Технология производства и потребительские свойства стекла армированного листового

     СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ…………………………………………………………………………….3

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………….4

1. Применение стекла армированного листового в сфере производства и потребления….………………………………………………………................5
2. Классификационные признаки стекла армированного листового.………………………………………………….……………………..7
3. Потребительские свойства стекла армированного листового...............................................……….…………………………………9
4. Технология производства стекла армированного листового и ее технико-экономическая оценка….………………………………………………………12
5. Нормативно-технические документы на стекло армируемое листовое, нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями стандартов………………………………………………………………………17
6. Контроль качества стекла армированного листового. Нормативно-технические документы на правила приемки, испытания, хранения и эксплуатации стекла армированного листового……………………………...21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ….………………………………………………………………….29

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ…………….……………………………………………30

     РЕФЕРАТ  

     Работа  содержит:   30 страниц, 3 табл., 1 рис.,  1 блок-схему.

     Ключевые  слова: армированное листовое стекло, технология производства, показатели качества, потребительские свойства, контроль качества, стандарты.

     Определены  потребительские свойства листового  армированного стекла. При изучении и описании технологии производства листового армированного стекла дана характеристика используемого сырья, основные стадии производства, приведена блок – схема производства листового стекла, выявлено влияние технологии, сырья на качество продукции.

     Для определения нормируемых показателей  качества листового армированного стекла изучены соответствующие стандарты.

     Изучены вопросы контроля качества листового  армированного стекла, правила приёмки, транспортирования и хранения готовой  продукции.

ВВЕДЕНИЕ

    Стекло известно уже несколько тысячелетий. Первые упоминания о стекле связываются с находками, найденными в древнем Египте в 7 000 годах до нашей эры - стеклянными бусами и амулетами. А первые стекольные заводы начали появляться только в ХVIII веке. Стекло представляет собой находящуюся в застывшем состоянии жидкость. Это - аморфное вещество, которое не обладает в твердом состоянии свойствами кристаллического вещества. Основными компонентами, образующими стекло, являются: кварцевый песок (69-74 %); сода (12-16 %); известняк и доломит (5-12 %) и в небольших процентных соотношениях некоторые другие компоненты. Кроме основных сырьевых компонентов можно вводить различные добавки, например, для окрашивания стекла в желаемый цвет или для изменения других свойств стекла.

    Стекольная  промышленность нашей страны выпускает  довольно широкую номенклатуру строительного  стекла, которое для удобства изучения можно разделить на две основные группы: листовое стекло и облицовочное стекло.

    Листовое  стекло является базовым продуктом  стекольной промышленности - это бесцветное, прозрачное натрий-кальций-силикатное стекло, изготавливаемое методами флоат  или вертикального вытягивания  без какой-либо дополнительной обработки  поверхностей, имеющее вид плоских  прямоугольных листов, толщина которых  мала по отношению к длине и  ширине.

    В данной работе описана не только технология производства листового армированного  стекла, но и его потребительские  свойства, классификационные признаки, также требования нормативно-технических  документов на правила приемки, хранения, испытания и эксплуатации товара.

1. Применение  стекла армированного  листового в сфере  производства и потребления

    Изделия из листового стекла применяются практически во многих сферах жизни человека. Ассортимент его весьма широк.

    Армированное  стекло содержит в толще своей  проволочную сетку; оно более  прочно, чем обычное; при разбивании ударами или растрескивании во время  пожара осколки его рассыпаются, будучи связанными арматурой; поэтому  армированное стекло применяют для  остекления фонарей промышленных и  общественных зданий, кабин подъёмников, проёмов противопожарных стен, оконных переплетов, устройства перегородок, ограждения балконов, лестничных маршей. Установку армированного стекла производят на лестничных площадках из морозостойкой резины или на нетвердеющих мастиках.

    Цветное армированное стекло применяют для ограждения балконов, лоджий, лестниц, лифтовых шахт, для устройства декоративных светопрозрачных плафонов и перегородки в жилых домах и санаториях, пансионатах, на предприятиях общественного питания и торговли, а также в других общественных и промышленных зданиях.

    Волнистое армированное стекло, по форме напоминающее волнистые асбестоцементные листы, применяется для устройства перегородок, фонарей, перекрытия стеклянных галерей  и пассажей

    Оконное стекло оно применяется для застекления оконных проемов жилых зданий, промышленных предприятий.

    Стеклопакеты – для остекления окон, витрин, зенитных фонарей и балконных дверей общественных, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий, а также жилых зданий.

    Витринное стекло – применяется для застекления продовольственных витрин и больших световых проемов в торговых и общественных зданиях. Полированное витринное стекло используют преимущественно в строительстве первоклассных и уникальных зданий.

    Техническое стекло – используют для остекления автомобилей, самолетов, судов, а также для других технических целей.

    Защитное  стекло предназначено для остекления автотранстпорта.

    «Витрасил» - стекло, обладающее способностью рассеивать свет по всему помещению. Оно не оказывает  слепящего действия и не вызывает утомления у человека. Это стекло является также хорошим тепло- и  звукоизолятором.

    Облицовочное  стекло применяют для облицовки  панелей стен жилых общественных зданий. Это стекло устойчиво против оамосферных влияний и гигиенично.

    Стеклянные  блоки используют в фасадах промышленных зданий, для освещения лестничных клеток гражданских зданий и разного  рода складских помещений, требующих  верхнего света, а также в архитектурно-декоративных целях. Стеклянные блоки с успехом  применяют в цехах с агрессивной  средой, а также в цехах, где  характер производства требует создания постоянных климатических условий.

    Стемалит  предназначен для наружной и внутренней облицовки зданий, для изготовления многослойных панелей, устройства перегородок, а также ограждения лестничных маршей и балконов.

    Стевит  применяют для заполнения оконных  проемов, остекления фонарей верхнего света, а также для устройства светопропускающих перегородок  в промышленных и общественных зданиях, на предприятиях торговли, общественного  питания, в лечебных и учебных  заведениях, библиотеках, музеях и других сооружениях, где требуется светорассеивающее  остекление, исключающее сквозную видимость  и уменьшающее солнечную радиацию.

    Профильное  строительное стекло используют для  светопрозрачных ограждений и самонесущих  стен в промышленном, гражданском  и сельскохозяйственном строительстве, для устройства внутренних перегородок  и призрачных плоских кровель  в различных типах зданий.  

2. Классификационные  признаки стекла  армированного листового

Листовым  стеклом называют изделия из стекла, вырабатываемые в виде плоских листов, толщина которых мала по отношению к длине и ширине.

В соответствии со способом выработки листовое стекло классифицируют на:

• тянутое;
• прокатное;
• полированное.

По назначению стекло классифицируют на:

• Оконное – бесцветное прозрачное тянутое листовое стекло с гладкими поверхностями. Основными требованиями предъявляемыми к оконному стеклу, являются высокая светопрозрачность (в зависимости от толщины от 84 до 87 %), достаточная механическая прочность, высокая химическая устойчивость, минимальные неровности на поверхности (полосность или волнистость), вызывающие искажения просматриваемых через стекло предметов, минимальное содержание инородных включений (пузыри, камни).
• Витринное – представляет собой бесцветное прозрачное листовое стекло с гладкими плоскостями больших размеров.
• Техническое – наиболее высококачественное тянутое полированное стекло
• Мебельное – преимущественно бесцветное прозрачное листовое стекло, неполированное или полированное.
• Зеркальное – прозрачное листовое стекло толщиной 4-7,6 мм, высококачественное тянутое, полированное или полученное флоат-способом.
• Фотостекло – тонкое тянутое бесцветное листовое стекло, предназначенное для изготовления фотопластинок.

    Материалы и изделия из стекла, применяемые  в строительстве, в зависимости  от назначения разделяются на следующие  группы:

1) материалы для заполнения проемов зданий и сооружений — наиболее обширная группа строительных материалов из стекла - включающая листовые стекла различных видов и стеклопакеты; в сбою очередь листовое стекло подразделяется на листовое оконное, витринное (полированное и неполированное), армированное, узорчатое, увиолевое, трехслойное, закаленное и др.

2) материалы  для строительных  конструкций — профильное стекло, стеклоблоки;

3) облицовочные  и отделочные материалы — марблит,  стемалит; плитки стеклянные облицовочные, коврово-мозаичные и ковры из  них; смальта;

4) теплоизоляционные  материалы — пеностекло, стеклянная  вата и изделия из нее, стекловолокно.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ТНВЭД

Раздел XIII. Изделия из камня, гипса, цемента, асбеста, слюды и из подобных материалов; керамические изделия; стекло и изделия  из него

Группа 70. Стекло и изделия из него.

Позиция 70.03. Стекло литое и прокатанное, в листах или профилированное, с  нанесенным абсорбирующим или отражающим слоем или без него.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ОКП РБ

Секция D. Продукция перерабатывающей промышленности.

Подсекция DI. Прочие неметаллические минеральные  изделия.

Раздел 26. Прочие неметаллические минеральные  изделия.

Группа 26.1. Стекло и изделия из стекла.

Класс 26.11. Листовое стекло.

3. Потребительские свойства стекла армированного листового

    Стекло - твёрдый аморфный материал, полученный в процессе переохлаждения расплава. Для стекла характерна обратимость  перехода из

жидкого состояния в метастабильное, неустойчивое стеклообразное состояние. При определённых температурных условиях кристаллизуется. Стекло не плавится при нагревании подобно кристаллическим телам, а размягчается, последовательно  переходя из твёрдого состояния в  пластическое, а затем в жидкое.

    По  агрегатному состоянию стекло занимает промежуточное положение между  жидким и кристаллическим веществами. Упругие свойства делают стекло сходным  с твёрдыми кристаллическими телами, а отсутствие кристаллографической симметрии и, связанная с этим изотропность, приближает к жидким. Склонность к образованию стекла характерна для многих веществ (селен, сера, силикаты, бораты и др.). 
Стеклом называют также отдельные группы изделий из стекла, например строительное стекло, тарное стекло, химико-лабораторное стекло и др. 
Изделия из стекла могут быть прозрачными или непрозрачными, бесцветными или окрашенными, люминесцировать под воздействием, например, ультрафиолетового и g-излучения, пропускать или поглощать ультрафиолетовые лучи и т.д.

    Наибольшее  распространение получило неорганическое стекло, характеризующееся высокими механическими тепловыми, химическими  и др. свойствами. Основная масса  неорганического стекла выпускается  для строительства (главным образом  листовое) и для изготовления тары.

    Физико-химические свойства стекла зависят от сочетания  входящих в их состав компонентов. Наиболее характерное свойство стекла — прозрачность (светопрозрачность оконного стекла 83—90%, а оптического стекла —  до 99,95%). Стекло типично хрупкое тело, весьма чувствительное к механическим воздействиям, особенно ударным, однако сопротивление сжатию у стекла такое же, как у чугуна. Для повышения прочности стекло подвергают упрочнению (закалка, ионный обмен, при котором на поверхности стекла происходит замена ионов, например натрия, на ионы лития или калия, химическая и термохимическая обработка и др.), что ослабляет действие поверхностных микротрещин (трещины Гриффитса), возникающих на поверхности стекла в результате воздействия окружающей среды (температура, влажность и пр.) и являющихся концентраторами напряжений, и позволяет повысить прочность стекла в 4—50 раз. Обычно для устранения влияния микротрещин применяют стравливание или сжатие поверхностного слоя. При стравливании дефектный слой растворяется плавиковой кислотой, а на обнажившийся бездефектный слой наносится защитная плёнка, например из полимеров. При закалке поверхностный слой сжимается, что препятствует раскрытию трещин.

    Механические  свойства стекла:

• Упругость. Нагрузка, приложенная к твердому телу, может вызвать его упругую или пластическую деформацию. Упругая деформация исчезает сразу после снятия нагрузки, пластическая в той или иной степени остается. Модуль упругости стекол различного состава колеблется от 48000 до 83000 Мпа;
• Предел прочности при сжатии. Предел прочности стекла при сжатии определяется разрушающей силой сжатия, действующей на поперечное сечение образца в направлении оси последнего, равномерно по всему сечению. Предел прочности отожженных стекол при сжатии составляет 500-2000 Мпа.
• Твердость стекла – это сопротивление его поверхности прониканию в нее инородных тел. Чем выше твердость, тем больше требуется времени для механической обработки стекла и тем меньше его износ при истирании.
• Хрупкость – характерное свойство твердых стекол. Твердое стекло разрушается сразу после достижения им предела упругой деформации. Поэтому хрупкость стекла характеризуется его сопротивлением мгновенной нагрузке – удару. Хрупкость стекла зависит от его формы, размеров, толщины; с увеличением толщины сопротивление удару возрастает.

  Термические свойства:

• Теплопроводность стекла – способность передавать теплоту в направлении от более нагретой части обьема или поверхности к менее нагретой. Теплопроводность стекла повышается с возрастанием его температуры, удваиваясь при температуре размягчения.
• Термическая стойкость. Стеклянные изделия нередко эксплуатируют в условиях изменяющихся температур. Термостойкость стекла зависит, прежде всего, от температурного коэффициента линейного расширения.

    Оптические  свойства:

• Отражение света – отношение количества света отраженного от поверхности стекла, к количеству света, падающего на его поверхность.
• Рассеивание света – если свет падает на стекло, имеющее шероховатую поверхность или содержащее в массе много мелких инородных включений, он многократно отражается в разных направлениях и выходит из стекла в виде рассеянного пучка.

4. Технология производства стекла армированного листового и ее технико-экономическая оценка

    Стекло известно уже несколько тысячелетий. Первые упоминания о стекле связываются с находками, найденными в древнем Египте в 7 000 годах до нашей эры - стеклянными бусами и амулетами. А первые стекольные заводы начали появляться только в ХVIII веке.

    Стекло представляет собой находящуюся в застывшем состоянии жидкость. Это - аморфное вещество, которое не обладает в твердом состоянии свойствами кристаллического вещества. Основными компонентами, образующими стекло, являются: кварцевый песок (69-74 %); сода (12-16 %); известняк и доломит (5-12 %) и в небольших процентных соотношениях некоторые другие компоненты. Кроме основных сырьевых компонентов можно вводить различные добавки, например, для окрашивания стекла в желаемый цвет или для изменения других свойств стекла.

     Качество  каждого сырьевого материала  должно отвечать требованиям, соответствующим виду и назначению стеклянных изделий, в производстве которых этот материал применяется. Механическая прочность и термическая устойчивость стекла, а также внешний вид и срок службы изделий зависят от химической и физической однородности исходных расплавов.

     Для получения однородных расплавов  сырьевые материалы должны иметь постоянный химический состав как в объеме партий, поступающих в производство (химическая однородность или постоянство состава внутри партии), так и во времени между последовательно поступающими партиями (постоянство состава во времени) В материалах, идущих на производство бесцветных стекол, строго нормируется допускаемое содержание примесей, окрашивающих стекло: соединений железа, титана, хрома, углерода. В сырьевых материалах ограничивают также содержание примесей тугоплавких веществ (корунда АlОз, циркона ZrSiCu, металлического кремния, природного кремня), которые с трудом, медленно растворяются в расплавах стекла и могут остаться в изделиях в виде инородных включений. Хорошо подготовленный сырьевой материал должен иметь однородный и постоянный во времени зерновой (гранулометрический) состав. Для каждого вида сырья нормируются наиболее желательные (оптимальные) размеры зерен, при которых этот материал не комкуется, хорошо, без расслоения, смешивается с другими компонентами шихты, меньше улетучивается (выгорает) при загрузке в печь, активно вступает в химические реакции и равномерно растворяется в расплаве.

    Технология  получения листового стекла в  основном базируется на двух способах: Фурко и Флоат.

    В 1902 году Эмиль Фурко разработал метод  машинной вытяжки стекла. При этом способе стекло вытягивается из стекловаренной печи в виде непрерывной ленты  через прокатные валки, поступает  в шахту охлаждения, где режется  на отдельные листы. На сегодняшний  день в Европе метод Фурко практически  не применяется, его вытеснил более  совершенный Флоат-метод.

    Флоат-метод  был разработан в 1959 году фирмой “Пилкингтон”. При этом процессе, стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости в виде плоской ленты через ванну с расплавленным оловом на дальнейшее охлаждение и отжиг. Преимуществами этого метода по сравнению со всеми предыдущими является:

• стабильная толщина стекла;
• высокое качество поверхности стекла, не требующее дальнейшей полировки;
• отсутствие оптических дефектов в стекле;
• высокая производительность;

    Наибольший  размер получаемого стекла, как правило, составляет 5000-6000 мм х 3210 мм, а толщина  листа может быть от 2 мм до 25 мм.

    В массе выпускаемого стекла в последнее  время значительно возрастает доля функционального (с особыми свойствами) и декоративного стекла. Связано это с тем, что обычное стекло, применяемое в архитектуре, не отвечает современным требованием. В настоящее время к нему предъявляются чрезвычайно высокие требования по теплосбережению, механической прочности, спектральному диапазону пропускаемого излучения и т.д.

    Флоат-метод  позволяет придавать стеклу некоторые  необходимые свойства на стадии его  производства. Ассортимент выпускаемого в настоящее время стекла настолько  широк, что может привести в замешательство неподготовленного потребителя. Некоторые  сорта стекла выпускаются под  собственными именами. Для того чтобы  сориентироваться в этом многообразии и сделать правильный выбор необходимо четко представлять, в каких условиях будет эксплуатироваться то или  иное стекло. Так, например, использование  тонированного в массе стекла, с коэффициентом пропускания  меньше чем 50 % в качестве облицовочного  фасадного остекления не рекомендуется. Поскольку в жаркий солнечный  день панели из него могут нагреваться  до температуры 80-90 оС и выше, что  создает большие температурные  напряжения, которые могут привести к разрушению панели со всеми вытекающими  отсюда последствиями. В этом случае необходимо применение специальных  закаленных, армированных и ламинированных стекол.

    В Беларуси наблюдается повсеместное увлечение тонированным (имеющим различную окраску стеклом) остеклением. В Европе от данной моды отказались. Это связано со многими причинами. Одна из них отмечалась выше, вторая заключается в том, что сильно отличающиеся от природного спектральный состав освещения пагубно влияет на самочувствие людей. При большой степени остекления, люди, находящиеся внутри помещения, теряют чувство времени, и у них ухудшается зрение.

    Итак, выбор стекла должен определяться не только эстетическими соображениями, но и оптико-энергетическими характеристиками остекления и его биологическим  воздействием. Чтобы грамотно применять современные виды строительного стекла, необходимо понимать, что такое солнечное излучение.

    Рассмотрим  основные составляющие солнечного излучения:

1. Ультрафиолетовые лучи (длина волны 280-380 нм);
2. Видимый свет (длина волны 380-780 нм);
3. Короткие волны (длина волны 780-2480 нм);
4. Длинные волны (длина волны 2480 и более).

    Световые  лучи частично отражаются стеклом, частично поглощаются и часть из них, попадает внутрь помещения, для чего, собственно и, существует остекление. Коэффициент светопропускания стекла от 88 % (для обычного полированного стекла) до 19% (специального).

    Прямая  солнечная энергия (короткие волны) - это невидимая часть спектра, она также частично отражается стеклом (особенно темным, окрашенным), а часть  ее проходит внутрь помещения. Солнечный  фактор (СФ) состоит из энергии прямого  прохождения I и поглощенной стеклом  энергии II, которое оно передает внутрь.

    Косвенная солнечная энергия (длинные волны) передается тремя путями:

• Теплопроводность
• Конвекция
• Тепловое излучение
• 2/3 потери тепла через стекло происходит за счет теплового излучения и 1/3 за счет теплопроводности и конвекции.

    Придавая  стеклу определенные свойства (создавая различные типы стекол) можно влиять на проникновение в помещение  того или иного вида световой энергии. 

    Блок-схема  производства листового стекла

1 –  печь варки стекломассы; 2 – участок  горизонтального формирования листового  стекла и его отвердевания  на расплавленном олове; 3 – резка  стекла; 4 – разбраковка листов  стекла; 5 – конвейер; 6 – снятие  с конвейера и упаковка листов  стекла 1-й бригадой (операция а)); 7 – упаковка 1-й бригадой ящиков  со стеклом (операция б)); 8 –  снятие с конвейера и упаковка  листов стекла 2-й бригадой (операция  а)); 9 – упаковка 2-й бригадой ящиков  со стеклом (операция б)); 10 –  бункер для боя бракованного  стекла, а также кондиционного  стекла, которое не успели упаковать  1-я и 2-я бригады; 11 – кран  для подъема и перемещения  заполненных ящиков на склад  готовой продукции, бункера для  стекольного боя к стеклоплавильной  печи; 12 – склад готовой продукции; 13 – участок подготовки шихты  с лабораторией для экспресс-анализа  основных компонентов шихты – «стекольный песок», сода и ряд других. 

5. Нормативно-технические  документы на стекло  армируемое листовое, нормируемые показатели  качества в соответствии  с требованиями  стандартов

   ГОСТ 111-2001 «Стекло листовое. Технические  условия»

   ГОСТ 7481-78 «Стекло армированное листовое. Технические условия» распространяется на бесцветное и цветное стекло, армированное металлической сеткой, предназначенное для заполнения световых проемов и устройства ограждений в зданиях и сооружениях различного назначения.

    Размеры

    Размеры листов стекла должны быть, мм:

• от 800 до 2000 - по длине;
• от 400 до 1600 - по ширине;
• 5,5 - по толщине для бесцветного стекла;
• 6,0 - по толщине для цветного стекла.

    Допускается по соглашению изготовителя с потребителем изготавливать листы стекла других размеров.

    Отклонения  от размеров листов стекла не должны превышать, мм:

• ±3 - по длине и ширине;
• ±0,6 - по толщине - для бесцветного стекла;
• ±1,0 - по толщине - для цветного стекла.    

Технические требования по ГОСТ 7481-78 «Стекло армированное листовое. Технические условия»

    Листы стекла должны иметь прямоугольную  форму. Разность длин диагоналей листов стекла не должна превышать 7 мм.

    Листы стекла должны иметь равномерную  толщину. Разнотолщинность, т.е. колебание  толщины одного и того же листа  стекла, не должна превышать 1 мм для  бесцветного и 1,2 мм - для цветного стекла. Разнотолщинность листов стекла высшей категории качества не должна превышать 0,6 мм.

    Листы стекла должны иметь ровные кромки и целые углы.

    Сколы и щербины в кромках листа  не допускаются длиной (считая от края к центру листа) более 5 мм и глубиной по толщине стекла более 3 мм.

    Повреждения углов листов стекла не допускаются  размером более 5 мм по биссектрисе.

    Поверхности листов стекла могут быть гладкими (коваными) или одна поверхность  гладкой (кованой), а другая рифленой или узорчатой.

    Рифленой  считают поверхность с рифлениями высотой менее 0,3 мм, а узорчатой - с рифлениями высотой более 0,3 мм.