Стекло – один из наиболее востребованных материалов в строительстве. Являясь основной частью окна, оно пропускает солнечный свет, одновременно поддерживая комфортные условия в помещении. Его используют для остекления фасадов, из него создают элементы декора, посуду и даже мебель.
Помимо классического оконного стекла промышленность предлагает материалы, внешне подобные ему, но обладающие гораздо более высокими характеристиками. Один из ярких примеров подобной продукции – огнеупорное стекло.
Разновидности
Само понятие «огнеупорное стекло» включает в себя широкий спектр материалов, которые отличаются технологией производства и предназначением. Различают стекло, защищающее от высокой температуры, и стекло, которое не препятствует теплообмену, но ограждает помещение от продуктов горения и не допускает распространения огня. Первое используют в противопожарных системах, второе в системах отопления, для изготовления варочных поверхностей, посуды.
Существуют три основные разновидности огнеупорного стекла:
- армированное;
- закаленное;
- композиционное.
Армированное огнеупорное стекло выдерживает нагрузки, связанные с изменениями температуры благодаря наличию внутри металлической сетки. Подобное решение позволяет обеспечить изделию достаточно высокую жаростойкость, но заметно ограничивает сферу его применения из-за невысокой прозрачности. Подобные материалы широко используются в системах противопожарной защиты.
Технология производства закаленного стекла включает в себя процедуру многократного нагрева и охлаждения материала (закалки). В продажу поступают как однослойные стекла, так и многослойные стеклопакеты. В стеклопакетах пространство между листами заполняют специальным прозрачным многокомпонентным гелем. Данные решения являются достаточно демократичными по цене, при этом обладают хорошими потребительскими характеристиками.
Отдельно стоит отметить композиционное жаростойкое стекло. В общем смысле это не стекло, а стеклокерамика. Материал имеет практически нулевой коэффициент теплового расширения, что позволяет изделиям из него выдерживать экстремально высокие температуры.
Как отличить подделку при покупке?
В наши дни огромное количество фирм пытаются продать закаленное стекло для печи, приписывая ему свойства жаропрочного, но на самом деле оно не имеет этих свойств и не может использоваться в каминах и печах, потому что произведено по иной технологии.
Чтобы не попасться на крючок таких компаний:
- При покупке товара важно всегда уделять внимание документации товара, а также приобретать только в тех компаниях, которые уже заняли хорошее место на рынке для полной надежности.
- Также рекомендуется изучить отзывы в интернете о понравившемся продукте и компании, в которой вы хотите его заказывать, чтобы быть уверенным в своем решении полностью.
- И конечно обратите внимание в первую очередь на представленные характеристики товара и убедитесь, что они подходят для вас.
Сфера применения
Марки термостойкого стекла получили широкое распространение на предприятиях, производственный процесс которых связан с высокими температурами. Использование прозрачного материала с хорошей жаростойкой характеристикой дает возможность обеспечить беспрерывную работу узлов и агрегатов, при этом гарантирует безопасность обслуживающего персонала. Установка огнеупорных стекол в дверях и перегородках, отделяющих производственные помещения, заметно снижает вероятность возникновения и распространения пожара.
Данный материал незаменим и в быту, там, где присутствует высокая температура, а использовать металл нецелесообразно. Яркий пример – стеклянные дверцы для камина. Это удобно, красивый и функциональный камин отлично дополнит интерьер жилого дома, он же создаст атмосферу тепла и уюта. Дверца из огнеупорного стекла – это красиво и практично. Она не станет преградой для теплового излучения, при этом защитит комнату от дыма и копоти.
Огнеупорное стекло можно встретить на кухне, среди прочего: кухонный фартук, прозрачные дверцы духовых шкафов и микроволновых печей. Подобные решения позволяют контролировать процесс приготовления пищи без необходимости открывать дверцу. Отдельно можно вспомнить варочные поверхности газовых плит, они позволяют равномерно распределить нагрев, тем самым способствуя экономии энергоресурсов.
Стекло, устойчивое к высокой температуре используется и для изготовления посуды. Прозрачная кухонная утварь отлично подходит как для готовки на открытом огне, так и для приготовления в духовке. Более того, прозрачную посуду можно использовать в микроволновке. Дополнительный плюс – стеклянная поверхность легко моется.
Стоимость
При строительстве частного дома и декорировании его камином, можно приобрести термостойкое стекло на заказ. Это позволит не мучиться с обработкой стандартного листа, пытаясь подогнать его под нужные параметры, а сразу получить изделие с подходящими габаритами. Выполнение индивидуального заказа обойдется не слишком дорого.
Цена термостойкого стекла будет зависеть от его марки и размеров изделия. В среднем окошко для газовой плиты обойдется в 1200-1500 рублей. Набор посуды из нескольких тарелок разного типа можно купить за 2500 рублей.
В листовом виде найти такой материал очень проблематично, потому что в этом нет нужды. Намного проще оформить на заводе индивидуальный заказ, чем самостоятельно вырезать изделие из цельного листа.
Основные характеристики
Существует несколько показателей, определяющих свойства огнестойкого стекла. Они помогают определить, подходит ли материал для применения в тех или иных целях, соответствует ли он противопожарным нормам.
Коэффициент теплового расширения. Это величина, которая характеризует степень изменения линейных размеров вещества при изменении его температуры.
Термостойкость. Данное значение определяет максимальную температуру, при которой материал сохраняет свои свойства. Обычное закаленное огнеупорное стекло, применяемое в быту, гарантировано справится с температурами 500-550 градусов. Допускается кратковременный нагрев до 760 (для однослойных) и 1000 (для многослойных стекол) градусов.
Толщина материала. Промышленность предлагает огнеупорное стекло разной толщины. Для домашних нужд используется материал толщиной 4-5 мм.
Срок службы огнеупорного стекла напрямую зависит от условий эксплуатации. Для обеспечения максимального срока службы боросиликатного стекла, используемого в дверцах каминов желательно не поднимать температуру пламени выше 500-550 градусов, в таком режиме оно прослужит несколько тысяч часов. С повышением же температуры этот показатель заметно снижается.
Отличие термостойких стекол для камина от обычных стекол
Если сравнивать главные отличия обычного стекла от термостойкого стекла для каминов, то обычное стекло при контакте с открытым огнем за пол часа нагреется до температуры свыше 500 градусов. В то время как термостойкое стекло для камина за это же время будет иметь температуру от 50 до 250 градусов, в зависимости от вида стекла и технологии его изготовления.
Однако технологии не стоят на месте, и на сегодняшний день жаростойкое стекло для камина представляет собой не просто термостойкое стекло, а жаропрочную стеклокерамику, прозрачную с низким температурным расширением.
Маркировка противопожарного стекла
Большую часть информацию, касательно характеристик противопожарного стекла можно узнать из его маркировки. Для обозначения используются буквы латинского алфавита:
- E – стойкое к разрушению;
- I – обладает высокой устойчивостью к нагреванию до критической температуры;
- W – удерживает жар, не пропускает тепло в смежное помещение.
Производитель гарантирует сохранение заявленных характеристик на протяжении определенного времени. Время в минутах указано после буквенной маркировки. Для лучшего понимания можно рассмотреть примеры:
- EIW 60 – изделие сохраняет стойкость к разрушению, устойчивость к нагреву и удерживает жар на протяжении 60 минут.
- EI 60 – устойчиво к разрушению, препятствует нагреву на протяжении 60 минут.
- EI 30 – устойчиво к разрушению, препятствует нагреву на протяжении 30 минут.
Характеристики и методики испытаний противопожарных огнестойких стекол регламентируются ГОСТ-33000-2014.
Особенности изготовления
Производство огнеупорного стекла – это сложный технологический процесс, включающий в себя постоянный контроль на каждом этапе. Технология производства разнится, она зависит от типа и предназначения материала.
Для изготовления недорогих, но достаточно качественных видов огнеупорного стекла используют боросиликаты. Более дорогим является кварцевое стекло. Компоненты смешиваются, плавятся, прокатываются. Полученный листовой материал проходит цикл специфических производственных процессов, состоящий из химической обработки, закаливания с последующей высокотемпературной полировкой. Все это призвано обеспечить должный уровень жаростойкости и придать стеклу привлекательный вид.
Противопожарные стекла в обязательном порядке проходят температурные испытания, по результатам которых выдается сертификат на продукцию.
Огнеупорное стекло в печах и каминах
Камины и открытые печи все чаще устанавливаются в загородных домах и даже в квартирах. Открытый огонь украшает помещение, но он может стать и причиной пожара. Тут не обойтись без огнеупорного стекла. Это отличный материал для защиты от возгораний. Из него создают прозрачные дверцы, не пропускающие пламя в комнату, но не только, современные дизайнерские решения позволяют не ограничиваться небольшими стеклами, можно запросто создать уникальный прозрачный камин.
Вне зависимости от размера дверцы или размаха проекта установка огнеупорного стекла в металлический каркас печи или камина требует аккуратности и внимания к деталям. Существует ряд рекомендаций, которым необходимо следовать в процессе работы. При определении линейных размеров элементов конструкции необходимо учитывать разность в тепловом расширении материалов. Между каркасом и стеклом обязательно должен быть зазор, в который укладывается огнеупорный шнур. Устанавливая стекло, необходимо обеспечить равномерное давление на него со всех сторон. Ни в коем случае не стоит герметизировать стыки, это может послужить причиной образования трещин.
Недостатки материала
Стоит помнить, что большинству видов огнеупорного стекла свойственна хрупкость. Работая с этим материалом нельзя допускать ударных нагрузок и чрезмерного давления на его поверхность.
Огнестойкое стекло трудно поддается обработке. Многие виды стекол вообще не режут или же применяют для резки лазерные, гидравлические аппараты. Разрезать его в домашних условиях крайне сложно. Лучше несколько раз отмерить, чтобы лишний раз убедиться в правильности размеров, чем пытаться подогнать лист под свои потребности.
Когда другого варианта, кроме резки, попросту нет, на помощь умельцу придет небольшая болгарка с алмазным кругом.
Работать надо с особой осторожностью, не допускать излишнего нажима, место распила постоянно смачивать маслом. Резка стекла с огнеупорными качествами будет длительной и грязной процедурой к тому же никто не даст гарантии положительного результата.
Технология производства
Идеально ровные листы стекла получаются благодаря тому, что доведенная до температуры около 1000 °C кварцево-известковая смесь выливается в специальную ванну с расплавленным оловом (изначально применялся свинец, но его впоследствии заменили на легкосплавный металл, чтобы снизить стоимость производства). На такой основе жидкая масса формируется в листы с идеально параллельными внешними сторонами. От внешнего воздействия стекломасса защищена газовой смесью из азота и водорода, а толщина изделий формируется путем контроля процесса растекания расплавленной массы. Сегодня производство флоат-стекла осуществляется по 3 технологиям:
- Советская
– 2-этапная методика, основанная на последовательной подаче стекла из плавильной установки в ванну с оловом, а затем на газовоздушную подушку с температурой 650 °C, где происходит окончательное формирование и охлаждение ленты. Процесс производства завершается в печи обжига. Там при температуре 570-580 °C устраняются возникшие очаги напряженности на поверхности листов. Эту технологию начали разрабатывать и внедрять с 1959 года. Она отличается от аналоговой английской методики температурными режимами и последовательностью действий. Благодаря этому советским технологам удалось получить лучшие характеристики для нижней поверхности стеклянной ленты. - Английская
– базовая технология, которая была разработана в 1952 году Аластаром Пилкингтоном. Методика основана на свободном гравитационном сливе стекломассы в лоток с расплавленным оловом, температура которого составляет 600 °C. У Пилкингтона долгое время не получалось получить габаритные листы достаточной ширины. Первые партии имели ширину 300-760 мм. Увеличить этот параметр до 2540 мм удалось только к началу 1959 года. Хотя утверждается, что советская методика разрабатывалась независимо от английской, высока вероятность того, что наши ученые все-таки учли неудачный опыт британских коллег. - Американская
– создана в 1974 году и отличается от технологий стекольщиков из Британии и СССР. Этот метод основан на работе агрегата с особой конструкцией узла слива стекломассы из плавильной установки в ванну, где происходит формовка. Благодаря одинаковому уровню горизонтального слоя расплава при его передаче из печи и поступлении в контейнер с оловом обеспечивается равномерное формирование листов. Это позволило продукции американских производителей превзойти по оптическим характеристикам флоат-стекла из СССР и Англии.
Процедура термообжига обязательна для любой из 3 перечисленных технологий. Ведь именно этот процесс позволяет избежать снижения механических характеристик, которые возможны при резком охлаждении стеклянной ленты. Чтобы избежать деформационных процессов, изделия определенное время подвергаются термической обработке при температуре 570-605 °C. После этой процедуры стекло охлаждается до 80 °C, лента раскраивается на листы и выполняется упаковка готовой продукции в паллеты.
