Se spune că sticla a fost utilizată încă din timpul Imperiului Roman pentru a acoperi ferestrele marilor clădiri. Ținând cont de caracteristicile și proprietățile sale, sticla este considerată cel mai bun material în construcții.
Există un interes predominant în arhitectura contemporană, înregistrându-se o creștere a cererii pentru elemente transparente pentru clădiri. În mod tradițional, sticla se încastrează într-un cadru fabricat dintr-un alt material.
Astăzi, sticla este folosită și ca element structural primar sub formă de pereți, grinzi sau balustrade de sticlă.
Patru aspecte importante ale sticlei:
- Nevoia de modernizare a construcțiilor a dus la utilizarea sticlei ca material de bază;
- Sticla are utilizări multiple;
- Material care are 5 tipuri proprietăți (termice, optice, chimice, mecanice și electrice);
- Caracteristicile avute în vedere în construcții: transparența, rezistența la stres, posiblitatea de modelare, transmisia, conductivitatea termică și reciclarea.
Modernizarea tehnologiilor a condus la utilizarea sticlei ca element decorativ. Ținând cont de nevoia de clădiri eficiente din punct de vedere energetic, s-au realizat cercetări asupra sticlei pentru ca aceasta să dezvolte proprietăți precum indicele de refracție, pierderea reflexiei, transmisia termică, transmisia luminii vizibile, transmisia infraroșie, transmisia ultravioletelor, rezistența chimică.
Cele mai citite articole
Sticla este unul dintre cele mai versatile și mai vechi materiale utilizate în construcții.
Fiind o subtanță dură creată prin încălzirea nisipului/ quartzului, sticla formează un material anorganic, transparent sau translucent care poate fi modelat în orice formă (pentru a fi utilizată la săli de ședințe, acvarii, uși, ferestre, balustrade de sticlă, etc). Reprezintă un material excelent care posedă utilizări și proprietăți diversificate.
1. Proprietăți termice
- Coeficientul de expansiune termică măsoară nivelul de expansiune a sticlei odată cu creșterea temperaturii. Sticla se extinde mult mai puțin decât majoritatea metalelor și materialelor plastice. Sticla este rezistentă la diverse temperaturi. Prin urmare, poate fi utilizat la șeminee, sobe pentru arderea lemnului, blaturi de gătit și zone cu temperaturi ridicate, unde este nevoie de o expansiune scăzută.
- Conductivitatea termică este capacitatea de a conduce căldura prin sticlă sau departe de sursa de căldură / lumină. Fiecare tip de sticlă are o temperatură maximă de funcționare și un grad de șoc termic. Acestea vor ghida alegerea sticlei în funcție de cantitatea de căldură care va rezista sticla și modul în care se răcește după ce sticla este supusă unei schimbări rapide a temperaturii.
Sticla se dovedește a fi un material excelent pentru izolarea termică, impermeabilitate și conservarea energiei.
2. Proprietăți optice
- Indicele de refracție determină cât de mult o undă de lumină este „îndoită” la intrarea sau la ieșirea de pe suprafața sticlei. Acest lucru este important în producerea anumitor dispozitive/ efecte optice.
- Transmisia măsoară cantitatea de lumină care trece prin sticlă și reflectivitatea sa. Sticla absoarbe, reflectă și transmite lumină. Transmite până la 80% din lumina naturală (în ambele direcții) fără să îngălbenească, încețoșeze sau altereze sticla.
- Transparența permite luminii să treacă, făcând obiectele dincolo de sticlă să fie clar vizibile. Sticla îți permite să te conectezi vizual cu lumea de afară.
- Proprietatea de absorbție este cantitatea de energie lumină transformată în căldură în sticlă care nu este transmisă și nici reflectată. Materialele vopsite vor absorbi mai multă lumină decât materialele transparente.
3. Proprietăți chimice
- Expunerea prelungită la lichide sau vapori, cum ar fi apa, va determina migrarea ionilor de sodiu / alcalin la suprafața sticlei, fenomen numit scurgere de sodiu / alcalin. Acest lucru poate provoca tulburare sau ceață pe suprafața sticlei. Așezarea unui strat de „barieră”, cum ar fi dioxidul de siliciu, pe sticlă va limita cantitatea de reacție.
- Rezistența la acid și rezistența la alcalin măsoară timpul necesar pentru a elimina un strat de grosime specificat pentru fiecare test.
- Spre deosebire de alte materiale, sticla este rezistentă la coroziune și doar în anumite condiții, sticla poate fi afectată chimic. Rezistă la efectele vântului, ploii sau soarelui și poate menține înfățișarea și integritatea în cele mai multe condiții.
4. Proprietăți electrice
- Rezistivitatea volumului este rezistența în ohmi dintre fețele opuse ale unui centimetru cubic al sticlei testate. Acest lucru este important atunci când sticla este folosită ca izolator electric.
- Constanta dielectrică măsoară capacitatea sticlei de a stoca energia electrică și variază în funcție de frecvența tensiunii aplicate condensatorului. Acest lucru este important atunci când sticla este folosită ca substrat pentru dispozitive electrice sau electronice.
- Rezistivitatea suprafeței este o metodă utilizată pentru a măsura conductivitatea sticlei. Sticla este un conductor slab al energiei electrice, fiind un material de izolație excelent. În absența electronilor liberi, sticla te protejează de pericolele electrice. Astfel, ea poate fi utilizată la realizarea lustrei, decorarea luminilor de perete sau altor aparate electrice.
5. Proprietăți mecanice:
Proprietățile mecanice ale sticlei determină cantitatea de stres pe care o poate suporta sticla.
- Stresul este forța perpendiculară pe unitatea de suprafață aplicată unui obiect, într-un mod care comprimă (tensiunea compresivă) sau întinde (tensiunea la tracțiune) obiectul. Materialele din sticlă care nu sunt întărite au o rezistență la tracțiune relativ redusă, dar o rezistență la compresiune ridicată.
- Sticla este un material excelent rezistent la abraziune, astfel încât va rezista la uzura suprafeței cauzată de frecarea plană și contactul direct cu un alt material.
- Suprafața netedă și lucioasă face ca sticla să fie rezistentă la praf și apă.
Alte caracteristici ale sticlei
- Aspect deosebit – Sticla face ca structura să apară atrăgătoare, sofisticată și chiar să ofere o atmosferă specială.
- Reciclabilitatea – este 100% reciclabilă și nu se degradează în timpul reciclării. Poate fi reciclată le nesfârșit, fără să compromită calitatea sau puritatea materialului
- Rezistența la ultraviolete – sticla este rezistentă la acest tip de raze, astfel că pocnirea, decolorarea sau dezintegrarea ei nu au loc.
Sticla are insa si catave dezvantaje pe care trebuie sa la stii
- Cost – este un material scump în comparație cu celelalte materiale utilizate în construcții.
- Fragilitate – este un material rigid, dar fragil. Când este supusă stresului, se sparge.
- Pericol în zonele predispuse la cutremure – nu există o tehnologie care poate face sticla să fie rezistentă la cutremure. Totuși, cu un tratament costisitor, sticla poate fi modificată în așa fel încât să reziste la cutremure mici.
Surse:
- https://www.researchgate.net/publication/296477090_Properties_of_Glass_Materials
- https://www.rheosense.com/what-is-viscosity
- https://gharpedia.com/blog/advantages-disadvantages-glass-building-material/
- https://gharpedia.com/blog/characteristics-properties-glass-building-material/
- https://abrisatechnologies.com/2015/04/understanding-the-physical-properties-of-glass/
- https://theconstructor.org/building/types-glass-properties-applications-construction/14755/
