Пропуская свет

В строительной практике все большее распространение получают современные стекломатериалы. Благодаря сочетанию высокой механической прочности, способности пропускать свет и своим эстетическим качествам светопрозрачные конструкции широко используются в стеклопакетах, при устройстве фасадов зданий и атриумов.

Органическое стекло (акрил) представляет собой бесцветный материал, который выдерживает большой механический вес, а самое главное – легок в обработке и поддается горячему формованию.
Разнообразие подходов
Помимо монолитных листов акрила также применяют листы структурированные, в поперечном сечении представляющие собой ряд каналов, наполненных воздухом и разделенных тонкими перегородками. В таком решении листы стали заметно легче, значительно улучшились и теплоизоляционные свойства воздушных каналов. Поперечные перегородки стали одновременно выполнять роль продольных ребер жесткости, позволив тем самым достичь высокой конструктивной прочности материала по отношению к его весу. Это дает возможность облегчить элементы несущих конструкций.
Еще одной особенностью акрила считается высокий уровень пропускания им ультрафиолетовых лучей. В ряде случаев это может стать достоинством – например, если необходимо обеспечить возможность загорать под естественными солнечными лучами в помещениях, закрытых прозрачной кровлей из структурированного акрила.
Целью современных научных разработок остается создание материалов, в которых оптимально совмещались бы достоинства полимера и стекла. К таковым можно отнести светопрозрачные дисперсно-армированные полимербетоны (СДАП). Дисперсное армирование синтетическими волокнами позволяет снизить усадки и хрупкость полимербетонов, повысить их трещиностойкость. Синтетические волокна существенно повышают сопротивление материала ударным нагрузкам. При быстром приложении нагрузки энергия, необходимая для разрушения дисперсно-армированного полимербетона после образования в нем трещин, должна затрачиваться на выдергивание волокон из полимербетонной матрицы.
Когда время действия нагрузки чрезвычайно мало, необходимо за короткий промежуток произвести большую работу, чтобы обеспечить выдергивание большой массы весьма тонких и пластичных волокон из объема полимербетона. Поэтому сопротивление бетона, армированного синтетическими волокнами, воздействиям ударных нагрузок оказывается достаточно высоким.
Обеспечение совместной работы синтетических волокон с полимербетоном может быть достигнуто за счет их механического анкерирования (зацепления). С этой точки зрения наибольший интерес представляют полимерные волокна «фибрин», имеющие гофрированную форму. Применение полимерных волокон в качестве армирующего материала приводит к уменьшению усадочных деформаций в полимербетонах, повышает трещиностойкость, морозостойкость, сопротивление усталости, истиранию, влиянию атмосферных воздействий.
В качестве связующих для полимербетонов могут использоваться натриевое жидкое стекло с ускорителем твердения (полимерным отвердителем); полимерное связующее на основе этанола и винилацетата; эпоксидная смола ЭД 20 с отвердителем. Расходы полимерных связующих составляют, в зависимости от вида смолы, 15-25 процентов. В качестве заполнителей используется стеклянная крошка с размером зерен до 5 мм. Обычно СДАП на 75-80 процентов состоит из стеклянной крошки двух фракций. С целью улучшения декоративных качеств СДАП в заполнитель можно вводить измельченное зеркальное стекло (5-10 процентов), покрытое с тыльной стороны защитным слоем различного цвета. Введение в состав измельченного обычного и зеркального стекла, создающего эффект «внутреннего свечения» за счет зеркальных бликов, позволяет добиться широкой цветовой гаммы – от зеркального блеска и полублеска до матовой поверхности, в зависимости от способа обработки: полирование, шлифование или пескодробеструйная обработка.
Солнцезащитные стекла
В ряде случаев от светопрозрачных конструкций требуется защита от воздействия солнечных лучей. Специальное солнцезащитное стекло обладает способностью снижать пропускание световой и/или солнечной тепловой энергии. К подобным материалам можно отнести, например, окрашенные по всей массе стекла, а также некоторые виды стекол со специальными защитными покрытиями. Окрашенное в массе стекло изготавливается путем добавления оксидов металлов в расплавленное стекло. Эти оксиды определяют не только конечный цвет продукта (бронзовый, серый, зеленый или синий), но и определяют его световые и энергетические свойства.
Тонированные стекла частично поглощают тепловые лучи, оставаясь достаточно прозрачными для видимого света. Снижение проникновения солнечного тепла связано с тем, что часть тепла, которое попадает на стекло, поглощается самим стеклом. Количество тепла, которое проникает через стекло, зависит от его цвета и толщины. Солнцезащитные стекла делят на преимущественно отражающие излучение и преимущественно поглощающие излучение.
Стекла первой группы представляют собой листы бесцветного или окрашенного стекла. Одна их сторона покрыта тонким прозрачным слоем оксидов металлов (наносимым в процессе производства), который препятствует проникновению излучения через стекло. При изготовлении поглощающих стекол на расплавленную стекольную массу наносятся либо кристаллы металлов, либо окислы металлов, которые обладают способностью поглощать часть солнечного излучения. При нагреве стекла отдают большую часть полученного ими тепла в наружное пространство. Полностью отражающие поверхности прозрачных стекол получают путем последовательного нанесения нескольких слоев покрытия на поверхность стекла. Как правило, количество покрывающих слоев равняется пяти, из которых четыре являются слоями окислов металлов, а пятый работающий слой состоит из серебра. Серебро обладает способностью пропускать видимый свет так же, как и обычное стекло.

Автор: Андрей Мельников