מאז יוצרה לראשונה בשנת 500 לפני הספירה, זכוכית תמיד הייתה חומר קסום לאנושות. בגלל תכונותיו המסתוריות, הוא יכול לעמוד בהדרגה בהתפתחות הארוכה. הוא לא בוטל על ידי החברה, אך הפך לאחד החומרים הנפוצים ביותר ומרחיקי הלכת בענף הבנייה. מהמוקדמותחלונות ויטראז', למרכיבים המורכבים של האדריכלות המודרנית. תפקידה של הזכוכית באדריכלות התפתח עם השנים, והפך בהדרגה לחומר הכרחי באדריכלות.
קיצורהיסטוריה של זכוכיתבענף הבנייה
בתקופה הפרהיסטורית, אובסידיאן ולבה ברק שימשו לייצור כלי נשק. שני החומרים הללו מתרחשים באופן טבעי. זכוכית מלאכותית היא סוג של חומר יוקרתי, המשמש לקישוט, תכשיטים, כלים ופריטים אחרים.
הטכנולוגיה של ניפוח זכוכית פותחה באירופה במאה ה-1 לספירה. הופעתה של טכנולוגיה זו חוללה מהפכה בייצור הזכוכית. לאחר מכן הטכניקה התפשטה ברחבי האימפריה הרומית. על ידי החדרת מנגן דו חמצני, מיוצרת זכוכית שקופה. חלונות זכוכית יצוקה החלו להופיע במבנים רומיים חשובים. במהלך 1,000 השנים הבאות, ייצור הזכוכית התפשט ברחבי אירופה והמזרח התיכון. במאה ה-7, נעשה שימוש בזכוכית ג'אנגלו סכסונית גם בקתדרלות.
עד המאה ה-11, זכוכית צלחת נוצרה בתהליך זכוכית קראון. מהמאות ה-11 עד ה-18, נעשה שימוש בחלונות ויטראז' בארכיטקטורת הרנסנס הגותי והבארוק. אמנים גדולים ברחבי העולם יוצרים דפוסים מדהימים עם ויטראז'ים. במאה ה-19 נעשה שימוש בחלונות מזכוכית לוחית לייצור חלונות. משקפיים אלה שטוחים לחלוטין, ללא כל עיוות אופטי.
בשנת 1958, תהליך הזכוכית הפלוט הוצג בעולם. שיטה זו הופכת את עובי לוח הזכוכית לאחיד, המשטח שטוח מאוד. חלונות מודרניים עשויים מזכוכית צפה.
היישום של זכוכית באדריכלות
מאז תחילת המאה ה-20, האדריכלות המודרנית מייצרת כמויות גדולות של מבני זכוכית ובטון במפעלים. מבני זכוכית ופלדה הפכו לסמל של התפתחות במדינות רבות. לעתים קרובות אנשים רואים בבניינים האלה סמלים של שפע ויוקרה.
ייצור זכוכית היא אומנות ישנה מאוד. עדויות ארכיאולוגיות מראות שייצור זכוכית מתוארך לשנת 2500 לפני הספירה. ייצור זכוכית היה פעם אמנות נדירה, אבל הודות לתהליך פילקינגטון, ייצור זכוכית הפכה לתעשייה נפוצה.
באופן מסורתי, זכוכית נוצרה על ידי ניפוח זכוכית נוזלית. זכוכית נוזלית נוצרת על ידי המסת חול, תחמוצת סידן ונתרן קרבונט. מחממים בטמפרטורה גבוהה ואז מצננים לצורה הרצויה. המתכון להכנת זכוכית זהה כבר אלפי שנים. ניתן לשפר את הביצועים שלו על ידי הוספת כמה תערובות או ציפויים, ואז ניתן לעמוד בדרישות שונות.
יש משהו שונה בתהליך פילקינגטון. מדובר בהובלה של כמויות גדולות של חומרי גלם (חול, תחמוצת סידן ונתרן קרבונט) למפעל ייצור הזכוכית. לאחר מכן הוא נשקל ומערבב בפרופורציות הנכונות. למרכיבים מוסיפים תערובות מסוימות כדי לתת לכוס את המאפיינים או הצבע המתאימים. לאחר מכן מחממים את התערובת בכיריים גז או בכבשן. ללא תוספים, חול קוורץ הופך לזכוכית בטמפרטורות גבוהות. לאחר מכן נוצרת תערובת אחידה של זכוכית מותכת. לאחר מכן מרחפת תערובת זו על פח מותך ליצירת זכוכית בעובי הרצוי. לאחר מכן תן לכוס להתחיל להתקרר. אופן קירור הזכוכית קובע את חוזקה. זה חייב להיות מקורר לאחר שמירה על הטמפרטורה המתאימה, כלומר, זה חייב להיות חישול. אם תתקרר בפרק זמן קצר מאוד, הזכוכית תהפוך שבירה מדי לטיפול. זכוכית מחושלת חיונית לעמידותה. היו זהירים במיוחד בתהליך הייצור.
תכונות של זכוכית
שקיפות: מאפיין זה מאפשר חיבור ויזואלי לעולם החיצון. זכוכית עם שקיפות גבוהה יכולה בדרך כלל לעבור דרך הזכוכית כדי לראות את הצד השני. שקיפות נמוכה, כגון זכוכית חלבית, חוסמת את הראייה.
ערך U: ערך U הוא מדד לכמות החום המועברת דרך החלון. ככל שערך U נמוך יותר, כך ביצועי הבידוד של הזכוכית טובים יותר. ככל שהבידוד או הקירור טובים יותר.
חוזק: זכוכית היא חומר שביר. הוא נוטה להישבר אם הוא מושפע. אבל עם התקדמות המדע והטכנולוגיה, חומרים ותערובות למינציה רבים יכולים לשפר את יכולת הזכוכית להתנגד לדפורמציה.
אפקט החממה: אפקט החממה הוא כאשר אורך הגל הקצר של האור הנראה של השמש עובר דרך הזכוכית ונספג. עם זאת, קרינת אינפרא אדום ארוכה יותר הנפלטת על ידי העצם המחומם אינה יכולה לעבור דרך הזכוכית. זה יוצר יותר חום וטמפרטורה.
יכולת עיבוד: ניתן לעבד זכוכית במגוון דרכים. ניתן לפוצץ, לצייר וללחוץ. כמו כן, ניתן לקבל מגוון מאפיינים כמו שקיפות, בידוד קול וכדומה.
מיחזור: זכוכית ניתנת למחזור ב-100%. זכוכית שבורה יכולה לשמש כחומר גלם לייצור זכוכית, אגרגט לבניית בטון וכו'.
יעילות אנרגטית ובקרה אקוסטית: זכוכית חסכונית באנרגיה היא המונח המשמש לתיאור הזיגוג הכפול או המשולש המשמש בחלונות ביתיים מודרניים. זה לא כמו הזכוכית הבודדת המקורית או הזכוכית הכפולה הישנה. זכוכית חסכונית באנרגיה משתמשת בזכוכית מצופה כדי למנוע בריחת חום דרך החלון. מחסום האוויר גם משפר את השליטה האקוסטית.
העברת האור הנראה: במילים פשוטות, העברת האור הנראה היא השיעור של האור הנראה העובר דרך הזכוכית.
אקריליק: אקריליק עשוי תרמופלסטי ובעל עמידות טובה בפני מזג אוויר. החוזק גם גבוה יותר מזכוכית רגילה. אבל זה נוטה לשריטות. לאקריליק תכונות אופטיות מצוינות והוא רך יותר מזכוכית. אבל זה גם אוסף קצת אבק. ניתן להשתמש באקריליק בבתי משחקים, חממות ומקומות אחרים.
פוליקרבונט: חומר זה חזק פי 300 מזכוכית. ניתן לבודד את רוב הכימיקלים. קל מאוד במשקל, עמיד בפני שחיקה ופגיעה. הוא חודר לאור כמו זכוכית ואינו מתעוות.
יריעת פלדת זכוכית: פלדת זכוכית מיוצרת על ידי שילוב של מאות סיבי זכוכית יחד באמצעות שרף UV צבעוני. FRP משמש גם בייצור רכיבי בניית בתים, כגון למינציה לגג, חופות וכן הלאה. חומר זה קל יחסית וקל לטיפול. זוהי בחירה טובה לבניית בתים מרוכבים וחומרי בידוד, שיכולים להפחית את איבוד החום.
סוגי זכוכית
זכוכית צפה: זכוכית צפה ידועה גם כזכוכית נתרן-סידן או זכוכית שקופה. זה נעשה על ידי חישול זכוכית מותכת, שקופה ושטוחה. לשקיפות גבוהה יש גם חסרונות מסוימים, כמו גרימת סנוור מסוים. הוא מתאים להכנת תקרות, חלונות ראווה וכו'.
זכוכית צבעונית: תוספים מסוימים בתערובת מרכיבי הזכוכית יכולים להוסיף צבע לזכוכית שקופה. זה עדיין לא פוגע בחוזק שלו. תוספת תחמוצת ברזל מעניקה לזכוכית גוון ירוק. ריכוזים שונים של גופרית יכולים גם להפוך את הזכוכית לצהובה, אדומה או שחורה.
זכוכית מחוסמת: זכוכית מחוסמת עברה מזג. זה מאוד בטוח. ניתן להפוך אותו לדלתות אש וכן הלאה.
זכוכית רבודה: סוג זה של זכוכית מיוצר על ידי הצמדת לוחות זכוכית בתוך שכבת הגנה. הוא כבד יותר מזכוכית רגילה ועלול לגרום גם לעיוות אופטי. לזכוכית רבודה יש גם מאפיינים רבים. בבידוד קול, אפקט אנטי אולטרה סגול טובים מאוד. משמש לקיר מסך זכוכית, אקווריום, מחיצת מדרגות וכו'.
זכוכית חסינת התנפצות: זכוכית חסינת התנפצות נעשית בדרך כלל על ידי הוספת שכבה של פוליוויניל בוטיראל. זכוכית מסוג זה לא תייצר רסיסים חדים גם אם נשברים. ניתן להשתמש בו על הצוהר כדי להגן ביעילות על בטיחות האנשים.
ויטראז': זכוכית זו יכולה לשלוט ביעילות באור יום ובשקיפות. זכוכית מסוג זה מגיעה במגוון צבעים ונמצאת בשימוש נרחב. זה יכול לשמש בכמה מבנים אופייניים כדי להשיג תוצאות טובות.
זכוכית נקייה במיוחד: זכוכית זו הידרופלית. כלומר, מים זורמים על פני הזכוכית שלו מבלי להשאיר עקבות. והם פוטו-קטליטיים, כלומר, הם מכוסים בננו-חלקיקים. יכול לתקוף ולהרוס קצת לכלוך, מה שמקל על הניקוי והתחזוקה. מכאן השם "זכוכית אולטרה נקייה".
יחידת זיגוג כפול: צמצם את איבוד החום והרווח על ידי השארת מרווח אוויר בין שתי חתיכות זכוכית. זכוכית רגילה יכולה לגרום לכמות גדולה של עליית חום, ואיבוד החום של אנרגיית מיזוג האוויר הוא עד 30%. זכוכית ירוקה חסכונית באנרגיה יכולה להפחית השפעה זו.
אריחי זכוכית: אריחי קיר זכוכית חלולים עשויים משני חלקים נפרדים. בעוד הזכוכית עדיין מותכת, שני החלקים נלחצים זה בזה ומחשלים כדי ליצור אותה. ללבנת הזכוכית המתקבלת יהיה ואקום חלקי במרכז החלול.
מַסְקָנָה
עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה ותצפיות חדשות על זכוכית על ידי מדענים, הרבגוניות של הזכוכית ממשיכה להשתפר. כחומר קסום, הזכוכית נמצאת בשימוש נרחב בתעשיית הבנייה כחומרי בידוד, רכיבים מבניים, חומרי זכוכית חיצוניים וחומרי חיפוי. הוא משמש לייצור חלונות גדרות חיצוניים עדינים כמו גם חלונות מסורתיים. עם הופעתה של טכנולוגיית הבנייה הירוקה, הזכוכית משתנה ללא הרף. זכוכית סולארית ומסכי הקרנה זכוכית הניתנים להחלפה הם חלק מהשימושים החדשים יותר. ניתן לומר שזכוכית היא גם חומר שימשיך להיות מודאג לגביו בעתיד.
