KLAASIMAAILM EHITUSES (0)

Ees ja perekonnaimi
KLAASIMAAILM EHITUSES
REFERAAT
Õppeaines: HOONE OSAD I
Õpperühm:XXA
Juhendaja : lektor Jüri Tamm
Esitamiskuupäev:.......................
Allkiri :.......................
Tallinn 2014

Sisukord

Sissejuhatus 3
1.Klaas 4
1.1.Funktsioonid ja omadused 4
1.2.Tootmine 4
2.Klaasi töötlemine 6
2.1.Klaasi karastamine 6
2.2.Klaasi kuumtugevndamine 6
2.3.Klaasi lamineerimine 7
2.4.Klaasi painutamine 7
2.5.Klaasi taustvärvimine 7
3.Erinevad klaasid 8
3.1.Tavaline klaas 8
3.2. Kirgas klaas 8
3.3.Päiksekaitseklaasid 9
3.4.Energiasäästuklaas 9
3.5.Isepuhastuv klaas 9
3.6.Tuletõkkeklaasid 10
3.7.Turvaklaasid 10
3.8.Mürasummutavad klaasid 11
3.9.Dekoratiivklaasid 11
3.10.Matistatud klaasid 11
3.11.Taustvärvitud klaasid 11
3.12.Siiditrükitud klaasid 12
3.13.Painutatud klaasid 12
kasutatud kirjandus: 13

Sissejuhatus

Klaas on igapäevaselt meid ümbritsev materjal, mis oma olemuselt on lihtne, loogiline ja arusaadav, kuid samas salapärane ning fantaasiale palju võimalusi pakkuv materjal. Materjalina tundub klaas habras, kuid oma omadustelt on see siiski uskumatult tugev, raskesti kuluv ja läbipaistev materjal, millest saab valmistada väga vastupidavaid ja omapäraseid praktilisi lahendusi kodukaunistamiseks.Klaasi kasutamise ajalugu on pikk. Juba kiviajal avastati omapärane looduslik klaas, vulkaaniline kivim obsidiaan. Klaasi kasutati kaunistuselemendina nõude glasuurimisel umbes 1500. aasta paiku enne meie aega Egiptuses ja Mesopotaamias. Esimesi klaasipuhumistehnikaid katsetati 1. sajandil enne Kristust ning sellest sai alguse klaasesemete valmistamine.

Klaas

Funktsioonid ja omadused

Ulatusliku arendustöö tulemusena on klaas muutunud ehituskonstruktsiooni aktiivseks osaks, mille ülesandeks on kanda erinevaid funktsioone. Peamisteks funktsioonideks on energia säästmine, päikesekaitse, mürasummutus, turvalisus ja ohutus ning laialdased disanivõimalused. Lisaks sellele kuuluvad klaasi funktsioonide alla ka isepuhastuvus, tuletõkestus ning võimalus klaasiga kütta.Klaasi peamiseks omaduseks on see, et ta on nähtava valguse suhtes läbipaistev. Läbipaistvus tuleneb asjaolust, et klaasi moodustavas materjalis ei ole ühtki aatomijoone üleminekuolekut, millel oleks nähtava valguse energia. Nii ehitusel kui ka mujal on tähtis läbipaistev klaas. Klaasi lähteaineteks on sooda (Na2CO3), kriit või marmor (CaCO3) ja valge kvartsliiv (SiO2). Klaas ei sula kindlal temperatuuril, vaid muutub kuumutades järk-järgult pehmemaks ja vedelamaks. Klaasi kasutatakse ka pakendite valmistamiseks. Erinevaid klaasi omadusi kombineerides aga saame lõputu hulga kasutusvõimalusi.
Klaaside mitmekesisus ja funktsioonide paljusus avabki pidevalt uusi võimalusi nii uusehituses kui ka renoveerimissektoris ning on muutnud oluliseks materjaliks igapäevases elus.

Tootmine

Klaasi lähteaineteks on sooda (Na2CO3), kriit või marmor (CaCO3) ja valge kvartsliiv (SiO2) ning selle tootmisel kasutatakse sulatusahjudes põlemisprotsessil tavaliselt õhku. Klaas ei sula kindlal temperatuuril, vaid muutub kuumutades järk-järgult pehmemaks ja vedelamaks.
Täitmaks välistarinditele esitatavaid nõudeid, töödeldakse tasapindne klaas tänapäeval ümber klaaspaketiks, mida valmistatakse spetsiaalsel tootmisliinil.

Klaasi töötlemine

Klaasi on võimalik töödelda lõpmata hulgal erineval moel. Töödeldud klaas kaitseb nii kuuma kui külma eest. Klaasi töötlemine võimaldab klaasi tugevdada, karastada ning muuta seda turvalisemaks nind helisummutavaks. Lisaks saab klaasi toonida, värvida, vormida jne. [4]

Klaasi karastamine

Klaasi termiline karastamine töötati välja 1929. aastal SAINT-GOBAIN’i poolt tootenimetuse Securit all. Klaasi karastamise protsessi käigus kuumutatakse klaasi spetsiaalses ahjus umbes 600-650 °C juures, misjärel see kiirjahutatakse. Sellise protsessi tagajärjel tekivad klaasis sisepinged, mis muudavad klaasi vastupidavamaks mehhaaniliste mõjutuste ja temperatuurikõikumiste suhtes. Tänu eelpingestatusele puruneb klaas õnnetuse korral väikesteks, ümarate servadega kildudeks, hoides seeläbi ära vigastuste ohu.
Karastusprotsess ei muuda klaasi spektrofotomeetrilisi omadusi. Viimistlusprotsessi juures tuleb silmas pidada, et servade töötlemine ja puurimine tuleb teostada enne klaasi karastamist.
Tingituna nikkelsulfiidi osakestest võib vahel tekkida karastatud klaasi iseeneslik purunemine . Klaasi purunemise vältimiseks sellisel viisil on võimalik nimetatud osakeste avastamine. [4]

Klaasi kuumtugevndamine

Kuumtugevdatud klaasi valmistamine toimub sarnase protsessi abil, mida kasutatakse ka karastatud klaasi valmistamiseks. Erinevuseks on järkjärguline jahutustsükkel. Kuna kuumtugevdatud klaasi purunemispilt on sarnane lõõmutatud klaasile, ei loeta seda turvaklaaside hulka. Kuumtugevdatud klaas sobib eriti hästi rakendusteks, kus on tegemist termiliste pingetega, samas kui turvanõuete täitmine pole kohustuslik. Kuumtugevdatud klaasi kasutamine on ideaalne ka rakenduste puhul, kus nõutav mehhaaniline tugevus on lõõmutatud klaasi omast suurem, kuid karastatud klaasi omast väiksem. [4]

Klaasi lamineerimine

Lamineeritud klaasi tootmisprotsess leiutati 1909. aastal prantsuse keemiku Edouard Benedictuse poolt tootenimetuse Triplex all. Protsess seisneb kahe klaasikihi lamineerimises PVB-kile (polüvinüülbutüraal) abil, mis tagab ka klaasi võimalikul purunemisel ohutuse, kuna klaasikillud jäävad kile külge kinni, tagades kõrgel tasemel kaitse vigastuste vastu. Klaasikihtide ühendamine toimub tolmuvabas ruumis, kus PVB-kile rullitakse laiali ühele kahest klaasist, lõigates selle servad vastavalt vajalikule suurusele. Seejärel asetatakse teine klaasikiht kilekihi peale. Klaas asetatakse kalandrisse ja kuumutatakse umbes 100 °C juures. Kalandri kahe valtsi vahel surutakse klaasikihid ja PVB-kile omavahel kokku ning klaaside vahele jäävad pisikesed õhumullid muudavad klaasi piimjalt häguseks. Et klaasi ja fooliumi täielikult omavahel kokku liituks ja õhumullid väljuks, hoitakse klaasi veel mitu tundi kuumutatud survemahutis (autoklaavis) kõrge temperatuuri ja rõhu juures. Seejärel on klaas ja kile omavahel läbipaistvalt ühendatud. Lamineeritud klaasi väljapaistvaks omadusseks on ka terviklikkuse säilitamine. Nimelt on klaasil võime taluda survet isegi klaasi purunemise korral ja selle läbi avast mitte välja langeda. [4]

Klaasi painutamine

Klaasi painutamiseks kuumutatakse kõigepealt klaasitahvel ahjus kuni tema pehmenemispunktini umbes 600 °C juures. Seejärel asetatakse klaas kas konkaavsele (nõgusale) või konvekssele (kumerale) vormile, mille järgi vütab ta oma lõpliku kuju.
Pärast seda, kui klaas on võtnud vormi kuju, algab jahutusprotsess, mis viiakse läbi võimalikult aeglaselt, vältimaks sisepingete ja liiga suurte deformatsioonide tekkimist klaasi pinnal. Viimistlusprotsess tuleb teostada enne klaasi painutamist. [4]

Klaasi taustvärvimine

Tänapeva tehnoloogia võimaldab katta klaasi erinevates toonides- klaasile saab anda nii värvilise läike kui ka mati pinna. Baasklaasiks võib olla nii kirgas kui ka masstoonitud klaas.
Taustvärvitud klaasi näol on tegemist karastatatud klaasiga, mis tähendab, et seda klaasi hiljem enam töödelda ei ole võimalik. Värvikate põletatakse klaasi karastusprotsessi käigus osaliselt klaasi pinna sisse, mis muudab klaasi äärmiselt vastupidavaks ilmastiku ja mehaaniliste vigastuste suhtes. [4]

Erinevad klaasid

Tavaline klaas

Tavalist (Float-klaas, ehitusklaas) aknaklaasi valmistatakse liivast , soodast ja kalgist. Antud koostisosadele lisatakse natuke rauda, magneesiumi, alumiiniumi ning klaasipuru ja sideaineid , et saavutada sulaklaasi homogeensuse. Valmistamine toimub jätkuva protsessina, kus sulanud klaas valatakse sula tinaga täidetud vanni peale. Sulaklaas valatakse klaasi lindiks, mis jahutatakse ning lõigatakse seejärel sobivasse mõõtu.
Float-klaas on läbinähtav, ühtlase paksusega, tasaste ja leekpoleeritud pindadega.
Seda valmistatakse mõõtudega 3,21 x 6,0 m ja paksusega 0,4 – 19 mm.
Klaasi kasutatakse erinevates toodetes nagu akendes, mööblis, autodes, elektroonikas jne. Suurim ehitusklaasi kasutusala on akende, uste, fassaadide ja katuste klaasimine, kus klaasi paksuseks on tavaliselt 3-12 mm. Float-klaasi võib pinnata, karastada, lamineerida, siidtrükkida, kuumvärvida, painutada ja hõbetada ( peeglid ). [1]

Kirgas klaas

Kirgas klaas on alustooteks tervele tööstusele. Seda on võimalik töödelda paljudel erinevatel viisidel. Seda saab katta, et ta kaitseks nii külma kui sooja eest. Lisaks saab kirgast klaasi kasutada klaaspakettides, helisummutus, turva ja ohutusklaasidena. Seda võib nii lamineerida kui ka termotöödelda ja kuumutada. Ka saab antud klaasi värvida, teha sellele erinevaid trükke, saab lõigata eri kujudele. Kirgast klaasi kasutatakse väga paljudes erineva kasutusalaga toodetes.
Eriti kirka klaasi puhul on tavalises klaasis suurem raua oksiidide sisaldus, mistõttu on klaasil natuke rohekas toon. [1]

Päiksekaitseklaasid

Et vältida päikeseenergia poolt tekkiva siseruumi õhutemperatuuri tõusu ning UV-kiirgust ning reguleerida soojuskiirgust võib klaaspakettides kasutada päikesekaitseklaase. Päikesekaitseklaase on pakkuda kahte eri tüüpi – massvärvitud ja pindkaetud klaasid, millel on ka energiasäästu omadus. Päikesekaitseklaasid tuleb alati asetada välimiseks klaasiks parema päikesekaitse saavutamiseks. Kuna mõned päikesekaitseklaasid absorbeerivad palju.
päikeseenergiat, on mõnel juhul vältimatu klaasid karastada termilise purunemise riski maandamiseks.
Massvärvitud päiksekaitseklaasid vähendavad päikeseenergia läbimist absorbeerimisega rohkem kui kirgas klaas. Nad on läbivärvitud ja valmistatud samal tehnoloogial nagu kirgas klaas, kuid neile on lisatud absorbeerivaid lisaaineid (muudavad klaasi massi tonaalsust ja vähendavad peegeldust). Massvärvitud klaaside toonid on hall, pronks, roheline ja sinine. Tooni tumedus sõltub klaasi paksusest. Pindkaetud päiksekaitseklaasid ühildavad omavahel päikesekaitse- ja energiasäästuklaaside omadused. Nad koosnevad tavalisest float-klaasist, mis on pinnatud äärmiselt õhukese ja madala emisiviteetse pinnaga. [2]

Energiasäästuklaas

Energiasäästuklaas koosneb tavalisest kirkast klaasist, mis on pinnatud selektiivse pinnaga. Ta laseb läbi päikese lühilainelise kiirgusenergia ja peegeldab tagasi pikalainelise, ruumist välja pürgiva soojuskiirguse. [2]

Isepuhastuv klaas

Isepuhastuva klaasi välispinnal on eriline kahetoimeline kiht. Päevavalgusega kokku puutudes pinnakattes tekib kahetoimeline keemiline reaktsioon . Kõigepealt lagundub klaasi pinnale tekkinud orgaaniline mustus ja seejärel uhub vihmavesi eraldunud mustuse klaasi pinnalt. Kui klaasid on eriti määrdunud ja kestab pikem kuiva periood või vihmavesi ei satu klaasi pinnale, on pesemine vajalik. Tavaliselt piisab veega uhtumisest, kuid lisaks võib kasutada pehmet kangast ja lahjat pesuainet. Pinnakate aktiveerub mõne aja pärast uuesti.
Kuigi pinnakate on kõva, võib teda vigastada teravate esemetega, terasvillaga ja abrassiivsete puhastusainetega. [2]

Tuletõkkeklaasid

Kõik tuletõkkeklaasid on vaieldamatult head kaitseks leekide ja suitsugaaside eest
(tuleklass E). Tuletõkke klaasid jagunevad kahte rühma – armeeritud klaasid ja mitmekihilised klaasid. Ainult leekide ja põlemisgaaside vastu pakuvad kaitset armeeritud klaasid. Kaitset ka suurte kuumuste vastu (tuleklass EI) pakuvad mitmekihilised tuletõkke klaasid. Armeeritud klaas sisaldab õhukest terastraat võrku, mis hoiab klaasitükid koos klaasi purunedes. Mitmekihiliste klaaside puhul koosneb klaas mitmest float-klaasi kihist nind nendevahelisest läbipaistvast silikaatkihist. [2]

Turvaklaasid

Turvaklaasidega võib luua valgusrohkeid, läbinähtavaid ja turvalisi interjööre. Turvaklaasid on karastatud ja lamineeritud klaasid. Neid kahte klaasitüüpi ühildades saavutatakse klaasid mis on kuulikindlad, murdvarguste kindlad ja mida saab kasutada kohtades kus on suur raskuskoormus (trepid, põrandad).Karastatud klaasi lisandunud tugevus on tekkinud klaasi kuumutamisel 600-650oC-ni. Seejärel klaas jahutatakse kiiresti, mille tulemusel muutub klaas umbes 5 korda tugevamaks kui tavaline klaas. Karastatud klaas peab vastu koormustele tunduvalt paremini kui tavaline klaas ja täidab turvaklassi 1(C)1 nõudeid. Ka karastatud klaas võib puruneda, kui teda koormatakse nii palju, et ta murdub. Purunedes karastatud klaasist tekkivad väikesed tükid ei ole ohtlikud, võrreldes tavalisele klaasile omaste teravate lõikeservadega. Lamineeritud klaas saab oma turvaomadused lamineerimisprotsessis. Kaks ja rohkem klaasi tahvlit lamineeritakse omavahel kokku PVB kilega , mis teeb lamineeritud turvaklaasist sitke ja raskesti purustatava klaasi. Kui klaasi üle koormata, murdub ta tavalise klaasiga samalaadselt, kuid klaasitükid püsivad kinni PVB kilel. Normaalse paksusega lamineeritud klaas ei mõjuta optilisi omadusi. Lamineeritud klaas kaitseb ka UV-kiirguse eest. Kuuli- ja vandalismikindlad klaasid - mitmekordne PVB lamineeritud klaas pakub samasugust kaitset kui lamineeritud klaas, kuid kannatab rohkem koormusi, eriti juhul kui lamineerimisel kasutatakse ka karastatud klaasi.
Vandalismikindlad klaasid jagunevad turvaklassidesse P6B – P8B. Nad takistavad märkimisväärselt sissemurdmist, kui tegemist on plaanitud tegevusega .
Kuulikindlad klaasid jagunevad turvaklassidesse BR1-BR7 ja SG1-SG2, kuna tegemist on eriti suure raskusjõuga. [2]

Mürasummutavad klaasid

Müra on häiriv nähtus, mis võib tungida klaasiosade ja ebatihedate ehitusosade vahelt läbi. Heliisolatsiooni omadusi võib parandada muutes ise klaase või klaasidevahelisi kaugusi.
Klaasi paksuse kasvatamisega kasvab klaasi kaal ja heli võnked ei saa nii kergelt klaasi liikuma. Klaasi heliisolatsiooni arv kasvab umbes 6 dB kaalu kahekordistumisel.
Klaasidevaheline kaugus määratleb olemusliku resonantsi sageduse. Mida suurem vahekaugus , seda madalam resonantsi sagedus. Vahekauguse olemasolul 20mm on resonantsi sageduse vähenemine küllaltki marginaalne. Kasvatades vahekaugust võimalikult suuremaks on heliisolatsiooni paranemine märkimisväärne. [2]

Dekoratiivklaasid

Dekoratiivklaasidel on reljeefne pind, mis valtsitakse kuuma klaasimassi klaasi valmistuse käigus. Dekoratiivklaase on saadaval mitmete erinevate mustritega, rohkem ja vähem läbikumavaid, olenevalt mustrist. Dekoratiivklaase on palju erinevaid toone kirgastest kuni tumedate toonideni välja. Klaasi paksus on üldjuhul 4mm, kuid on ka sorte mille paksus ulatub 10mm-ni. Enamus dekoratiivklaasid on karastatavad ja lamineeritavad olenevalt mustri sügavusest. [2]

Matistatud klaasid

Matistatud klaasid jagunevad matistamise tehnoloogia järgi satiin klaasideks ja liivapritsitud klaasideks. Satiin klaasid on läbikumavad ning tema töödeldud pind on viimistletum. Satiin klaasi on kerge käsitleda nind ta on karastatav. Liivapritsitud klaasi pind on liivaga tasaselt matiks pritsitud. See tehnika võimaldab ka mustriga pindu valmistada. Liivapritsitud pindasid on raske puhastada , mistõttu on soovitatav pind tefloniga katta või klaasipaketis sisemise pinnana kasutada. [2]

Taustvärvitud klaasid

Fassaadi umbosade klaasimisel ühekordse taustkaetud klaasiga on olemas kaks erinevat lahendust tausta katmisel, kas emailimine või pindamine. Emailitud fassaadi umbosa klaasidel on keraamiline värv tagapinnale põletatud. Ühtlaste fassaadide puhul kasutatakse umbosade klaasidena samalaadse peegelduse ja tooniga klaase kui on aknaklaasid .
Et klaas peegeldaks, peab klaasi tagune olema pimedam kui klaasi esine pind. Mida suurem valguse vahe sise- ja välispinna vahel, seda suurem peegeldus efekt on klaasidel. Seega ühtlane peegeldus on ainult päevavalguses. Õhtuti valgustus suhted muutuvad ja peegeldus väheneb, ehk alati kui siseruumide valgustus on välisvalgusest tugevam, võime väljast näha sisse. Taustvärvitud klaasid on alati karastatud ja vähemalt 6mm paksud. [2]

Siiditrükitud klaasid

Siidtrükitud klaase on saadaval paljude erinevate mustritega. Värv emaileeritakse pinnale karastusprotsessis, mis muudab klaasi ühtlasi ka turvaklaasiks ja teeb ta termilisi pingeid taluvaks. Siidtrükitud klaasid sobivad samahästi sisekasutusse, kui ka välisfassaadidele. Siidtrükitud klaaside tüüpilisteks kasutuskohtadeks on klaasist vaheseinad ja –uksed, välisfassaadid ja –katused. [2]

Painutatud klaasid

Tänapäeva ehituslikus arhitektuuris on kumerate klaaspindade kasutamine juba väga laialt levinud. Kui algusaastatel kasutati kumeraid klaase ja klaaspakette ainult vitriinidena ja piirdeklaasidena, siis alates 90-ndatest aastatest kui algas võimas klaaselementide areng maailmas, kasutatakse kumeraid klaase ka hoonete fassaadidel, katustel ja rahvarohkete hoonete pöörduste klaasidena. [2]

kasutatud kirjandus:

[1] www.montonissa.ee, Montonissa OÜ, [Võrgumaterjal]. Available : http://www.montonissa.ee/tooted/kirgas-float-klaas/200/211 . [Kasutatud 5 .april, 2014].
[2] www.klaasmerk.ee, AS Klaasmerk, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.klaasmerk.ee/tooted . [Kasutatud 5 .april, 2014].
[3] www.baltiklaas.ee, Glassolutions, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.glassolutions.ee/knowledge-centre/how-to-guides . [Kasutatud 5 .april, 2014].
[4]www.klaasimeister.ee, AS Klaasimeister, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.klaasimeister.ee/index.php?page=106 &. [Kasutatud 5 .april, 2014].