《建筑材料玻璃》課件

建筑材料-玻璃玻璃是一種常見的建筑材料，具有透光性、隔熱性、耐腐蝕性等優(yōu)點。玻璃種類繁多，應(yīng)用廣泛，包括平板玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃等。課程目標(biāo)掌握玻璃的特性了解玻璃的化學(xué)成分、物理性能，以及不同類型玻璃的特性。熟悉玻璃的應(yīng)用學(xué)習(xí)玻璃在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，包括玻璃幕墻、窗戶、門等。了解玻璃的加工工藝熟悉不同玻璃的加工工藝，例如浮法玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃等。玻璃的概念及分類1玻璃的定義玻璃是一種無機(jī)非金屬材料，通常由硅酸鹽組成。2玻璃的特性玻璃通常是透明的、堅硬的、耐腐蝕的，而且不導(dǎo)電。3玻璃的分類玻璃可以分為平板玻璃、玻璃制品、特種玻璃。玻璃的化學(xué)成分玻璃是一種無機(jī)非金屬材料，其主要成分是二氧化硅（SiO2）。玻璃的化學(xué)成分決定了其物理性能，包括熔點、硬度、抗化學(xué)腐蝕能力等。玻璃中常見的化學(xué)成分還包括氧化鈉(Na2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鋁(Al2O3)等。70%二氧化硅玻璃的主要成分，約占70%。15%氧化鈉降低熔點，提高流動性。5%氧化鈣增加化學(xué)穩(wěn)定性。5%氧化鎂提高強(qiáng)度和耐熱性。玻璃的物理性能玻璃具有多種物理性能，如硬度、密度、光學(xué)性能、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度等。這些性能在建筑材料中發(fā)揮著重要作用，例如，玻璃的透光性使其在建筑物中能夠引入自然光，而其強(qiáng)度和耐候性使其能夠承受風(fēng)力、雨雪和溫度變化等外部環(huán)境因素。玻璃的制造工藝1原材料準(zhǔn)備選擇合適的原材料，如石英砂、純堿、石灰石等，經(jīng)過粉碎、混合等步驟。2熔融將原材料在高溫爐中熔融，形成均勻的玻璃液。3成型根據(jù)不同的玻璃類型，采用不同的成型方法，如吹制、壓延、浮法等。4退火將成型的玻璃緩慢冷卻，消除內(nèi)應(yīng)力，提高玻璃的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。玻璃制造工藝是一個復(fù)雜的過程，需要嚴(yán)格控制溫度、時間等參數(shù)，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的玻璃。浮法玻璃的制造工藝1熔融將原材料（如石英砂、純堿、石灰石等）混合并熔化成玻璃液。2浮法將熔化的玻璃液流到熔融的錫槽中，在錫液表面形成平整的玻璃薄片。3冷卻將浮法玻璃緩慢冷卻，以消除內(nèi)應(yīng)力，并獲得穩(wěn)定的物理性能。曲面玻璃的制造工藝模具成型根據(jù)設(shè)計圖紙，制作曲面玻璃模具，包括正模和負(fù)模。玻璃熔化將玻璃料在高溫下熔化成液態(tài)，并將其注入模具。冷卻定型在模具中冷卻定型，使玻璃冷卻成型為所需的曲面形狀。拋光打磨對曲面玻璃進(jìn)行拋光打磨，以獲得光滑的表面。檢驗包裝最后對曲面玻璃進(jìn)行檢驗，并進(jìn)行包裝，以便于運輸。中空玻璃的制造工藝1切割玻璃根據(jù)設(shè)計尺寸，切割所需尺寸的玻璃片。2清洗玻璃確保玻璃表面清潔，無灰塵和污垢。3組裝中空玻璃將兩片或多片玻璃以一定間距平行放置，并用密封條將其密封。4抽真空抽真空，并充入惰性氣體，如氬氣，以提高隔熱性能。5封邊封邊，確保中空玻璃的密封性和氣密性。中空玻璃的制造工藝涉及多個步驟，從切割玻璃到封邊，每個步驟都至關(guān)重要，確保最終產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。鋼化玻璃的制造工藝1切割根據(jù)設(shè)計要求切割玻璃。2預(yù)熱將玻璃加熱到特定溫度。3急速冷卻快速冷卻玻璃表面，形成壓縮應(yīng)力。4檢驗檢驗鋼化玻璃質(zhì)量，確保符合標(biāo)準(zhǔn)。鋼化玻璃是將普通玻璃加熱到一定溫度后，迅速冷卻而形成的一種表面具有壓應(yīng)力、內(nèi)部具有張應(yīng)力的安全玻璃。夾層玻璃的制造工藝1玻璃板清潔首先需要對兩片玻璃進(jìn)行嚴(yán)格清潔，去除表面污垢和灰塵，確保粘合效果。2中間層鋪設(shè)在兩片玻璃之間鋪設(shè)一層或多層聚乙烯醇縮丁醛(PVB)薄膜，作為夾層材料，提高玻璃的強(qiáng)度和安全性。3高溫?zé)釅簩善ＡШ椭虚g層材料放入高溫高壓釜中進(jìn)行熱壓，使PVB薄膜熔化并與玻璃緊密結(jié)合，形成一體。4冷卻定型最后，將夾層玻璃在冷卻機(jī)中逐漸降溫，使玻璃和PVB薄膜完全冷卻固化，形成堅固耐用的夾層玻璃。鍍膜玻璃的制造工藝基片準(zhǔn)備首先，需要準(zhǔn)備一塊清潔的玻璃基片，可以是平板玻璃，也可以是其他類型的玻璃。鍍膜在清潔的玻璃基片上，進(jìn)行鍍膜，常用的鍍膜方法包括真空鍍膜、磁控濺射鍍膜等。熱處理為了提高鍍膜的牢固性和穩(wěn)定性，需要對鍍膜后的玻璃進(jìn)行熱處理，例如退火或鋼化。檢驗最后，需要對鍍膜玻璃進(jìn)行檢驗，確保其滿足設(shè)計要求，例如透光率、反射率等。彩色玻璃的制造工藝1添加著色劑在玻璃熔融過程中添加金屬氧化物或鹽類，改變玻璃的顏色。2熔融玻璃將原材料在高溫下熔融成玻璃液。3冷卻成型將熔融的玻璃液冷卻成型，制成各種形狀的彩色玻璃。彩色玻璃的制造工藝主要分為三個步驟：添加著色劑，熔融玻璃和冷卻成型。不同的著色劑會產(chǎn)生不同的顏色，例如，氧化鈷會使玻璃呈現(xiàn)藍(lán)色，氧化鐵會使玻璃呈現(xiàn)紅色。彩色玻璃的制造工藝可以用于制造各種類型的玻璃制品，例如玻璃幕墻，玻璃門窗，玻璃藝術(shù)品等。玻璃的性能指標(biāo)指標(biāo)單位數(shù)值密度g/cm32.4-2.6硬度莫氏硬度5-6抗彎強(qiáng)度MPa40-60抗壓強(qiáng)度MPa100-150熱膨脹系數(shù)10??/℃8-10光透射率%80-90玻璃的力學(xué)性能玻璃的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彈性模量都比較高，這使得它能夠承受較大的外力。玻璃的硬度較高，這使其具有耐磨、耐刮擦的特性。玻璃的光學(xué)性能透光性玻璃對可見光具有較高的透光率，使光線可以自由通過。反射率玻璃表面會反射一部分光線，反射率取決于玻璃的種類和表面處理。折射率光線從空氣進(jìn)入玻璃時會發(fā)生折射，折射率決定了光線偏轉(zhuǎn)的角度。玻璃的隔熱性能玻璃的隔熱性能是指玻璃抵抗熱量傳遞的能力。這是建筑節(jié)能的重要指標(biāo)之一，影響著建筑物的能源消耗和室內(nèi)舒適度。玻璃的隔熱性能主要取決于玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)、熱輻射系數(shù)和熱對流系數(shù)。0.7熱傳導(dǎo)系數(shù)單位時間內(nèi)通過單位面積的熱量，數(shù)值越小，隔熱性能越好。0.8熱輻射系數(shù)玻璃表面吸收太陽輻射能量的比率，數(shù)值越小，隔熱性能越好。0.2熱對流系數(shù)玻璃表面與空氣之間的熱交換量，數(shù)值越小，隔熱性能越好。玻璃的隔音性能玻璃的隔音性能主要取決于玻璃的厚度、材質(zhì)和結(jié)構(gòu)。厚的玻璃比薄的玻璃隔音效果好，鋼化玻璃比普通玻璃隔音效果好，中空玻璃比單層玻璃隔音效果好。中空玻璃隔音原理：中空玻璃在兩片玻璃之間形成一個空氣層，空氣層可以有效阻擋噪音的傳播。玻璃的耐候性耐候性優(yōu)良耐腐蝕強(qiáng)耐紫外線高抗風(fēng)化好玻璃具有良好的耐候性，能夠抵抗風(fēng)吹日曬雨淋等自然環(huán)境的影響。玻璃的耐腐蝕性強(qiáng)，可以長期暴露在空氣中而不會發(fā)生腐蝕。玻璃的加工工藝切割根據(jù)設(shè)計圖紙，使用金剛石切割工具將玻璃切割成所需的尺寸和形狀。磨邊使用磨邊機(jī)將玻璃的邊緣磨平，去除毛刺和不規(guī)則形狀，使玻璃邊緣光滑美觀。鉆孔在玻璃上鉆孔，用于安裝玻璃五金件，例如門把手、鉸鏈等。熱彎將玻璃加熱到一定溫度，使其軟化，然后在模具中進(jìn)行彎曲，制作成各種形狀的曲面玻璃。表面處理對玻璃進(jìn)行表面處理，例如噴砂、磨光、蝕刻等，增加玻璃的裝飾性或功能性。玻璃幕墻的特點美觀大方玻璃幕墻透明度高，光線充足，能展現(xiàn)建筑物的簡潔美感。通透性強(qiáng)玻璃幕墻具有良好的透光性和視野，能使室內(nèi)空間更加明亮、開闊。保溫隔熱性能現(xiàn)代玻璃幕墻可以采用中空玻璃或LOW-E玻璃等，具備良好的保溫隔熱性能，節(jié)約能源。玻璃幕墻的構(gòu)造1外墻裝飾層通常由陶瓷磚、石材或金屬板等材料組成，美觀且易于維護(hù)。2玻璃面板采用不同類型的玻璃，如鋼化玻璃或夾層玻璃，以提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全保障。3金屬框架由鋁合金或鋼材制成，提供支撐和固定玻璃面板，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。4密封膠用于密封玻璃面板與金屬框架之間的間隙，防止水汽和灰塵進(jìn)入，確保建筑物的防水和隔熱性能。5保溫層位于玻璃面板和金屬框架之間，通常使用聚氨酯泡沫或巖棉等材料，提升建筑物的保溫隔熱效果。玻璃幕墻的設(shè)計1功能需求采光、通風(fēng)、保溫、隔熱2安全性抗風(fēng)壓、抗震、防火3美觀性材料選擇、顏色搭配、造型設(shè)計4經(jīng)濟(jì)性成本控制、施工效率、后期維護(hù)玻璃幕墻設(shè)計需要綜合考慮功能性、安全性、美觀性和經(jīng)濟(jì)性等因素。設(shè)計過程中應(yīng)根據(jù)建筑物的具體情況進(jìn)行個性化設(shè)計，并嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。玻璃幕墻的施工1準(zhǔn)備階段清理施工場地安裝施工腳手架預(yù)埋件和固定件安裝2安裝階段安裝玻璃幕墻骨架安裝玻璃面板密封和防水處理3收尾階段清潔和驗收拆除腳手架玻璃幕墻的驗收1外觀檢查玻璃表面平整、無劃痕、氣泡。2結(jié)構(gòu)檢查框架牢固、連接處密封。3性能測試水密性、氣密性、抗風(fēng)壓。4安全檢查安全玻璃、安全系數(shù)。驗收過程需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保玻璃幕墻質(zhì)量符合設(shè)計要求。玻璃幕墻的維護(hù)定期清潔定期清潔可以保持玻璃幕墻的清潔和美觀，延長其使用壽命。檢查密封檢查密封條是否完好，防止雨水滲入，導(dǎo)致玻璃幕墻腐蝕或漏水。檢查框架檢查框架是否有松動或損壞，及時進(jìn)行維修，確保玻璃幕墻的穩(wěn)固性。檢查五金檢查五金件是否正常，及時更換磨損或損壞的五金件，保證玻璃幕墻的正常使用。定期保養(yǎng)定期對玻璃幕墻進(jìn)行保養(yǎng)，如涂抹防水劑，防止雨水侵蝕，延長其使用壽命。玻璃在建筑中的應(yīng)用窗戶和門玻璃是建筑中常見的設(shè)計元素，用于窗戶和門，提供自然光線和通風(fēng)。幕墻玻璃幕墻是現(xiàn)代建筑中常見的建筑元素，為建筑物提供現(xiàn)代和時尚的外觀。室內(nèi)裝飾玻璃還可以用于室內(nèi)裝飾，例如臺面、樓梯扶手和裝飾墻面，增添光彩和現(xiàn)代感。天窗天窗可以將自然光引入建筑內(nèi)部，同時還可以改善通風(fēng)和視野。綠色建筑中的玻璃應(yīng)用采光玻璃可以最大限度地利用自然光，減少照明能耗。保溫隔熱使用隔熱玻璃可以有效地阻隔熱量傳遞，降低能耗。節(jié)能環(huán)保玻璃的可回收性可以減少建筑材料浪費。玻璃技術(shù)的發(fā)展趨勢11.智能玻璃智能玻璃能根據(jù)光線強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)透光率，并可根據(jù)需要進(jìn)行顏色、圖案變化，實現(xiàn)節(jié)能、安全等功能。22