Закаленное стекло — когда и зачем его применять

Пример разрушения закаленного стекла на множество мелких осколков.

В современном строительстве светопрозрачные конструкции занимают львиную долю фасадных площадей зданий и требования к надежности, безопасности и качеству остекления с каждым годом становятся все более жесткими. С ростом высотности зданий безопасность остекления становится очень актуальной, т.к. падение больших кусков стекла с верхних этажей при его случайном разрушении чревато очень серьезными последствиями для людей находящихся внизу. Поэтому, разрабатываются и появляются на рынке новые специальные виды стекол, имеющие повышенные характеристики по прочности и безопасности. Закаленное стекло, как раз и отвечает этим требованиям — оно обладает прочностью на изгиб и удар в 5-6 раз больше прочности обычного стекла, а также повышенной термической стойкостью. Кроме этого, согласно действующему стандарту, оно разбивается на мелкие куски, которые менее опасны для окружающих с точки зрения возможных последствий. Требование стандарта качества закаленного стекла регламентирует: при контрольном разрушении острым молоточком массой 75 граммов закаленное стекло должно иметь не менее 40 осколков в квадрате размерами 50х50 мм или 160 осколков в квадрате 100х100 мм.

Закаленное стекло получают из различного листового стекла: неполированного, полированного, узорчатого стекла, подвергая его специальной термической обработке, благодаря чему его прочность при изгибе может достигать 250 МПа, значительно превышая характеристики обычного оконного стекла, а при испытании на удар его прочность также увеличивается в несколько раз. Так, закаленное стекло толщиной 4 мм выдерживает испытание "мягким телом" — падение мешка со свинцовой дробью массой 45 кг с высоты 1200 мм, тогда как обычное листовое стекло не выдерживает испытания уже при падении груза с высоты 300 мм. Увеличение механической прочности закаленного стекла сопровождается повышением его термостойкости, что обеспечивает ему хорошую устойчивость к перегреву или резкому перепаду температур. Закаленное стекло можно использовать в среде с температурой до 250°C, тогда как обычное стекло может треснуть при перепаде в 40°C.

Закаленное стекло подразделяется на четыре класса защиты - СМ1, СМ2, СМ3, СМ4. Чем выше класс защиты тем большей прочностью обладает стекло. Для примера, закаленное стекло толщиной 8 мм с классом защиты СМ4 выдерживает падение "мягкого тела" с высоты 2м и падение стального шарика массой 227 грамм с высоты 3 метра. Требования к закаленному стеклу регламентируются в России стандартом ГОСТ 30698-2000 "Стекло закаленное строительное. Технические условия". Важным моментом еще является тот факт, что оптические свойства стекла от закалки не страдают и все показатели: коэффициенты пропускания, поглощения и отражения остаются практически без изменения. Светопропускание прозрачного закаленного стекла составляет не менее 84 процентов.

Закалка стекла производится на специальных закалочных установках, где его сначала разогревают выше температуры размягчения, а затем быстро охлаждают в струях холодного воздуха. При резком охлаждении, в первую очередь, затвердевает поверхностный слой стекла, что приводит к тому, что при остывании внутренних слоев возникают остаточные напряжения сжатия, которые и обеспечивают стеклу новые качества: механическую прочность и термостойкость.

К недостаткам закаленного стекла надо отнести невозможность механической обработки. Закаленное стекло нельзя резать и сверлить, поэтому все необходимые вырезы, отверстия и обработку кромки проводят до процесса закалки. Работать с закаленным стеклом надо очень осторожно, т.к. уязвимым местом являются его кромки, которые при монтаже надо тщательно беречь от ударов и царапин. Перед закалкой на стекло можно наносить изображения при помощи техники шелкографии.

Закаленное стекло можно использовать в качестве заполнения почти во всех светопрозрачных конструкциях: при изготовлении алюминиевых дверей, пластиковых окон, входных групп, витрин, офисных перегородок, элементов фасадного остекления, зенитных фонарей, зимних садов, стеклянной мебели; исключение составляют легкосбрасываемые алюминиевые конструкции, в которых требуется установка простых стекол. Как правило, закаленное стекло применяется там, где необходимо обеспечить надежную защиту людей от возможного травматизма при нештатных ситуациях, приводящих к разрушению остекления. Для ответственных объектов гражданского строительства рекомендовано применение закаленного стекла, как в качестве однослойного остекления, так и в составе многослойных светопрозрачных конструкций и стеклопакетов. Для частных застройщиков использование закаленного стекла можно рекомендовать при строительстве зимнего сада с большими проемами остекления, в особенности, если эксплуатационная безопасность является для них очень значимым фактором.