معرفی
عنوان ماده ای غیر بلوری ست که می‌تواند از جامد به حالت خمیر شکل و برعکس تبدیل شود.
•شیشه به عنوان یکی از پرکاربرد ترین مصالح صنعت ساختمان سازی شناخته شده است که در بخش های مختلف ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری کاربرد های مختلفی دارد. از جمله این کاربرد ها میتوان به استفاده از شیشه های مرغوب و با امنیت بالا در ساخت درب ها، پنجره ها، ویترین ها و مجزا کردن فضا های داخلی اشاره کرد. با پیشرفت صنعت ساختمان و دکوراسیون داخلی کاربرد های جدیدی برای این ماده، مانند استفاده در کف، سقف و دیوار در ساختمان های مسکونی و یا تجاری تعریف شده اند.
تاریخچه:
•قدمت توليد شيشه به زمان سرد شدن پوسته جامد زمين باز ميگردد. هنگامي كه مواد مذاب آتشفشاني از دهانه كوه ها خارج ميشوند، اگر به سرعت سرد گردند، تبديل به شيشه ميشوند. به تدريج وقتي انسان اين ماده طبيعي را كشف كرد و به موارد استفاده آن پي برد، به فكر ساخت و توليد انبوه آن افتاد. از 3000 سال قبل از ميلاد مسيح، مصري ها شيشه را از ماسه و و سود ميساختند. ولي براي اولين بار فرم و شكل دادن به شيشه (صنعت شيشه) توسط فنقي ها در حدود 1700 سال قبل از ميلاد تحقق يافت.
مراحل تولید شیشه
به طورکلی مراحل تهیه شیشه عبارت است از:
تهیه مواد اولیه شیشه
ذوب تدریجی مواد در کوره و تبدیل مواد اولیه به مخلوطی خمیری شکل
حالت دادن به شیشه و فرم دهی کلی
تنش زدایی
انواع شیشه های ساختمانی
شیشه جام معمولی(فلوت)
شیشه های فلوت یا خام اولین حالت شیشه ی تولید شده می باشد که در ضخامت های مختلف از 2 میلی متر تا بیش از 20 میلی متر تولید و عرضه می شود.(بیشتر در ضخامت های 4 تا 8 میلی متر فرآوری و استفاده می شوند.)
این محصولات به عنوان شیشه های خام و سکوریت نشده، ابتدایی و شکننده ترین ساختار شیشه های ساختمانی را داشته و بواسطه عملیات حرارتی و افزودن لایه های محافظ به شیشه هایی به مدل های دیگر تبدیل می شوند اما در همین حالت باید شیشه به صورت دقیق برش داده شود و سوراخکاری های لازم برروی آن انجام شود زیرا پس از سکوریت و لمینت کردن این امکان وجود ندارد. شیشه های فلوت به دلیل وجود ناخالصی های زیاد، از درجه شفافیت کمتری برخوردار هستند. به همین علت به شیشه سبز نیز معروف هستند.
شیشه سکوریت (Glass Tempered)
در ایران به شیشه میرال هم معروف است. بر اثر حرارت دادن و سرد شدن ناگهانی ایجاد می شود. انجام عملیات در ساخت آن، موجب افزایش مقاومت سه تا پنج برابری در
برابر ضربه و شوک حرارتی می شود. در صورت شکستن، به ذرات ریز و مکعب شکل بدون آسیب رسانی تبدیل می شوند. بیشتر در ویترین فروشگاه ها، درهای شیشه ای و پنجره های جانبی خودروها مورد استفاده قرار می گیرد. بر اساس ضخامت، ابعاد، مات یا غیرمات بودن و میزان مقاومت در برابر حرارت، انواع مختلف دارند.
ویژگی های شیشه های سکوریت:
- شیشه سکوریت مقاومت حرارتی و ضربه پذیری بالایی دارد. قادر است 3 برابر بیشتر از شیشه معمولی در برابر حرارت و ضربه پایداری کند
- شیشه سکوریت تغییرات حرارتی تا 300 درجه سانتی گراد را تحمل می نماید.
- فرآیند سکوریت، الگوی شکست شیشه را نیز تغییر می دهد. در صورت اعمال ضربه شدید به قطعات بسیار کوچکی تقسیم میشود که برندگی شیشه عادی را نداشته و خسارت جانی و مالی حادثه را به حداقل ممکن می رساند.
- استحكام خمشي و مقاومت آن در برابر ضربه در مقايسه با شيشه معمولي با همان ضخامت، 3-5 برابر است.
- هنگامی که شیشه سکوریت می گردد، هیچ گونه تغییری در رنگ آن اتقاق نخواهد افتاد و تنها ممکن است کمی موج بر روی شیشه ایجاد گردد که آن طبیعی میباشد.
کاربرد شیشه سکوریت :
- شیشه مغازه ها و فروشگاه ها، بانک ها و موارد دیگر
- نرده و حفاظ شیشه ای با هندریل شیشه ای
- شیشه دود بند راه پله ها
- شیشه حمام، شیشه دور دوشی
- پارتیشن شیشه ای و جدا ساز شیشه ای
- شیشه تراس یا بالکن
شیشه لمینت (Laminated Glass)
شیشه لمینت، یکی از شیشه های ایمنی می باشد که در مقایسه با انواع شیشه ها، از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است. شیشه لمینت از دو یا چند لایه شیشه تشکیل شده است که در بین هر لایه، طلق PVB (پلی وینیل بوتیرال) قرار گرفته است. در طی فرآیند لیمنت شدن، لایه های شیشه و پلیمر، تحت حرارت و فشار با یکدیگر ترکیب شده و یکپارچه می شوند. لایه های پلیمری ضخامت های متفاوتی که دارند که انواع 0.38، 0.76 و 1.52 میلیمتری، پرکاربرد ترین آن ها می باشد
تعداد لایه های به کار رفته در هر شیشه لمینت، با توجه به کاربرد شیشه معین می شود. وجود طلق های PVB باعث می شود تا شیشه لمینت در صورت شکستن، فرو نریزد و تکه های خرد شده آن به طلق چسبیده و در محیط پخش نشوند. هنگام ساخت شیشه لمینت می توان از چند نوع شیشه در لایه های آن استفاده کرد و از این طریق ویژگی های شیشه لمنیت را به طور دلخواه تغییر داد و کارایی آن را بیشتر کرد.
خصوصیات شیشه لمینت:
- استفاده از شیشه لمینت در ساختمان هایی با ارتفاع بالا در جلوگیری از خطرات احتمالی از جمله آتش‌سوزی و زلزله بسیار حیاتی باشد.
- استفاده از چندین نوع شیشه در لایه های مختلف از دیگر مزیت های مهم شیشه لمینت میباشد که باعث افزایش کارایی این نوع شیشه لمینت میشود.
- عایق بودن در برابر صدا
- تلق بکار رفته در شیشه لمینت باعث کنترل اشعه ماورای بنفش میشود. در شیشه لمینت های تولید شده، با افزایش ضخامت لایه میانی، میزان عایق بودن این شیشه ها در برابر اشعه ماورای بنفش افزایش می‌یابد که این امر نقش بسزایی در حفظ سلامت افراد داخل منزل داشته و مانع از کاهش تدریجی رنگ فرش‌ها و مبلمان توسط نور خورشید میشود.
شیشه دوجداره (Double Glass)
شيشه دو جداره (يا چند جداره ) از دو يا چند لايه شيشه تشكيل شده كه توسط ميله جدا كننده (اسپيسر) آلومينيومي در محيط پيرامون آنها از يكديگر فاصله پيدا ميكنند. بين لايه هاي شيشه نيز هوا يا گازي مخصوص (معمولاً گاز هاي بي اثر) تزريق ميشود. در حقيقت همين فضاي خالي مبناي اصلي شكل گيري شيشه هاي عايق به شمار مي آيد
لايه هاي شيشه در شرايط كنترل شده كارخانه اي، با استفاده از درزگير غير قابل نفوذي (بوتيل) به ميله جدا كننده ميچسبند. درون ميله جدا كننده با ماده رطوبت گير پر ميشود تا اين ماده سبب جذب بخار و رطوبت هواي بين دو شيشه شود . همچنين جهت متعادل نمودن فشار هواي بين دو جداره شيشه با هواي بيرون، ميتوان شير دو طرفه اي را در اطراف شيشه دو جداره نصب كرد تا از اعوجاج ظاهري و احتمال شكست آن بر اثر اختلاف فشار جلوگيري شود.
شيشه هاي دو جداره ميتوانند به صورت تركيبي از انواع شيشه هاي مختلف نظير شيشه ساده، رنگي، رفلكس، لمينت، سكوريت و . . . توليد شوند. با استفاده از هر متر مربع شيشه دو جداره با فريم استاندارد ميتوان در سال به ميزان 40 متر مكعب در مصرف گاز صرفه جويي نمود و نيز به تعداد 1.22عدد از پره هاي رادياتور كاست. از ديگر مزاياي اين شيشه ميتوان به : عايق حرارتي، عايق صوتي و كاهش امكان تشكيل قطرات آب بر روي سطح شيشه (به علت گرمتر بودن لايه دروني آنها) اشاره كرد
شیشه مسلح (Wired Glass)
شیشه مسلح با قرار دادن یک لایه توری فلزی از جنس فولاد در میان شیشه ساخته میشود. میتوان به جای لایه توری از الیاف فولادی نیز استفاده کرد. ضخامت این نوع شیشه 4-6 میلیمتر است و از آن در آسانسورها، ورودی های ساختمان، موتور خانه ها و دیگر فضاهایی که خطر شکستن شیشه در آن ها وجود دارد استفاده میکنند زیرا شیشه مسلح در برابر ضربه، خم شدن و آتش سوزی مقاوم است.
بهتر است که شیشه ها مسلح مطابق ابعاد مورد نظر در کارخانه ساخته شوند زیرا گرچه امکان برش آن ها وجود دارد، ولی بر اثر برش، سر سیم های مسلح کننده لخت شده و امکان زنگ زدن آن ها فراهم میگردد.
شیشه های مقاوم در برابر آتش و حرارت (Pyrex Glass)
شیشه پیرکس در ترکیب اولیه خود دارای مقدار زیادی سیلیکات می باشد که نام علمی آن شیشه بروسیلیکات می باشد که در بین مردم به نام شیشه پیرکس شناخته می شود. شیشه بروسیلیکات در برابر حرارت و واکنش های شیمیایی بسیار مقاوم می باشد دلیل این مقاومت بالاتر نسبت به سایر شیشه نیز وجود سیلیکات در ترکیب شیشه می باشد. این شیشه از گذشته در موارد بسیاری کاربرد داشته است.
شیشه پیرکس دارای ضریب انبساطی بسیار پایینی می باشد که موجب شده تا به عنوان آینه های تلسکوپی و در انواع شیشه های صنعتی و غیر صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد. هم چنین به دلیل مقاومت در برابر حرارت دمایی در انواع فرها و لوازم آزمایشگاهی و لوازمی که شوک دمایی زیادی بر روی آن صورت می پذیرد استفاده می شود. دلیل آن نیز تحمل دمایی بالایی می باشد که شیشه پیرکس دارد. از جمله خاصیتی که این شیشه دارد مقاومت در برابر اسید می باشد ولی در برابر موارد قلیایی مقاومت بسیار کمی داشته و آسیب می پذیرد.
شیشه های انعکاسی (رفلکس – بازتابنده)
در این نوع شیشه ها، یک سطح شیشه با یک پوشش منعکس کننده نور و حرارت پوشانده می شود. این نوع شیشه ها، نور خورشید را منعکس می کنند و در کاهش حرارت و درخشندگی نور موثرند.
اگر در روشنایی روز از بیرون به شیشه انعکاسی نگاه کنیم مشاهده می کنیم که تصاویر اطراف را مانند آینه باز می تاباند و اگر از داخل به بیرون نگاه کنیم شیشه کاملا شفاف خواهد بود. شب ها این پدیده برعکس است یعنی شیشه از خارج شفاف و از داخل مانند آینه است این شیشه با انعکاس نور خورشید، حرارت ناشی از تابش خورشید را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد و در نتیجه باعث صرفه جویی در هزینه های احداث، راه اندازی و نگهداری دستگاه های تهویه و تبدیل می شود.
این شیشه ها بخش بیشتری از طیف های مختلف نور را بازتاب می دهند و در کنترل ورود و خروج نور و انرژی بسیار تاثیرگذارند. در انتخاب شیشه رفلکس باید به محدودیت های آن از جمله آیینه ای بودن آن در شب از سمت داخل نیز توجه نمود. اين شيشه در كليه اماكن قابل استفاده است اما بايد توجه كرد كه در محل هايي كه از نور كمي بهره ميگيرند، كمتر استفاده شود چون محيط را تاريك تر ميكند. همچنين هنگام نصب اين شيشه بايد توجه داشت كه قسمت پوشش دار آن به سمت داخل ساختمان قرار گيرد.
شیشه کوارتزی (Quartz Glass)
شيشه كوارتزي از ذوب كردن سيليس خالص در حرارت زياد و بدون استفاده از گداز آورها توليد ميشود تا بتواند اشعه ماوراء بنفش را از خود عبور دهد . اين اشعه از شيشه هاي معمولي و شيشه هايي كه با استفاده از گداز آورهاي سديمي و پتاسيمي ساخته شده اند، عبور نميكند
ميزان زياد اشعه ماوراء بنفش باعث سرطان پوست ميشود ولي مقدار معيني از آن براي رويش و رشد گياهان ضروري است. بدين سبب از شيشه كوارتزي در گلخانه، بيمارستان ها و… استفاده مي كنند. البته بايد به اين نكته توجه كرد ك ءه اشعه ماورا بنفش باعث رنگ پريدگي پارچه و فرش ميشود و اين مسأله بايد در محل قرار گيري اين نوع شيشه مدنظر قرار گيرد. علاوه بر اينها شيشه كوارتزي در برابر كم و زياد شدن حرارت، مقاومت خوبي دارد. از اين رو براي ساخت ظروف آشپزخانه نيز مورد استفاده قرار ميگيرد.
شیشه مات (Diffusing Glass)
عبور نور از شيشه هاي مات كمتر از شيشه هاي معمولي است و قابليت رؤيت اجسام پشت آنها و وضوح آنها نيز بسيار كمتر است. انواع شيشه هاي مات به روش هاي گوناگوني ساخته ميشوند.
برخي از فضاها در ساختمان نياز به روشنايي مختصري دارند و نيز لازم است كه بيرون، داخل آن نها ديده شود. بدين لحاظ، در اين مكان ها از شيشه هاي تار كه شفافيت آنها كم است و فقط مقدار اندكي نور را از خود عبور ميدهند، استفاده ميشود . براي ساخت شيشه تار، به مواد خام آن فلوئورور سيليسيم يا فلوئورور سديم اضافه ميكنند. مواد مذكور هنگام سرد شدن شيشه، زودتر سرد و بلوري ميشوند، در نتيجه شيشه تار ميشود. از ديگر راه هاي تار كردن شيشه، پاشيدن تحت فشار گرد سيليس بر روي آن است. تميز كردن چربي ها، اثر انگشت و… از روي شيشه هاي تار به نسبت شيشه هاي معمولي سخت تر است.
شیشه مشجر – طرح دار (Patterned Glass)
شیشه مشجر نيز نور كمي را از خود عبور ميدهد و مانع ديد كامل ميشود بدين طريق كه نقش روي اين شيشه سبب شكست نور شده و شيء مشاهده شده در پشت آن كاملاً واضح ديده نميشود . شيشه مشجر به طريقه نورد توليد ميگردد، بدين صورت كه با گذشتن خمير شيشه از بين دو غلطک نقش خاصي كه بر روي غلطک تحتاني حك شده، بر روي شيشه منتقل ميشود.
شیشه ماسه پاشیده شده (Sandblasted Glass)
بر اثر پاشيدن ماسه بر روي سطح شيشه ميتوان آن را مات كرد. اگر بخواهند با اين روش طرحي را به روي شيشه ايجاد كنند، قسمت هايي را كه نبايد ماسه پاشي شوند با چسب ميپوشانند و پس از انجام عمل ماسه پاشي، چسب ها را بر ميدارند
در طی اجرای این تکنیک ساینده های معدنی یا پایه خاک با شتاب بالایی که به دست می آورند، بر روی سطح قطعه موردنظر پرتاب می شوند. در شیشه سند بلاست، عمل سند بلاست باعث مات شدن شیشه از طریق پاشیدن شن و ماسه با شدت زیاد بر روی هر نوع شیشه ای می شود. ماسه را با فشار بر روی شیشه ها می‌پاشند. برای این کار از کمپرسورهای هوای مخصوص استفاده میکنند. به این عمل بلاست کردن می‌گویند. هر چه عمل بلاست کردن بیشتر طول بکشد و هر چه چقدر ماسه ها با فشار و قدرت بیشتری پاشیده شوند درجه ماتی بیشتر میشود. برای طراحی روی شیشه سند بلاست هم از استنسیل استفاده میشود.
- شیشه های سند بلاست شیشه هایی هستند که دارای انعطاف بسیار بالای می باشند که طوری که هر طرح و نقشی را میتوان روی آنها پیاده کنید.
- اگر شیشه سند بلاست را با یک لایه لمینیت بپوشانند تبدیل به شیشه سکوریت شده و در برابر ضربه مقاوم می‌شوند.
- استفاده از تکنیک سند بلاست بر روی شیشه، دید را محدود می‌کند ولی همچنان می‌تواند نور را از سطح شیشه عبور دهد.
- شیشه های سند بلاست را میتوان در واحدهای مسکونی، آشپزخانه و حمام، فروشگاه ها استفاده نمود.
شیشه رنگی (Body Colored Glass)
براي توليد شيشه رنگي، هنگام ذوب مواد خام، مواد رنگي خاصي به آن اضافه ميكنند و بدين طريق مغز شيشه را رنگين ميكنند . به اين گونه شيشه ها، شيشه هاي رنگين مغز نيز ميگويند . شيشه رنگي ميتواند گرماي نور خورشيد و شدت آن را كاهش داده و فضاي آرامش بخشي به وجود آورد.
براي تهيه شيشه رنگ شده، شيشه معمولي را داخل دوغاب رنگ فرو ميبرند تا دو طرف آن اندود شود، سپس آن را مي پزند . اما اين لايه رنگي ممكن است در اثر گرما، سرما، انبساط و انقباض و از شيشه جدا شود كه اين امر به كيفيت مواد و تكنولوژي توليد بستگي دارد . جهت رفع اين مشكل و افزايش دوام و مقاومت شيشه رنگ شده، سطح شيشه را حرارت ميدهند تا مقداري از سطح آن ذوب شود، سپس ماده رنگي را با آن مخلوط ميكنند . نكته شايان ذكر در مورد شيشه هاي رنگ شده اين است كه قابليت عبور دهي نور در آنها از شيشه هاي رنگي كمتر است.
این مقاله به صورت کامل در فایل پی دی اف ضمیمه شده است.
