Закалённое стекло: технология закалки, прочность, ГОСТ 30698-2014

Закалённое стекло — это листовое стекло, прошедшее термическую закалку: резкий контролируемый нагрев и последующее быстрое охлаждение. В результате в поверхностных слоях создаются сжимающие напряжения, а внутри — растягивающие, за счёт чего прочность на изгиб вырастает по сравнению с обычным отожжённым стеклом в несколько раз. Требования к закалённому стеклу в России устанавливает ГОСТ 30698-2014.

Что происходит со стеклом при закалке

Технология закалки — это термическая обработка целого листа стекла, а не поверхностная. Лист нагревают в печи почти до температуры размягчения, а затем резко охлаждают потоком воздуха. Наружные слои остывают быстрее внутренних и «застывают» первыми, а внутренний слой, сжимаясь позже, тянет поверхность внутрь. Так формируется устойчивый баланс напряжений:

• поверхность стекла оказывается в состоянии сжатия — это и даёт прирост прочности на изгиб и удар;
• внутренний слой остаётся растянутым — это резерв энергии, который высвобождается при разрушении;
• именно из-за внутреннего растяжения закалённое стекло при разрушении рассыпается на мелкие тупые осколки по всей площади листа, а не на крупные острые фрагменты, как обычное.

Почему закалённое стекло прочнее обычного

Обычное (отожжённое) стекло разрушается от небольших поверхностных дефектов — микротрещин, царапин, сколов кромки, потому что растягивающие напряжения при изгибе легко «раскрывают» такой дефект. У закалённого стекла поверхность заранее сжата, и внешней нагрузке нужно сначала «погасить» это сжатие, прежде чем трещина начнёт расти. Поэтому прочность закалённого стекла на изгиб выше прочности отожжённого стекла в несколько раз. Это же свойство повышает стойкость к ударным и температурным нагрузкам — закалённое стекло переносит резкие перепады температуры заметно лучше обычного.

Что регламентирует ГОСТ 30698-2014

ГОСТ 30698-2014 «Стекло закалённое строительное» устанавливает технические требования к закалённому стеклу: показатели механической прочности, требования к внешнему виду, характеру разрушения на осколки и правилам приёмки. Смежные стандарты уточняют отдельные аспекты применения и контроля:

Где применяют закалённое стекло

Закалённое стекло используют там, где важны прочность, безопасное разрушение на мелкие осколки и стойкость к температурным перепадам:

• стеклянные перегородки и двери в офисах и общественных зданиях;
• ограждения балконов, лестниц и террас;
• стекло для душевых кабин и мебельные фасады;
• витрины, входные группы, козырьки;
• элементы фасадов и мультифункциональных стеклопакетов, где нужна дополнительная механическая прочность.

Важная особенность технологии: резать, сверлить, шлифовать кромку или менять форму листа после закалки нельзя — любая механическая обработка нарушает баланс напряжений и приводит к мгновенному разрушению листа. Поэтому все вырезы, отверстия и фигурная кромка выполняются до закалки, по согласованным чертежам. Заказать закалённое стекло в ЮНИАЛГЛАСС можно по индивидуальным размерам с полной подготовкой кромки и отверстий до термообработки.

Нормативная база: ГОСТ 30698-2014 (закалённое строительное стекло), ГОСТ Р 54162-2010 (термины и определения), ГОСТ 30826-2014 (безопасное стекло), ГОСТ 32565-2013 (методы контроля и испытаний).

Частые вопросы

Чем закалка отличается от обычной термической обработки стекла?

Закалка — это резкое охлаждение нагретого листа, которое создаёт устойчивые сжимающие напряжения на поверхности. Обычное отожжённое стекло охлаждают медленно и равномерно, поэтому внутренних напряжений в нём нет, а прочность заметно ниже закалённого.

На сколько закалённое стекло прочнее обычного?

Прочность на изгиб у закалённого стекла выше, чем у отожжённого, в несколько раз — конкретные показатели закреплены в ГОСТ 30698-2014. Помимо изгиба, растёт стойкость к удару и к резким перепадам температуры.

Какой ГОСТ регламентирует закалённое стекло в России?

Основной стандарт — ГОСТ 30698-2014 «Стекло закалённое строительное». Термины и определения даёт ГОСТ Р 54162-2010, требования к безопасному разрушению — ГОСТ 30826-2014, методы контроля — ГОСТ 32565-2013.

Можно ли обрабатывать закалённое стекло после закалки?

Нет. Резка, сверление и шлифовка кромки после закалки приводят к разрушению листа, потому что нарушают баланс внутренних напряжений. Все размеры, вырезы и отверстия согласовывают и выполняют до термической обработки.