Свойства и применение огнеупорного стекла

Области применения

Стекло жидкое имеет широкий спектр применения — задействуется в строительстве, в приготовлении строительных растворов, для создания гидроизоляции на разных объектах. Материал также незаменим в быту.

Применение в строительстве

Благодаря хорошей клейкости жидкое стекло используется для:

• улучшения огнеупорных показателей — используется при кладке печей;
• создания наливных полов 3D формата;
• создания арт-дизайна — декорирование потолочных поверхностей керамической плиткой, зеркалами и т.д.;
• наклеивания плит ПВХ и линолеума.

Применение в строительных растворах

Использование жидкого стекла для приготовления разных строительных составов и ЛКМ:

• добавление натриевого силиката в цементные смеси либо готовый бетон. Жидкое стекло для бетона производят в жидком виде. Оно бесцветное, с незначительной желтизной или зеленоватое. После полного испарения жидкости на поверхности остаются только силикаты, которые в результате затвердевания, образуют прочный гидроизоляционный слой.
• лучше всего использовать как добавку в красящие составы для получения повышенных показателей прочности и огнеупорности. Особенность воздействия силикатных составов на пигменты ограничивает количество вариантов расцветок. Для приготовления красок используют силикат калия, который, в отличие от силиката натрия, позволяет получить более равномерную смесь. Подобные составы продаются в готовом виде (необходимо только смешать два компонента)

Применение для гидроизоляции разных объектов

Жидкое стекло применяется при изготовлении влагостойкого слоя, который необходим для создания гидроизоляции бетонных стяжек, фундаментов, бассейнов, подвальных помещений, колодцев труб канализационных. Крое этого он обеспечивает защиту изделий, конструкций бетонных и деревянных от образования плесени, грибка и в целях предупреждения процессов гниения.

Иное испоьзование

Материал применяется для:

• заделки открытых срезов и пор на поврежденных деревьях;
• обработки кузова автомобиля;
• пропитки тканевой основы в целях придания противопожарных свойств.

Существует инструкция по применению и нанесению жидкого стекла:

• Рабочая поверхность должна быть очищена от всех видов загрязнений.
• Следующий слой можно наносить после того, как подсохнет предыдущий грунтовочный (примерно через 30 минут).
• Поверхность должна быть полностью покрыта слоем стекла, нельзя оставлять не обработанные участки.
• Раствор имеет малую жизнеспособность, поэтому его необходимо выработать за 15-20 минут.
• В составе должны отсутствовать посторонние примеси.

Огнестойкие плиты из вермикулита для стен, кровли и дымоходов

Вермикулитовые плиты относятся к огнестойким материалам и выделяются следующими свойствами:

• Они химически нейтральны.
• Инертны и не имеют щелочных примесей.
• Не подвержены коррозии.
• Могут обрабатываться обычными красками и клеящими веществами.
• Не требуют при монтаже и эксплуатации никаких защитных мероприятий.
• В условиях пожара не выделяют токсичных и других вредных веществ.

Подобные плиты изготавливаются методом горячего прессования из композиции на основе обожженного вспученного вермикулита, жидкого стекла и неорганических целевых добавок, что при пожаре обеспечивает высочайшую степень огнезащиты любых конструкций (в том числе металлических).

Область применения вермикулита:

• Защита от воздействия огня несущих металлических конструкций и воздуховодов с пределом огнестойкости 0,75-2,5 часа.
• Огнезащита деревянных, в том числе несущих строительных конструкций с пределом огнестойкости 0,75-2,5 часа.
• Повышение предела огнестойкости металлических воздуховодов, шахт, кожухов, гильз, кабелепроводов, противопожарных преград.
• Используется при изготовлении огнезащитных дверей, клапанов, сейфов, перегородок и подвесных потолков
• Применяется для конструктивной термозащиты и огнезащиты дымоходов при монтаже каминов, печей и другого энергетического оборудования.

Оптовая продажа

О стекле для камина, защитных экранах для камина

Топочная камера камина представляет определенную угрозу для помещения из-за большого количества искр, угольков, выбрасываемых растрескивающимися дровами и раскаленной золой. Закрывать проем стальной или чугунной заслонкой неудобно, кроме того, пропадает вся красота пламени и снижается теплоотдача. 

  Поэтому в современных топках используется для камина стекло, достаточно прочное, чтобы не разлететься при закрытии, и термостойкое, чтобы выдержать тепловой напор пламени. 

УСТРОЙСТВО СТЕКЛЯННОЙ ДВЕРЦЫ КАМИНА

Альтернативы применению стеклянной задвижки на сегодняшний день не существует:

• Дверцы для каминов из жаропрочного стекла не расширяются и не деформируются от жара, как чугун или сталь, благодаря этому удается получить минимальные зазоры и высокое качество уплотнения между рамкой и кромкой двери;
• Стекло огнеупорное для камина не горит и не окисляется, сохраняет первоначальный вид на протяжении всего срока эксплуатации;
• Главное, дверца для камина со стеклом позволяет не только наслаждаться игрой огня, это единственно возможный способ контролировать процесс горения, чтобы пламя не перешло в тление с образованием угарного газа.

Для небольшого загородного дома и дачи чаще всего выбирают чугунный камин со стеклом. Помимо красивого внешнего вида, в таком выборе есть чисто практическое преимущество, — жаропрочное стекло для камина обеспечивает более быстрый и равномерный прогрев помещения. Чемпионом по эффективности прогрева считается круглый камин со стеклом, который способен обогревать и одновременно освещать помещение.

ОСНОВНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ ТЕРМОСТОЙКОГО СТЕКЛА

• Кварцевые варианты стекол, одни из наиболее жаростойких и тугоплавких;
• Боросиликатные стекла;
• Многослойные стеклянные листы с покрытием на основе оксида церия.

Коэффициент — линейное расширение — алюминий

Коэффициент линейного расширения алюминия в 2 раза больше, чем железа, что вызывает значительные деформации свариваемых конструкций.  

Действие термосигнала основано на разности коэффициентов линейного расширения алюминия и стали.  

Принцип его работы основан на разности коэффициентов линейного расширения алюминия и стали. Удлинение алюминиевого корпуса примерно в два раза больше удлинения стальных деталей. При повышении температуры сверх допустимой стальные пластинки выпрямляются и контакты замыкаются через контактную шайбу, включая сигнализационную цепь.  

Влияние содержания меди ( а, железа ( б, никеля ( в и кремния ( г на коэффициент линейного расширения алюминия при различных температурах.

С повышением температуры характер влияния легирующих элементов на коэффициент линейного расширения алюминия при условии отсутствия фазовых превращений сохраняется.  

Для алюминиевых поршней зазоры значительно увеличивают, так как коэффициент линейного расширения алюминия почти в 2 5 раза больше, чем у стали.  

Часто при повышенных температурах возникают трудности, обусловленные различием коэффициентов линейного расширения алюминия и металлопокрытия. Казалось бы, что вследствие сходства кристаллической решетки хрома и алюминия хромовые покрытия должны хорошо держаться при нанесении их непосредственно на алюминий. Однако различное тепловое расширение этих двух металлов приводит к тому, что уже при нагревании до 200 С происходит растрескивание и отслаивание хромового покрытия. У цинковых, медных и никелевых покрытий, по величине коэффициента расширения занимающих промежуточное положение между хромом и алюминием, эти недостатки не проявляются в такой степени.  

Изменение параметра решетки алюминия в зависимости от содержания лития.| Зависимость величины коэффициента линейного теплового расширения алюминия от содержания магния, цинка, меди, железа, никеля, хрома, бериллия, кремния.

На рис. 213 представлены зависимости влияния различных легирующих присадок на коэффициент линейного расширения алюминия в интервале температур 20 — 100 С. Как следует из рис. 213, бериллий, железо, никель, хром и кремний в значительной степени понижают к. Наиболее сильное влияние из указанных элементов оказывает железо.  

Для деталей, работающих при повышенных температурах, следует учитывать возможность растрескивания покрытия вследствие большой разницы коэффициентов линейного расширения алюминия и хрома.  

Термический коэффициент линейного расширения армированных ПА в 2 — 3 раза меньше, чем у ненаполненных, и равен коэффициенту линейного расширения алюминия.  

Благодаря сниженной усадке, жесткости материала и низкому коэффициенту линейного расширения ( 3.1 СГ С, который приближается к коэффициенту линейного расширения алюминия) хорошо оформляются тонкостенные детали сложной конфигурации с большим количеством металлической арматуры.  

Алюминий почти вдвое менее теплопроводен, чем медь, но все же его теплопроводность очень велика по сравнению со сталью и ее величину необходимо учитывать при сварке и пайке. Коэффициент линейного расширения алюминия очень велик ( 25 — 10 — 6), вследствие чего пайка алюминия с другими металлами возможна только в некоторых конструктивных формах.  

Как известно, модуль упругости алюминия втрое меньше Модуля упругости стали, величины же деформаций соответственно больше. Следует учитывать также, что коэффициент линейного расширения алюминия вдвое больше, а удельный вес примерно втрое меньше, чем стали.  

В этом случае можно использовать близость коэффициентов линейного расширения алюминия и эпоксидного компаунда и отказаться от буферных прослоек — полностью или частично.  

Стекло

Самый главный элемент стеклянных ПД – это, разумеется, противопожарное стекло.

Технология производства

Существуют различные методики производства огнестойкого стекла, но в основной своей массе, чаще всего используются две наиболее популярные технологии:

• Многократно наклеенные друг на друга слои особой негорючей прозрачной пленки;
• Многослойное стекло со специальным огнестойким гелеобразным (или иным огнестойким и прозрачным материалом) заполнителем, который затвердевает при нагревании до критической температуры и становится мутным, твердым и негорючим. Как правило, чем больше таких слоев, тем выше огнестойкость полотна.

Разница между этими технологиями заключается в основном в толщине, а значит и весе всей конструкции. Чем тоньше и легче стеклянное полотно, тем оно лучше пропускает свет, а значит, улучшает внешний вид.

Очевидно, что эти факторы не могут не сказаться на цене изделия, поэтому следует знать, что самые легкие и тонкие противопожарные стекла с высокими показателями огнестойкости – всегда и самые дорогие.

Принцип работы

Стеклянные противопожарные двери призваны в первую очередь, выполнять свою главную задачу – уберечь людей и материальные ценности от пожара.

Как же стеклу удается на протяжении длительного времени противостоять огненной стихии.

На самом деле все достаточно просто. При нагревании до критической температуры (у каждой марки пожарного стекла она своя) поверхность стеклянных дверей становится мутной.

Это происходит из-за того, что особый наполнитель, который входит в состав стекла вспенивается, многократно увеличивается в размерах и затвердевает. Даже если самый верхний слой стекла трескается, нижний слой, вспучившись, заполняет собой все трещины и надежно предохраняет последующие слои.

Термореактивный наполнитель обладает очень низкой теплопроводностью и поэтому, следующие слои противопожарного стекла остаются защищенными от нагревания до критических температур достаточно долгое время.

Как только один слой прогорает, следующий слой — точно также вспенивается и твердеет, предохраняя оставшиеся слои от прогорания. Так происходит до тех пор, пока все слои не прогорят друг за другом.

Таким образом, стеклянное полотно, по сути, превращается в монолитную огнеупорную стену, которая не только успешно противостоит огню, но также не пропускает дым, ядовитые газы и тепловое излучение.

Типы и классы огнестойкости

Показатели огнестойкости напрямую связаны с толщиной стеклянного полотна и его весом, как и в случае с прочими огнеупорными преградами, здесь работает правило – чем выше предел огнестойкости, тем толще и тяжелее полотно.

На сегодняшний день типы огнестойкости для стеклянных противопожарных дверей маркируются и классифицируются согласно таблице №24, технического регламента (ФЗ-123), следующим образом:

• ПД 1-го типа (класса) — предел огнестойкости EI-60 (не менее 60 минут);
• ПД 2-го типа (класса) — предел огнестойкости EI-30 (не менее 30 минут);
• ПД 3-го типа (класса) — предел огнестойкости EI-15 (не менее 15 минут).

Кроме того, существуют и более высокие показатели огнестойкости, например EIW 90 и EIW 120 (не менее 90 и 120 минут соответственно). Но эти типы огнестойкости не поддаются сегодняшней классификации с точки зрения нормативной документации.

Поэтому конструкции с такими высокими показателями огнестойкости фактически, будут приравнены к противопожарным дверям 1-го типа. Другими словами их показатели будут округляться в меньшую сторону, до того типа или класса, который регламентирован пожарной и строительной документацией.

Возможно, в ближайшее время пределы огнестойкости будут пересмотрены в сторону повышения, но на сегодняшний день максимальным (наивысшим) пределом огнестойкости противопожарных конструкций официально считается показатель огнестойкости E / EI / EIW / EIWS 60.

Толщина, вес и цена

В таблице представленной ниже даны приблизительные показатели противопожарных стекол по огнестойкости, толщине, весу и цене.

Предел огнестойкости	Толщина в мм.	Вес в кг./кв. метр	Цена в рублях
EIW 15	8-10 мм.	23 кг.	9 000 руб.
EIW 30	10-12 мм.	28 кг.	12 000 руб.
EIW 45	13-16 мм.	33 кг.	15 000 руб.
EIW 60	16-20 мм.	45 кг.	17 000 руб.
EIW 90 и выше	22-25 мм. и выше	50 кг. и выше	22 000 и выше

Температура плавления стекла

Понятие «температура плавления стекла» применяют по аналогии с точкой плавления чистого кристаллического вещества, однако аморфные или стеклообразные материалы, как известно, не имеют точки плавления, а обнаруживают в определенных температурных границах растянутый интервал размягчения, который имеет начальную и конечную температуру.

Начальная точка размягчения стекла характеризуется температурой, при которой его вязкость приобретает значение около 1012пуаз. Для обычных промышленных стекол размягчение начинается в интервале температуры 400-600°С.

За конец размягчения стекла принимают температуру, при которой стекло имеет вязкость 2·108 пуаз, что для большинства обыкновенных стекол соответствует температурному диапазону от 700 до 750°С.

На температуру плавления стекла (или начала размягчения) существенно влияет его химический состав. В частности, понижению температуры плавления стекла, так же как и его вязкости, способствуют следующие окислы: B2O3, BaO, Na2O, K2O, Li2O, Fe2O3, MnO и PbO. Повышают температуру плавления стекол и их вязкость такие оксиды металлов, как Al2O3, CaO, MgO, SiO, ZrO2, TiO2.

Следует отметить стекла с высокой температурой плавления. К ним относятся: кварцевое стекло различных типов, кремнеземистые стекла, ситаллы и ситалловые стекла. Например, температура плавления кварцевого стекла может достигать 1300°С. В диапазоне температуры от 630 до 730°С начинают плавиться (размягчаться) термостойкие стекла и стекла для медицинского применения. Оконное, лабораторное, посудное стекло и хрусталь имеют температуру начала размягчения от 530 до 600°С. Температура плавления стекла (температура начала размягчения)

Стекло	t, °С	Стекло	t, °С
Кварцевое I	1300	Термостойкое Т28	645
Кварцевое КИ	1220	Медицинское НС-1	630
Кварцевое КВ, КУ, КВР	1160	Листовое оконное	600
Кварцевое II	1100	Пеностекло	< 600
Пеностекло кремнеземистое	1100	Лабораторное Ц32	590
Стекло для труб ситалловое	1100	Sial	590
Ситаллы СТЛ	980	Медицинское АБ-1	590
Шлакоситаллы	950	Лабораторное N846	582
Ситаллы СТМ, СТБ	930	Лабораторное N23	580
Волоконное бесщелочное	830	N51-A	574
Термостойкое Ц26	730	Симакс	570
Стекло для труб	725	Лабораторное N29	565
Термостойкое Щ23	710	Стекло Пирекс	565
Волоконное натриевое	710	Сортовое (посудное стекло)	560
Термостойкое N13	680	Uninost	530
Термостойкое Т16	680	Хрустальное (свинцовое)	530

Стекло: Справочник. Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1973.

Сентюрин Г. Г., Павлушкин Н. М. и др. Практикум по технологии стекла и ситаллов — 2-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1970.

Применение оргстекла

Органическое стекло применяется достаточно широко. Высокая транспарентность в сочетании с хорошими механическими характеристиками открыла этому материалу дорогу к использованию в области транспорта: авиационной технике, автомобильной отрасли и т.п. Широко применяется ПММА в светотехнической индустрии, как листовой материал, прошедший полировку, так и гранулы для литья под давлением или экструзии рассеивателей светильников.

Рис.2. Фара мотоцикла

Кроме того, оргстекло используют в архитектуре и строительной индустрии, изготовлении товаров для дома, приборостроении и т.д. Широко применяется в сельском хозяйстве как материал для остекления оранжерей и теплиц. Оргстекло – хороший конструкционный материал для применения в строительстве, например для производства окон и дверей, веранд и для отделочных работ и некоторых изделий. В приборостроении оргстекло используют в качестве компонентов инструментов и приборов. В медицине оно применяется также в области инструментов, изготовлении контактных линз и в протезировании. В области оптики из этого чудесного материала выпускают линзы и призмы. Также из оргстекла можно делать компоненты микроэлектроники, игры и игрушки для детей, средства индивидуальной защиты (очки, маски), трубы и трубки для пищевой индустрии, разнообразные изделия для спортивного снаряжения и многое другое.

Незаменимо органическое стекло для уличного применения, им покрывают рекламные щиты, вывески, световые короба и прочие наружные носители информации и рекламы. Повсеместно мы видим этот материал при оформлении и наполнении витрин, в витражах, защитном остеклении, дизайнерских изделиях, сантехнике, музыкальных инструментах, торговых материалах, например ценникодержателях, POS-материалах, аквариумах, сувенирах и т.д.

Также в материалах последних поколений, особенно в авиа- и вертолетостроении, оргстекло активно применяется в составе многослойных композитных материалов, в том числе в комбинации с неорганическими стеклами.

Разновидности конструкций стеклянных створок дверок

Итак, какое стекло можно выбрать для своего камина, мы разобрались. Остается уточнить существующие варианты конструкций.

Сама по себе дверца представляет каркасную раму из чугунного или стального материала, в которую вставляется огнеупорное стекло. Снаружи на створки навешиваются ручки и запорные устройства, изготовленные из материалов, не поддающихся нагреванию, либо обмотанных теплоизоляторами.

Рамы могут быть тонированными или окрашенными огнестойкими красящими составами. Отметим, что процентное соотношение стекла к металлу может варьироваться в свободном диапазоне.

По вариантам крепления петельных свесов к порталам изделия могут разделяться на следующие виды:

• с вертикальным расположением – используются для дверок распашного или складного типа;
• с горизонтальным размещением – сделано по принципу открывающейся оконной фрамуги.

Дверца со стеклом для камина Также, каминная дверца со стеклом может, как гильотина, опускаться и подниматься, сдвигаться в стороны (последний вариант встречается редко).

Изделия могут группироваться по определенным признакам, к которым относятся:

• общее число секций;
• тип закрытия и открытия дверок.

Плюсы и минусы

Жидкое стекло добавляют в цемент и бетон, что делает их более устойчивыми к влаге. Также с его помощью укрепляют слабый грунт с плохой несущей способностью. Жидким стеклом покрывают различные поверхности для защиты декоративного покрытия от влаги и механических воздействий. Деревянные поверхности обрабатывают с помощью кисточки, а маленькие предметы полностью погружают в силикатный клей на некоторое время.

Одно из применений жидкого стекла — гидроизоляция бетонных поверхностей. Раствор впитывается в бетон на определенную глубину, заполняя поры. Используют его

• в подвалах,
• сырых помещениях,
• на фундаментах,
• в бассейнах,
• в колодцах.

Также натриевое жидкое стекло для гидроизоляции применяют в качестве клея для укладки плит ПВХ и ламината, для напольных покрытий, в быту, в садоводстве для замазывания ранок и срезов на деревьях. Его добавляют и в штукатурку — в результате образуется прочный силикат кальция, такая штукатурка очень долговечна. Используется силикатный клей и для кладки печей и каминов, а также в качестве связующего для огнеупорного и кислотоупорного порошка.

Внимание! Этот материал не применяют для гидроизоляции кирпичных строений, так как существует опасность разрушения кирпича

При попадании на обычное стекло силикатный клей становится непрозрачным. В то же время его можно использовать для реставрации стеклянных и фарфоровых изделий.

К достоинствам жидкого стекла (силикатного клея) относится и то, что он негорюч, нетоксичен, обладает антисептическими свойствами. Также он имеет определенные теплоизоляционные свойства, поэтому его используют для производства теплоизолирующих материалов. Использовать силикатный клей можно во влажной среде, это выгодно отличает его от большинства гидроизолирующих материалов.

Соприкосновения раствора с кожей следует избегать, так как в нем содержится щелочь. Работы необходимо проводить в защитной одежде и перчатках. Если жидкое стекло попало на кожу, его необходимо смыть слабым раствором уксуса и чистой водой. Поэтому во время работы воду и уксусный раствор необходимо иметь рядом.

К минусам этого материала относится то, что его можно применять только на легкодоступных поверхностях. Жидкое стекло быстро кристаллизуется, поэтому работать с ним нужно быстро. Если у вас мало опыта, то расход раствора будет больше, так как определенная часть просто застынет, а восстановить ее свойства будет невозможно.

Такой защитный слой нестоек к механическим повреждениям, поэтому сверху обычно наносят какое-нибудь дополнительное покрытие. При этом большинство красок и лаков не ложится на жидкое стекло.

Очень важно соблюдать пропорции при приготовлении раствора жидкого стекла для гидроизоляции. Если добавить слишком много силикатного клея, то смесь получится твердой, жесткой, но хрупкой, на стыках и швах защитное покрытие будет ломаться и рваться

Назначение и форма поставки

Финишная отделка теплоизоляции дома сайдингомСуществует большое разнообразие изделий из стекловаты, используемых для утепления, которые монтируются по тому же принципу, что и звукоизоляция.

Отделку теплоизоляции осуществляют:

• листовым прокатом (из оцинкованного железа или алюминия);
• сайдингом;
• вагонкой;
• кирпичной кладкой.

Стекловолокно производится для следующих видов работ:

• на наружных поверхностях;
• на горизонтальных поверхностях;
• на скатных крышах;
• на внутренних поверхностях.

Каждый вид стекловолокна отличен от другого вида материала своими свойствами, и оптимально соответствует конкретному назначению. Один — прекрасный звукоизолятор, другой обладает большой теплоемкостью. Формы поставки: плита и рулон. Плита, обычно, находит применение при изоляции небольших помещений. Рулоны же предназначены для облицовки больших площадей.

Главный критерий подбора изделия из стекловолокна — это коэффициент теплопроводности. Чаще всего его указывают на упаковке или в маркировке товара. Чем ниже данный показатель, тем лучше его изоляционные свойства. Основные требования к стекловолокну должны соответствовать ГОСТ Р 53237-2008.

Смотрите видео, наглядно демонстрирующее, как стекловата сопротивляется огню:

https://youtube.com/watch?v=2-Hm9rJefVE

Как определить температуру пламени?

Прежде всего, данные параметры можно найти в инструкции к газовой плите. Если техника приобреталась достаточно давно, то документация могла не сохраниться, а знать основные параметры работы оборудования необходимо. Есть перечень средних показателей, которые встречаются в большинстве моделей. Например, работа газовой духовки оценивается по следующим параметрам:

Максимальная температура 280 градусов.

При среднем нагреве получается температура около 220 градусов.

При минимальной подаче газа – 160 градусов.

Для того чтобы проверить точно, с какой температурой работает газовая плита, необходимы элементарные знания по физике. То есть информация, которая касается закипания различных жидкостей. К основным параметрам относятся:

• простая чистая вода начнет закипать при 100 градусах;Кипящая вода
• для закипания оливкового масла понадобится 250 градусов, подсолнечного масла – 200;
• масло сои и кукурузы закипает уже при 150 градусах.

Такой способ определения температуры горения пламени в газовой плите подойдет только для старых моделей. Так как новая и современная техника оборудована сверхчувствительными термометрами и специальными датчиками, которые измеряют температуру максимально точно.

Важно: благодаря измерениям можно регулировать и корректировать работу бытового оборудования для кухни, устанавливая оптимальные значения, чтобы добиться идеального вкуса блюд