Flachglas, ideales Material im Bauwesen


| Thema: Werkstoff Glas

Die Vielfalt der Glaswaren ist sehr groß. So gibt es nur wenige Wirtschaftszweige, die nicht in irgendeiner Form den Werkstoff Glas zum Einsatz bringen. Die nachfolgende Aufstellung gibt eine Übersicht, welche Anwendungsgebiete für Glaserzeugnisse möglich sind.

Glasart Anwendung
Verpackungsglas kosmetische und pharmazeutische Industrie; Lebensmittelund Getränkeindustrie
Wirtschaftsglas Haushalt- und Gebrauchsartikel; Kristallglas, feuerfeste Erzeugnisse
Technisches Glas Labor-und Geräteglas; Gläser für technische Großapparaturen (Destillationskolonnen, Verdampfer, Exraktionsapparate); elektrotechnische Gläser; Kieselgläser
Optische und Sondergläser optische Industrie; Lasergläser, fotosensible Gläser, Strahlenschutzgläser
Baugläser Flachgläser, Glasbausteine, Glasfaserprodukte, Farbgläser

Von jedem dieser Produkte werden besondere physikalische und chemische Eigenschaften verlangt. Durch spezielle Abstimmung der Rohstoffe und geeignete Zusatzstoffe lässt sich das vom jeweiligen Industriezweig geforderte Verhalten des Glases bestimmen.

Unter den aufgezählten Glasarten nimmt das Flachglas eine besondere Stellung ein. Es hat schon immer die Phantasie vieler Menschen angeregt und sie so zur schöpferischen Materialgestaltung befähigt. Faszination geht von dem spät römischen, im 4. Jahrhundert entstandenen Diatretglas (Fadenglas) aus. Man bewundern die Schönheit der Glasmalereien in den mittelalterlichen sakralen Bauten und sieht heute einem technisch-physikalischen Entwicklungsprozess, der die Anwendungsmöglichkeiten des Glases fast unerschöpflich erscheinen lässt.

Das Fenster war bisher immer der Schwachpunkt in der Fassade eines Gebäudes im Bezug auf die geringe Schall- und Wärmedämmung. Das Fenster ist aber auch das einzige Bauelement, das den transparenten Kontakt zur Umwelt herstellt.

Moderne Glasarten sind heute in der Lage, die architektonisch-bauphysikalischen Probleme des Fensters in jeder Beziehung zu lösen. So bieten sie:

  • Schutz vor Kälte
  • Schutz vor Wärme
  • Schutz vor Sonne
  • Schutz vor Schall,

und zum anderen können sie eingesetzt werden als:

  • Sichtschutzglas
  • Sicherheitsverglasungen
    • zum Schutz vor Verletzungen
    • zum Schutz vor Einbruch und Angriff
    • als Alarmglas
  • Brandschutzverglasungen
  • heizbare Verglasungen.

Mit dieser Verwendungsbreite nimmt das Glas im Bauwesen fast schon eine IdealsteIlung ein, die von keinem anderen Werkstoff übertroffen wird.

Der Glaszustand

„Als Glas werden alle amorphen Körper bezeichnet, die man durch Unterkühlung einer Schmelze erhält, unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung und dem Temperaturbereich ihrer Verfestigung, und die infolge der allmählichen Zunahme der Viskosität die mechanischen Eigenschaften fester Körper annehmen. Der Übergang aus dem flüssigen in den Glaszustand muss reversibel sein.“ So lautet die allgemeine Definition des Glases, die aus den fünfziger Jahren stammt. Neben dieser Erklärung gibt es eine Reihe weiterer Versuche, die Charakteristik des Glases zu definieren. Bisher kann jedoch davon ausgegangen werden, dass trotz eingehender wissenschaftlich-technischer Untersuchungen der Zustands- und Strukturform des Glases alle Erklärungsversuche, denn die Besonderheit des Werkstoffes Glas ist, dass es zwar ein fester Stoff, bezüglich seiner Struktur jedoch eine Flüssigkeit ist. Deshalb spricht man bei Glas auch von einer unterkühlten Schmelze.

Als wichtigster Glasbildner steht an der Spitze das Siliziumdioxid oder die Kieselsäure. Durch Schmelzen von Sand entstehen undurchsichtige Kieselguterzeugnisse, wogegen durchsichtiges Kieselglas aus Bergkristall hergestellt wird. Zur Senkung der hohen Schmelz- und Verarbeitungstemperaturen des reinen Kieselglases werden Alkali- und Erdalkalioxide dem Gemenge zugegeben; durch Schmelzen dieses Gemenges entsteht das für unsere Bauverglasung wichtige Silikatglas.

Zur Herstellung von Bleikristallglas wird der Si02-Anteil verringert. Um trotzdem die erforderliche chemische Beständigkeit zu erhalten, muss ein Gleichgewicht von Bleioxid und Alkalioxid hergestellt werden. Ein solches Gemenge besteht im wesentlichen aus

  • 50 bis 60 % Masseanteile Si02
  • 20 bis 30 % Masseanteile PbO
  • 10 bis 15% Masseanteile K20.

Da durch den relativ hohen Bleioxidgehalt die Oberflächenhärte des Glases abnimmt, lässt sich Bleikristallglas leichter bearbeiten als normales Silikatglas.

Wird der Anteil an Siliziumdioxid erhöht und der Alkali-und Erdalkalianteil verringert, so ergibt sich neben einer Verbesserung des chemischen Verhaltens auch eine höhere Temperaturwechselbeständigkeit des Glases, die vor allem auf den niedrigen Ausdehnungskoeffizienten zurückzuführen ist.

Stark siliziumdioxidhaItige Borosilikatgläser mit der Zusammensetzung von

  • 78 bis 81 % Masse Si02
  • 10 bis 13 % Masse B20 3
  • 1 bis 3 % Masse Ah03
  • 3 bis 7 % Masse Na20
  • O bis 1 % Masse K20

werden als Rasotherm- / DURAN- oder Pyrexglas bezeichnet. Sie werden vorwiegend im Haushalt, z. B. als Backschüsseln, und im Laboratorium als Bechergläser, Kolben, Messzylinder, Pipetten, Kühler usw. eingesetzt.

Dieses Bereich wird sich ausschließlich mit dem Produkt Flachglas, seiner Herstellung, seinen Eigenschaften sowie seiner Be-und Verarbeitung befassen.