Стекло и его история

Не менее интересный вид стекла — это жароупорное стекло. На сковородке из жароупорного стекла можно жарить мясо даже на открытом огне, не опасаясь, что она лопнет. Стакан из жароупорного стекла можно поставить в ледяную воду, а затем налить в него кипяток. Стакан при этом останется цел. Из такого стекла в настоящее время делают посуду для химических лабораторий, водомерные стёкла, сковородки, кастрюли и др.

Обычное стекло лопается при быстрой смене температур из-за неравномерного изменения объёма при нагревании и охлаждении. Например, при наливании горячей воды в охлаждённый стакан та часть его, куда попала вода, начинает быстро расширяться, а холодная часть не изменяет своего объёма. В результате стакан лопается. Учёные стали искать такие вещества, которые могли бы уменьшить степень расширения стекла. Было найдено, что этими свойствами обладает борный ангидрид. Наоборот, сода и другие щёлочи, которых много в обычном стекле, вызывают его сильное расширение при нагревании. Поэтому для изготовления тугоплавкого стекла стали применять борный ангидрид, стараясь в то же время уменьшить количество щелочных окислов.

В 1932 году советский учёный профессор И. И. Китайгородский указал на возможность получения ещё одного очень интересного вида стекла — плавающего в воде. Такое стекло, кроме того, очень плохо проводит тепло и может служить теплоизолятором, а также способно поглощать звук, т. е. является звукоизолятором. Лёгкость и хорошие изоляционные свойства такого стекла объясняются его пористым строением. Этот материал называют «пеностеклом».

Изготовляется пеностекло следующим образом. Порошок тонкоразмолотого стекла смешивают со специальными веществами — газообразователями. Чаще всего в качестве газообразователей применяют кокс, молотый известняк или мрамор. Холодной смесью (шихтой) наполняют стальные формы, которые затем ставят в печь, имеющую вид туннеля. В разных частях печи-туннеля поддерживается разная температура. По дну её проложены четыре ряда стальных роликов. Формы, попадающие в печь, сначала подогреваются, затем передвигаются по роликам при помощи специального приспособления — толкателя — в зону, где поддерживается температура несколько выше 800°. При этой температуре газообразователи начинают образовывать газы, которые вспенивают сильно размягчённое стекло. Затем формы передвигают в следующую зону, где их охлаждают и вынимают из печи.

Добавляя в шихту красители, получают цветное пеностекло.

Пеностекло применяют в строительстве как теплоизоляционный и звукоизоляционный материалы для стен. Благодаря лёгкому весу и несгораемости оно может применяться для устройства перегородок на морских и речных судах. Из цветного пеностекла можно делать красивые мозаики и скульптуры.

Стекло очень хорошо сопротивляется сжатию. Возьмём, например, три столбика квадратного сечения из кирпича, бетона и стекла и создадим на них нагрузку в 100 т. Чтобы столбики не разрушились, кирпичный столбик нужно сделать сечением 125 X125 см, бетонный — 25 X 25 см, а стеклянный — всего 5 X 5 см.

Это свойство стекла делает его ценным материалом для строительства зданий и изготовления различных строительных изделий. Стекло может применяться для стен, перекрытий и перегородок в виде пустотелых блоков. Из стекла можно делать ванны, раковины, черепицы, розетки, филёнки, наличники, перила, лестничные ступени, решётки, дверные ручки и другие предметы и детали для внутренней и наружной отделки зданий.

Стеклянные строительные детали не горят и не гниют, легко моются водой. Цветные стеклянные строительные изделия украшают здания. Чтобы предохранить стекло от разрушения при толчках, ударах и при высоких температурах (в случае пожаров), его можно армировать, т. е. вооружить, укрепить. Армированное стекло изготовляют вдавливанием тонкой металлической сетки в ещё не затвердевший лист стекла или прокатывают сразу две ленты стекла, между которыми уложена сетка (рис. 16). Если даже на таком стекле появятся трещины, то всё же сетка не даст стеклу рассыпаться.

Стекло как строительный материал получает в настоящее время всё более и более широкое применение.

Рис. 16. Слева — металлическая сетка, справа — армированное стекло.