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7.1 玻璃的基本知識 玻璃是一種具有無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。它沒有固定的熔點(diǎn)，在物理和力學(xué)性能上表現(xiàn)為均質(zhì)的各向同性。 大多數(shù)玻璃都是由礦物原料和化工原料經(jīng)高溫熔融，然後急劇冷卻而形成的。在形成的過程中，如加入某些輔助原料，如助熔劑、著色劑等可以改善玻璃的某些性能。 　　建筑玻璃是以石英砂（SiO2）、純堿(Na2CO3)　石灰石(CaCO3)、長石等為主要原料，經(jīng)1550~1600　℃高溫熔融、成型、退火而制成的固體材料。 　　其主要成分是SiO2(含量72%左右)、Na2O(含量15%左右)和CaO(含量9%左右)，另外還有少量的Al2O3、MgO等。這些氧化物在玻璃中起著非常重要的作用，見表7.1。 （1）導(dǎo)熱性? 　　玻璃的導(dǎo)熱性很小，常溫時大體上與陶瓷制品相當(dāng)，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于各種金屬材料。但隨著溫度的升高 將增大。另外，導(dǎo)熱性還受玻璃的顏色和化學(xué)成分的影響。 （2）熱膨脹性? 　　玻璃的熱膨脹性能比較明顯。熱膨脹系數(shù)的大小取決于組成玻璃的化學(xué)成分及其純度，玻璃的純度越高熱膨脹系數(shù)越小，不同成分的玻璃熱膨脹性差別很大。 （3）熱穩(wěn)定性? 　　玻璃的熱穩(wěn)定性是指抵抗溫度變化而不破壞的能力。 　　玻璃抗急熱的破壞能力比抗急冷破壞的能力強(qiáng)。 　　玻璃的熱穩(wěn)定性主要受熱膨脹系數(shù)影響。玻璃熱膨脹系數(shù)越小，熱穩(wěn)定性越高。玻璃越厚、體積越大，熱穩(wěn)定性越差；帶有缺陷的玻璃，特別是帶結(jié)石、條紋的玻璃，熱穩(wěn)定性也差。 （3）其他力學(xué)性質(zhì)? 　　常溫下玻璃具有很好的彈性。常溫下普通玻璃的彈性模量為60000～75000MPa，約為鋼材的1/3，與鋁相近。 　　玻璃具有較高的硬度，莫氏硬度一般在4～7之間，接近長石的硬度。玻璃的硬度也因其工藝、結(jié)構(gòu)不同而不同。 　　一般的建筑玻璃具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，在通常情況下，對酸、堿、鹽以及化學(xué)試劑或氣體等具有較強(qiáng)的抵抗能力，能抵抗氫氟酸以外的各種酸類的侵蝕。 　　但是長期遭受侵蝕性介質(zhì)的腐蝕，也能導(dǎo)致變質(zhì)和破壞，如玻璃的風(fēng)化、發(fā)霉都會導(dǎo)致玻璃外觀的破壞和透光能力的降低。 　　建筑玻璃按生產(chǎn)方法和功能特性可分為以下幾類。? （1）平板玻璃 　　①透明窗玻璃 　�、诓煌该鞑Ａ� 　�、垩b飾類玻璃 　�、馨踩�玻璃 　�、葭R面玻璃 　�、扪b飾－節(jié)能型玻璃 （2）建筑藝術(shù)玻璃? 　　建筑藝術(shù)玻璃是指用玻璃制成的具有建筑藝術(shù)性的屏風(fēng)、花飾、扶欄、雕塑以及玻璃錦磚等。 （3）玻璃建筑構(gòu)件? 　　玻璃建筑構(gòu)件主要有空心玻璃磚、波形瓦、門、壁板等。 （4）玻璃質(zhì)絕熱、隔聲材料? 　　玻璃質(zhì)絕熱、隔聲材料主要有泡沫玻璃、玻璃棉氈、玻璃纖維等。 7.2 平板玻璃 　　平板玻璃是指未經(jīng)其他加工的平板狀玻璃制品，也稱為白片玻璃或凈片玻璃。 　　按生產(chǎn)方法不同，可分為普通平板玻璃和浮法玻璃。 　　平板玻璃主要用于門窗，起采光 (可見光透射比85%~90%)、圍護(hù)、保溫、隔聲等作用，也是進(jìn)一步加工成其他技術(shù)玻璃的原片。 　　 　　平板玻璃的生產(chǎn)過程如圖7.1所示。 　　垂直引上法是利用拉引機(jī)械從玻璃溶液表面垂直向上引拉玻璃帶，經(jīng)冷卻變硬而成玻璃平板的方法。根據(jù)引上設(shè)備不同，又分為有槽引上、無槽引上和對輥引上等方法(見圖7.2，圖7.3)。 　　其特點(diǎn)是成型容易控制，可同時生產(chǎn)不同寬度和厚度的玻璃，但寬度和厚度也受到成型設(shè)備的限制，產(chǎn)品質(zhì)量也不是很高，易產(chǎn)生波筋、線道、表面不平整等缺陷。 　　水平引拉法是將玻璃帶自液面引拉700～1000mm處，元板通過轉(zhuǎn)向輥改為水平方向引拉，再經(jīng)退火冷卻而成玻璃板的方法。 　　這種方法不需要高大的廠房，可以進(jìn)行大面積切割，缺點(diǎn)是玻璃厚薄難以控制，板面易產(chǎn)生麻點(diǎn)，因此一般只用于小型生產(chǎn)。 　　浮法玻璃的生產(chǎn)過程是將熔融的玻璃液經(jīng)過流槽磚進(jìn)入盛有熔融錫液的錫槽中，由于玻璃液的密度較錫液小，玻璃液便浮在錫液表面上，在其本身的重力及表面張力的作用下，能均勻地攤平在錫液表面上，同時玻璃的上表面受到高溫區(qū)的拋光作用，從而使玻璃的兩個表面均很平整。然后經(jīng)過定型、冷卻后，進(jìn)入退火窯退火、冷卻，最后經(jīng)切割成為原片。 　　浮法玻璃工藝示意如圖7.4所示。 　　(1)浮法玻璃應(yīng)為正方形或長方形。其長度和寬度尺寸允許偏差應(yīng)符合表7.2的規(guī)定。 　　(2)浮法玻璃的厚度允許偏差應(yīng)符合表7.3的規(guī)定。 　　(3)建筑級浮法玻璃的外觀質(zhì)量應(yīng)符合表7.4 的規(guī)定。? 　　(4)浮法玻璃的彎曲度不應(yīng)超過0.2%。? 　　(5)浮法玻璃的可見光透射比應(yīng)不小于表7.5的規(guī)定。 　　 　　（1）玻璃應(yīng)用木箱或集裝箱(架)包裝，箱（架）應(yīng)便于裝卸、運(yùn)輸。 　�。�2）包裝箱（架）應(yīng)附有合格證，標(biāo)明生產(chǎn)廠家或商標(biāo)、玻璃級別、尺寸、厚度、數(shù)量、生產(chǎn)日期、本標(biāo)準(zhǔn)號和輕搬正放、易碎、防雨怕濕的標(biāo)志或字樣。 　�。�3）運(yùn)輸時應(yīng)防止箱（架）傾倒滑動。 　�。�4）玻璃必須貯存在不結(jié)露或有防雨設(shè)施的地方。 7.3 節(jié)能裝飾玻璃 　　吸熱玻璃是一種能控制陽光中熱能透過的玻璃，它可以顯著地吸收陽光中熱作用較強(qiáng)的紅外線、近紅外線，而又能保持良好的透明度。 　　吸熱玻璃的制造一般有兩種方法：一種方法是在普通玻璃中加入一定量的著色劑；另一種方法是在玻璃的表面噴涂具有吸熱和著色能力的氧化物薄膜。 (1)吸收太陽的輻射熱 (2)吸收太陽的可見光 (3)能吸收太陽的紫外線 (4)具有一定的透明度，能清晰地觀察室外景物。 (5)色澤經(jīng)久不變，能增加建筑物的外形美觀。 　　圖7.5為吸熱玻璃的分光透過率。? 　　圖7.6為吸熱玻璃與同厚度的浮法玻璃吸收太陽輻射熱性能比較。 　　凡是既有采光要求又有隔熱要求的場所均可使用。采用不同顏色的吸熱玻璃能合理利用太陽光，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，節(jié)省空調(diào)費(fèi)用，而且對建筑物的外表有很好的裝飾效果。一般多用作高檔建筑物的門窗或玻璃幕墻。此外，它還可以按不同的用途進(jìn)行加工，制成磨光、夾層、中空玻璃等。 　　(1)對光線的反射和遮蔽作用，亦稱為陽光控制能力 　　不同玻璃的遮蔽系數(shù)見表7.6。 　　(2)單向透視性 　　(3)鏡面效應(yīng) 　　熱反射玻璃也常帶有顏色，常見的有灰色、青銅色、茶色、金色、淺藍(lán)色和古銅色等。 　　它的常用厚度為6mm，尺寸規(guī)格有1600mm　×2100mm、1800mm×2000mm和2100mm×　3600mm等。其性能見表7.7。 　　熱反射玻璃可用作建筑門窗玻璃、幕墻玻璃，還可以用于制作高性能中空玻璃、夾層玻璃等復(fù)合玻璃制品。 　　但熱反射玻璃幕墻使用不恰當(dāng)或使用面積過大會造成光污染和建筑物周圍溫度升高，影響環(huán)境的和諧。 　　低輻射膜玻璃是鍍膜玻璃的一種，它有較高的透過率，可以使70%以上的太陽可見光和近紅外光透過，有利于自然采光，節(jié)省照明費(fèi)用。 　　低輻射膜玻璃一般不單獨(dú)使用，往往與普通平板玻璃、浮法玻璃、鋼化玻璃等配合，制成高性能的中空玻璃。 　　低輻射膜玻璃的主要規(guī)格有1500mm×900　mm、1500mm×1200mm、1800mm×750mm、1800mm×1200mm、1800mm×1600mm和2200mm×1250mm。 　　制作中空玻璃的原片可以是普通玻璃、浮法玻璃、鋼化玻璃、夾絲玻璃、著色玻璃和熱反射玻璃、低輻射膜玻璃等，厚度通常是3mm、4　mm、5mm和6mm。 　　高性能中空玻璃的外側(cè)玻璃原片應(yīng)為低輻射玻璃。中空玻璃的中間空氣層厚度為6～12mm。顏色有無色、綠色、茶色、藍(lán)色、灰色、金色、棕色等。 (1)光學(xué)性能 　　中空玻璃的可見光透視范圍10%~80%，光反射率25%~80%，總透過率25%~50%。 (2)熱工性能 　　中空玻璃比單層玻璃具有更好的隔熱性能。 　　由雙層熱反射玻璃或低輻射玻璃制成的高性能中空玻璃，隔熱保溫性能更好 (3)防結(jié)露功能? ①結(jié)露原因 　　建筑物外維護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)露的原因一般是在室內(nèi)一定的濕度環(huán)境下，物體表面溫度降到某一數(shù)值時，濕空氣使其表面結(jié)露、直至結(jié)霜 (表面溫度在0℃以下)。 ②防結(jié)露原理? 　　使用中空玻璃可大大提高防結(jié)露能力。 (4)隔聲性能? 　　中空玻璃具有較好的隔聲性能，一般可使噪聲下降30～40dB，即能將街道汽車噪聲降低到學(xué)校教室的安靜程度。? (5)裝飾性能? 　　中空玻璃的裝飾性主要取決于所采用的原片，不同的原片玻璃使制得的中空玻璃具有不同的裝飾效果。 　　中空玻璃的常用規(guī)格見表7.8。 　　中空玻璃的技術(shù)要求：? (1)玻璃材料? (2)密封膠 (3)間隔框和干燥劑 (4)尺寸偏差　見表7.9、表7.10和表7.11 (5)性能要求 滿足表7.12的要求 　　中空玻璃主要用于需要采暖、空調(diào)、防噪音、控制結(jié)露、調(diào)節(jié)光照等建筑物上，或要求較高的建筑場所，也可用于需要空調(diào)的車、船的門窗等處。 　　中空玻璃是在工廠按尺寸生產(chǎn)的，現(xiàn)場不能切割加工，所以使用前必須先選好尺寸。 　　中空玻璃失效的直接原因主要有兩種：一是間隔層內(nèi)露點(diǎn)上升。二是中空玻璃的炸裂。 7.4 其他玻璃裝飾制品 　　為減小玻璃的脆性、提高使用強(qiáng)度，通�？刹捎玫姆椒ㄓ�:(1)用退火法消除玻璃的內(nèi)應(yīng)力；(2)消除平板玻璃的表面缺陷；(3)通過物理鋼化(淬火)和化學(xué)鋼化而在玻璃中形成可緩解外力作用的均勻預(yù)應(yīng)力；(4)采用夾絲或夾層處理。 　　采用上述方法改性后的玻璃統(tǒng)稱為“安全玻璃”。 　　凡通過物理鋼化(淬火)和化學(xué)鋼化處理的玻璃稱為鋼化玻璃。? (1)物理鋼化玻璃 　　物理鋼化又稱淬火鋼化，是將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近軟化點(diǎn)溫度 (650℃左右)，使之通過本身的形變來消除內(nèi)部應(yīng)力，然后移出加熱爐，立即用多頭噴嘴向玻璃兩面噴吹冷空氣，使之迅速且均勻地冷卻。 　　鋼化玻璃應(yīng)力狀態(tài)見圖7.8。 (2)化學(xué)鋼化玻璃? 　　化學(xué)鋼化玻璃采用離子交換法進(jìn)行鋼化，其方法是將含堿金屬離子鈉 (Na＋)或鉀 (K+)的硅酸鹽玻璃浸入熔融狀態(tài)的鋰(Li＋)鹽中，使鈉或鉀離子在表面層發(fā)生離子交換，使表面層形成鋰離子的交換層。 　　當(dāng)冷卻到常溫后，玻璃便處于內(nèi)層受拉應(yīng)力、外層受壓應(yīng)力的狀態(tài)，其效果與物理鋼化相似，因此提高了應(yīng)用強(qiáng)度。 　　鋼化玻璃制品主要包括平面鋼化玻璃、曲面鋼化玻璃、半鋼化玻璃、區(qū)域鋼化玻璃等。平面鋼化玻璃主要用于建筑物的門窗、隔墻與幕墻及櫥窗、家具等；曲面鋼化玻璃主要用于汽車車窗等處。 　　鋼化玻璃除采用浮法玻璃、普通平板玻璃作為原片外，也可使用吸熱玻璃、彩色玻璃、壓花玻璃等作為原片，制作出有特殊功能的鋼化玻璃。 　　夾絲玻璃按厚度分為6mm、7mm和10mm三種。產(chǎn)品尺寸一般不小于600mm×400mm，不大于2000mm×1200mm。鋼絲網(wǎng)的圖案也有多種形式。? 　　我國生產(chǎn)的夾絲玻璃產(chǎn)品分為夾絲壓花玻璃和夾絲磨光玻璃兩類。 　　夾絲玻璃可用于建筑的防火門窗、天窗、采光屋頂、陽臺等部位。它的使用性能如下： 　　(1)具有安全和防火特性。? 　　(2)強(qiáng)度較低。 　　(3)耐急冷急熱性能差。 　　(4)因?qū)�夾絲玻璃的切割會造成絲網(wǎng)邊緣外露，容易銹蝕。 　　(1)夾層玻璃的透明度好，抗沖擊能力比同等厚度的平板玻璃高幾倍。? 　　(2)安全性好 　　(3)具有耐熱、耐寒、耐濕、耐久等特點(diǎn)；另外由于PVB膠片的作用，夾層玻璃還具有節(jié)能、隔音、防紫外線等功能。 　　(4)中間層如使用各種色彩的PVB膠片，還可制成色彩豐富多樣的彩色夾層玻璃。? 　　夾層玻璃技術(shù)性能見表7.14。 　　(1)防爆、防盜、防彈之處。如汽車、飛機(jī)的擋風(fēng)玻璃，有特殊要求的建筑門窗玻璃，屋頂采光天窗等。? 　　(2)陳列柜、展覽廳、水族館、動物園、觀賞性玻璃隔斷。 　　各種微晶玻璃共同的生產(chǎn)工藝流程是：? 　　配合料配制 →玻璃熔融→ 成型 →加工 →結(jié)晶化處理 →再加工 (1)原料? 　　一般都使用礦物原料和化工原料。使用的礦物原料有硅砂、石灰石、白云石、長石、毒重石。使用的化工原料有鋅白、純堿、鉀堿、銻粉、硼砂、硼酸以及各種著色劑。 (2)玻璃熔融? 　　紅色與黃色的微晶玻璃因使用硒粉其揮發(fā)量可達(dá)90%，所以常使用密封性好的坩堝爐熔化。其他色彩的微晶玻璃都使用池窯熔化。? 　　建筑微晶玻璃的熔化溫度為1450~1500℃ (3)成型? 　　可采用吹制、壓制、拉制、壓延、離心澆注、重力澆注等各種成型方法，但生產(chǎn)板狀微晶玻璃，目前以壓延法和燒結(jié)法為主。 (4)結(jié)晶化前的加工? 　　對微晶玻璃的熱加工和冷加工，盡可能都在結(jié)晶化之前完成。 (5)晶化熱處理? 　　玻璃經(jīng)晶化熱處理后，才能形成含有大量微小晶相的微晶玻璃。 幕墻安裝須知：? 　　(1)用于幕墻面板的微晶玻璃裝飾板應(yīng)具有生產(chǎn)廠商提供的測試報告。 　　(2)用于幕墻的板材必須100%進(jìn)行全尺寸4項性能試驗。試驗合格后方能進(jìn)行施工。? 　　(3)為了防止幕墻板材因受外力時破碎而導(dǎo)致危險，微晶玻璃裝飾板背面需要用多元樹脂粘上一層防護(hù)玻璃纖維以求安全。 　　空心玻璃磚具有耐壓、抗沖擊、耐酸、隔音、隔熱、防火、防爆、透明度高和裝飾性好等特點(diǎn)。具體介紹如下: 　　(1)透光性 　　(2)隔熱保溫性 　如圖7.10所示 　　(3)隔絕噪音 　　(4)防火性 　　(5)材料性能 　　空心玻璃磚一般用來砌筑非承重的透光墻壁，建筑物的內(nèi)外隔墻、淋浴隔斷、門廳、通道及建筑物的地面等處，特別適用于體育館、圖書館等，用于控制透光、眩光和日光的場合。 　　花紋玻璃是將玻璃依設(shè)計圖案加以雕刻、印刻或局部噴砂等無彩色處理，使表面有各式圖案、花樣及不同質(zhì)感。 　�。�1）壓花玻璃 　�。�2）噴花玻璃 　�。�3）刻花玻璃 　�。�4）熱熔玻璃 　　鐳射玻璃是以玻璃為基材的新一代建筑裝飾材料，其特征在于經(jīng)特種工藝處理，玻璃背面出現(xiàn)全息或其他光柵。 　　鐳射玻璃的顏色有銀白色、藍(lán)色、灰色、紫色、黑色、紅色等。鐳射玻璃按其結(jié)構(gòu)有單層和夾層之分。 　　鐳射玻璃適用于酒店、賓館，各種商業(yè)、文化、娛樂設(shè)施的裝飾。 7.5 玻璃馬賽克 　　玻璃馬賽克又稱玻璃錦磚，是一種小規(guī)格的用于外墻貼面的方形彩色飾面玻璃。 　　單塊玻璃馬賽克的規(guī)格一般為20～50mm見方、厚度4～6mm，四周側(cè)面呈斜面，正面光滑，背面略帶凹狀溝槽，以利于鋪貼時粘結(jié)。 　　玻璃馬賽克的生產(chǎn)方法有熔融壓延法和燒結(jié)法兩種。 　　玻璃馬賽克是以玻璃為基料并含有未熔化的微小晶體 (主要是石英砂)的乳濁制品，其內(nèi)部為含有大量的玻璃相、少量的結(jié)晶相和部分氣泡的非均勻質(zhì)結(jié)構(gòu)。 　　玻璃馬賽克具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性；表觀密度低于普通玻璃；具有柔和的光澤。 　　(1)玻璃馬賽克的顏色豐富，可拼裝成各種圖案 ，美觀大方，且耐腐蝕、不褪色。 　　(2)由于玻璃具有光滑表面，所以具有不吸水、不吸塵、抗污性好的特點(diǎn)。 　　(3)玻璃錦磚具有體積小、質(zhì)量輕、粘結(jié)牢固的特點(diǎn)，特別適合于高層建筑的外墻面裝飾。 　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《玻璃馬賽克》 (GB/T7697—1996)的規(guī)定，單塊馬賽克的邊長有20mm×20　mm、25mm×25mm和30mm×30mm三種，相應(yīng)的厚度為4.0mm、4.2mm和4.3mm。 　　每聯(lián)馬賽克的邊長為327mm，允許有其他尺寸的聯(lián)長。聯(lián)上每行 (列)馬賽克的距離 (線路)為2.0mm、3.0mm或其他尺寸。 　　玻璃馬賽克的物理化學(xué)性能應(yīng)符合表7.15的規(guī)定。 　　玻璃馬賽克是一種很好的飾面材料，主要用于外墻裝飾。 　　一般將單塊的玻璃馬賽克按設(shè)計要求的圖案及尺寸，用以糊精為主要成分的膠粘劑粘貼到牛皮紙上成為一聯(lián) (正面貼紙)。鋪貼時，將水泥漿抹入一聯(lián)馬賽克的非貼紙面，使之填滿塊與塊之間的縫隙及每塊的溝槽，成聯(lián)鋪于墻面上，然后將貼面紙灑水潤濕，將牛皮紙揭去。HPW紅軟基地

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