 2:

В зависимости от назначения объекта подбирают и закаленное стекло. Так на смотровых площадках устанавливают самое прочное стекло, высокого класса защиты. Для дверей или внутренних перегородок можно подбирать стекло класса защиты CM 1 и CM 2. Каждый лист стекла подвергают специальным испытаниям и тестируют по установленным стандартам. При этом лист стекла зажимают в горизонтальном или вертикальном положении и проводят специальные тесты.

В период эксплуатации закаленное стекло не допускается протирать тканью с абразивными химическими элементами. Температурный диапазон допустимых значений эксплуатации стекла достаточно широк – от минус 150 до плюс 300 °C. При необходимости использования стекла в других температурных диапазонах следует проводить дополнительные испытания стекла. Очень часто закаленное стекло используют в составе пуленепробиваемых, огнестойких и устойчивых к взрыву конструкциях.

Закаленное стекло пользуется огромным спросом для изготовления цельностеклянных конструкций и широко вошло в интерьеры современных зданий и квартир. При этом высокое качество и отличные характеристики закаленного стекла обусловлены строгим соблюдением технологии производства материала.

В оформлении интерьера помещений и фасадов зданий стекло нашло самое широкое применение. Без него невозможно представить ни одну оконную конструкцию, а изготовление прозрачной мебели давно стало перспективным видом бизнеса. Однако наряду с положительными качествами есть недостатки: при разбитии образуются осколки с острыми краями, которые могут стать причиной несчастного случая. Для предотвращения подобных ситуаций используют каленое стекло (сталинит), которое при повреждении распадается на множество мелких частиц.

Производство

Процесс изготовления практически полностью идентичен стандартной технологии. Путем смеси песка и кварца до вязкого состояния образуется прозрачная масса, которой методом прокатки придают форму листов.

После этого для изменения физических свойств продукции необходима процедура многократного закаливания. Профессиональное изготовление каленого стекла делается путем нагрева поверхности до 700 °С, а затем обдувается потоками холодного воздуха, для того чтобы быстрее остыло. В результате такого воздействия на поверхности стекла возникает напряжение сжатия, которое является причиной повышения стойкости к механическим воздействиям. Однако при повышении нагрузки происходит быстрое разрушение всей поверхности изделия - оно рассыпается на множество мелких осколков с неострыми краями.

Перед установкой стекла следует внимательно ознакомиться с его физическими параметрами.

Свойства

При соблюдении технологии изготовления приобретает уникальные эксплуатационные характеристики. Они выражаются в повышенной безопасности применения и практически полном исключении - порезов и травм.

Кроме того, стоит отметить повышение прочности по сравнению с обычным стеклом. Максимальная нагрузка на поверхность может составлять порядка 300 кг на 1 м². Существенные перепады температур также не сказываются на изменении свойств изделия. Но каленое стекло обладает некоторыми недостатками:

• После изготовления обработка поверхности практически невозможна. Резка каленого стекла может осуществляться только с помощью специального оборудования - алмазного диска с постоянным водяным охлаждением.
• Высокая стоимость по сравнению со стандартными изделиями.
• Увеличение удельного веса.

Уникальные свойства каленого стекла дают возможность применения его во многих сферах жизнедеятельности.

Обработка и порезка

Изменение структуры каленого стекла напрямую влияет на процедуры его обработки. Это относится к изменению конфигурации изделия, сверлению отверстий и т. д. Для придания стеклу нужной формы лучше всего выполнить все работы до процедуры закалки.

Но это не всегда удается - в некоторых случаях необходимо урезать уже готовое изделие. При наличии специального обрабатывающего станка процедура изменения конфигурации не будет сложна. Достаточно задать определенную программу порезки. вручную очень проблематично. Но в некоторых случаях это удается. Стоит сразу отметить, что с помощью обычного стеклореза обрабатываются изделия с максимальной толщиной 5 мм. Для частичного снятия натяжения поверхность каленого стекла протирается растворителем "Уайт-спирит". Затем одним движением необходимо сделать надрез, по которому произойдет излом. Усилия для отделения прилагаются небольшие, и ни в коем случае нельзя постукивать по стеклу.

Остекление

Благодаря уникальным свойствам каленое стекло можно применять во многих сферах: начиная с установки в оконные конструкции и заканчивая изготовлением элитной мебели. Его прочность и безопасность стали основополагающими факторами такой популярности.

Но основным предназначением каленого стекла все равно остается изготовление прозрачных конструкций для фасадов зданий. Для создания панорамного вида используют большие размеры конструкций. Так как самым слабым местом каленого стекла является его торец, то следует соблюдать меры предосторожности до момента установки его в раму окна. В дальнейшем конструкция успешно выдерживает большие ветровые нагрузки и механическое воздействие.

Отличия

По внешнему виду отличить каленое изделие от обычного практически невозможно. Результат выявляется только при разбитии, или же когда возникает вопрос, как резать каленое стекло? Это необходимо для подбора оптимальной технологии изменения конфигурации. Если обычное стекло попытаться порезать на станке с алмазным диском, то в результате может произойти его повреждение, разбитие.

Существует несколько способов выявить разницу:

• Специальный прибор для определения марки стекла. Применяется на производствах.
• Различный звук при несильном постукивании. Каленая поверхность резонирует волны в низкой тональности. Звук получается глухой.
• Если смотреть через поляризованные линзы, то на поверхности каленого стекла можно увидеть небольшие контуры сетки.

Но самым оптимальным способом остается применение точечного прибора. Его стоимость относительно высока, но она быстро покроет возможный ущерб на производстве, возникший в результате обработки не того изделия.

Ограждающие конструкции со светопропускающей возможностью широко применяются в промышленном и гражданском строительстве. Рост этажности зданий и сооружений ужесточает требования к безопасности, свойствам и кондиционности элементов остекления. Это вызвано потенциальной опасностью для людей в случае падения больших фрагментов стёкол со значительной высоты.

В связи с этим постоянно внедряются новые типы стёкол, отличающиеся высокими показателями, как по прочности, так и по безопасной эксплуатации. Основным материалом, удовлетворяющим таким требованиям, является закалённое стекло . Его сопротивление динамическим нагрузкам в 5…6 раз превышает аналогичный показатель у обычного стекла. В нём заложена высокая термическая стойкость, а при разбивании – образуются маленькие куски, что представляет собой меньшую опасность. Согласно действующим стандартам, если разбить закалённое стекло молотком, весом 75 гр, то должно получиться как минимум 40 фрагментов 50х50 мм либо 160 с габаритами 100х100мм.

Процесс создания закаленного стекла

Получают закалённое стекло из всевозможных типов листового стекла (полированное, узорчатое и т.д.), путём специфической термообработки. Вследствие этого, материал приобретает сопротивление изгибающим нагрузкам до 250 МПа, что значительно выше, чем у простых оконных стёкол. Сопротивление удару так же на порядок повышается. Такое стекло, при толщине всего 4 мм, выдерживает удар мешка с дробью, весом 45 кг, при его падении с высоты 1,2 м. Обычное же стекло разрушается уже при броске груза с высоты 0,3 м. Автоматически, с возрастанием прочности закалённых стёкол, повышается их термическая устойчивость. Его нормальная эксплуатация может проходить при термических перепадах в 250ºС, что в 6 раз выше, чем у обычного стекла.

Характеристики

Закалённое стекло подразделяется на четыре класса : СМ1…СМ4. С повышением класса растёт прочность стекла. Так, закалённое стекло СМ4, с мощностью полотна 8 мм эффективно противостоит падению металлического шарика весом 227 гр с 3-х метров. Непосредственно для России требования к этому стеклу регулирует ГОСТ 30698-2000. Немаловажным является тот факт, что с приобретением стеклом высоких характеристик, практически не снижаются его оптические параметры. Так, показатель светопропускания остаётся в пределах 84%.

Производственный цикл достаточно прост и включает в себя разогрев стекла до стадии размягчения в закалочных агрегатах, с последующим резким охлаждением, струями холодного воздуха. Такая технология позволяет предельно быстро затвердеть поверхности стекла, в то время как внутренний объём охлаждается медленнее, с образованием остаточных напряжений. Такой симбиоз и сообщает материалу отличные показатели по механической прочности и термической устойчивости.

Особенности обработки

Конечно, и закалённое стекло не лишено недостатков, что связано именно с его большой механической устойчивостью. Все проблемы лежат в области механического воздействия на стекло (его нельзя подвергать ни резке, ни сверлению). В связи с этим, все необходимые манипуляции производятся до закалки . Работа с закалённым стеклом требует особой осторожности и внимания, т.к. его слабым местом являются области кромок. При установке их нужно оберегать от повреждений и царапания . До начала закалки, на заготовку можно нанести изображения или узоры (шелкографию).

Сфера применения закалённого стекла достаточно широка:

• установка в алюминиевых дверях и пластиковых окнах;
• заполнение витрин, фасадов светоаэрационных фонарей;
• изготовление перегородок и мебели;
• строительство зимних садов.

Необходимость применения закаленного стекла

Исключением являются лишь легкосбрасываемые конструкции, где по определению должно применяться стекло, способное к лёгкому разрушению. Обычно закалённым стеклом пользуются в таких условиях, где возможно возникновение внештатных ситуаций. Это не значит, что оно применяется только в промышленном строительстве, напротив – гражданское строительство предусматривает установку закалённого стекла, как самостоятельного элемента, так и в составе стеклопакетов. Частное строительство широко использует это стекло в конструкциях с большими габаритами проёмов (зимние сады, террасы) и в светопрозрачных элементах кровли . Таким образом, достигается высокая степень эксплуатационной безопасности, при сохранении требований к комфорту.

Термически упрочненное стекло имеет прочность на изгиб в 3-4раза выше, чем у сырого стекла и обладает особенным свойством: при разрушении разбивается не на мелкие кусочки, а на большие сегменты. Эта особенность позволяет козырьку в разбитом состоянии сохранять свою форму и продолжать нести нагрузку.

Компания «Гласс Дизайн А» использует стекло Optilam (это торговая марка ламинированного стекла компании Pilkington) для решения обеспечения безопасности при ударах. Такое стекло разбивается, но не рассыпается, удерживаемое пленкой, что уменьшает вероятность получения травмы. В России данный вид стекла еще известен под названием «триплекс».

Триплекс изготавливается путем соединения двух или более листов стекла с одним или более промежуточными слоями. Промежуточный слой - это поливинилбутиральная (PVB) пленка, с помощью которой «склеивают» листы стекла под воздействием температуры и давления в заводских условиях.

Применяется многослойное стекло толщиной 10.4.10 мм прозрачные термически упрочненные(TVG).

Закаленное стекло соответствует требованиям российских и международных стандартов:

• ГОСТ 30698-2000 «Стекло закаленное строительное»;
• ГОСТ 5727-88 «Стекло безопасное для наземного транспорта. Общие технические условия».

Преимущества закаленного стекла

1. Закаленное стекло является безопасным по отношению к человеку в момент своего разрушения: при разрушении такого стекла образуется множество мелких безопасных осколков с притупленными краями. Применяется в конструкциях остекления, к которым предъявляются требования безопасности, например, в детских садах, школах, местах общественного пользования.
2. Закаленное стекло обладает высокими прочностными характеристиками. Оно способно выдерживать значительные статические или ударные нагрузки с большими прогибами без разрушения. Поэтому изделия из закаленного стекла используют для эксплуатации с определенными нагрузками, например, окна, витрины с большой ветровой нагрузкой, стекла стеклянных крыш, зенитных фонарей, которые должны выдерживать снеговую нагрузку и падение случайных предметов.
3. Закаленное стекло выдерживает значительные изменения температуры. Когда разница температур в стеклянной пластине составляет 40°С, вероятность разрушения равна 20%. При разнице температур 55°С, вероятность разрушения достигает 50%, иначе говоря - половина стекол может разрушиться. И наконец, когда разница температур превышает 90°С, все обычные прозрачные строительные стекла разрушаются.
4. Изделия из закаленного стекла используются при значительных изменениях температур эксплуатации, например, в духовых шкафах газовых и электроплит с температурой до 300°С, или в конструкциях остекления зданий, которые подвергаются нагреванию в результате прямого солнечного до 100°С (например, при применении тонированного стекла, имеющего повышенную, больше 25%, теплопоглощающую способность).

4. Эстетические свойства стекла во много раз превосходят пластики.

Технические характеристики закаленного стекла

Фурнитура(крепеж),применяемый в конструкции козырька

Для крепления стекла используются шарнирные узлы из нержавеющей стали компании SADEV.

Фиттинги прошли испытания в CSTB(институт исследования зданий и сооружений).

Конструкция цельностеклянного навесы над въездом в паркинг. Здание апарт-отеля ул. Хо Ши Мина 14(Санкт-Петербург)

Конструкция навеса над паркингом. Объект: Морской пр-т д. 28 (Санкт-Петербург)

Конструкция навеса над въездом в паркинг. Объект: Морской пр-т д. 28 (Санкт-Петербург Крестовский остров)

Конструкция навеса над выездом из паркинга. Элитный жилой комплекс «АЙНО» пр-т КИМа д.1,литер. А(Санкт-Петербург В.Остров)