Обзор причин появления радужных пятен в стеклопакетах

К.т.н. Смирнов М.И. (ООО «Главербель Восток»), к.т.н. Гладушко О.А., к.т.н.

Чесноков А.Г. (ОАО «Институт Стекла»), Москва

Достижения в последние десятилетия в области технологии производства листо-

вого стекла привели к появлению на рынке не только существенно более высококачест-

венной (как в смысле геометрических параметров – плоскопараллельности, так и в

смысле качественных характеристик - отсутствия дефектности) продукции, но и к ее не-

обычайному разнообразию. Это солнцезащитные, и энергосберегающие, и самоочи-

щающиеся, и другие стекла. В свою очередь это сильно расширило области применения

стекла, начиная от традиционного оконного остекления и заканчивая фасадным и деко-

ративным. Получила широкое распространение новая технология остекления – стекло-

пакеты. Но, как это часто бывает, новые достижения приносят не только преимущества,

но и создают новые проблемы.

В частности, в последнее время ряд оконных и фасадных компаний, изготовите-

лей стеклопакетов сталкиваются с претензиями потребителей по поводу появления ра-

дужных пятен в остеклении, наблюдаемых при определенном освещении. Явление это

неоднозначно и может быть обусловлено неустранимыми объективными причинами и,

следовательно, неизбежным, а может быть связано с элементарными и весьма обыден-

ными случаями нарушения технологического процесса и его можно избежать, если ис-

ключить соответствующие нарушения. Между потребителями и изготовителями возни-

кают споры о причинах данного явления, о том, можно ли его считать браком (стекло-

пакетов) с точки зрения действующей нормативной документации и, следовательно, яв-

лением, устранимым при соблюдении технологических требований. Чтобы прояснить

ситуацию и помочь решать эти споры, авторы подготовили данный краткий обзор при-

чин появления радужности в остеклении.

Итак, основные причины появления различных видов радужных пятен перечисле-

ны ниже.

1. Радужные разводы, возникающие вследствие загрязнения стекол.

При изготовлении стеклопакета поверхность стекол в результате нарушений тех-

нологического процесса может загрязняться, например, минеральным маслом или рас-

клинивающей жидкостью, которые не были удалены при мойке стекол. За счет явления

интерференции в тонких пленках на стеклопакете в данном случае могут наблюдаться

радужные разводы неправильной формы, подобные тем, которые часто можно увидеть

на поверхности воды, загрязненной тем же маслом или бензином. Эти разводы хорошо

просматриваются как в проходящем, так и отраженном свете. Их можно увидеть как на

отдельных листах стекла, так и в стеклопакетах. В соответствии с требованиями ГОСТ

24866 это является дефектом стеклопакета.


2. Радужность поверхности стекла.

Поверхность стекла может подвергаться коррозии, в результате поверхность

стекла приобретает радужный отлив (радужное выщелачивание). Такая радужность на-

блюдается на отдельных листах стекла. Коррозионный процесс развивается в результате

нарушений правил хранения и транспортировки стекла (подмоченное стекло), указан-

ных в ГОСТ 111-2001. Коррозии может подвергаться только стекло в пачках, посту-

пающее с заводов. Готовое остекление и стеклопакеты в нормальных условиях эксплуа-

тации, как известно, коррозии не подвержены. Такая радужность представляет собой

дефект стекла, возникающий на этапе его хранения и транспортировки, и тоже отчетли-

во проявляется при обзоре отдельного дефектного листа или стеклопакета, в котором

такое (дефектное) стекло использовалось.


3. Радужные пятна на нижней поверхности флоат стекла, образующиеся в

результате налипания на поверхность стекла частиц оксидов олова (дросс):

Наблюдаются на отдельных листах стекла, и хорошо видны в отраженном свете.

Представляют собой производственный дефект стекла, регламентированный ГОСТ 111-

2001.


4. Радужные полосы, наблюдаемые под определенным углом на стеклопаке-

тах с использованием закаленных стекол с отражающими покрытиями:

Этот эффект может возникать в результате отклонений от плоскостности стекла с

отражающими покрытиями, возникающих в результате закалки и также хорошо заметен

в отраженном свете. Если отклонение от плоскостности превышает установленные

ГОСТ 30698-2001 значения, стекло считается дефектным, если нет, данное явление

не рассматривается как дефект стекла или стеклопакета.


5. Небольшие радужные пятна, наблюдаемые под острым углом на стекло-

пакетах с закаленными стеклами («шкура леопарда»):

Если свет падает на стекло под углом, близким к углу Брюстера (для стекла 56,6º),

то свет, отраженный от внутренней поверхности стекла, имеет большую степень по-

ляризации. Таким образом, за счет эффекта двойного лучепреломления зоны напряже-

ний в закаленных стеклах становятся видимыми. Это явление не рассматривается как

дефект стекла или стеклопакета. В частности, в европейских стандартах на стеклопаке-

ты (EN 1279), закаленное (EN 12150) и термоупрочненное (EN 1863) стекло имеются

прямые указания на то, что данное явление не считается дефектом: EN 1279-1, прило-

жение C [4], п. C1.3; EN 12150-, п. 9.2 [5]; EN 1863-1, п. 10.2 [6]. Как уже было отмечено

выше, эти радужные пятна можно увидеть только при определенным (остром) угле об-

зора.


6. Радужные кольца, наблюдаемые на стеклопакете.

В стеклопакетах может возникать прогиб стекол (как правило, в результате изменения

температуры или давления окружающей среды, нарушений технологического процесса

изготовления стеклопакета, использования слишком тонких стекол при больших разме-

рах стеклопакета, при слишком малом воздушном зазоре между стеклами и т.д.). В этом

случае возникает классическая интерференционная картина в виде цветных концентри-

ческих колец (носящих название колец Ньютона), четко наблюдаемая при определенных

условиях освещения и обзора. Такой стеклопакет рассматривается как дефектный по

ГОСТ 24866, поскольку прогиб резко ухудшает его теплофизические свойства.


7. Параллельные радужные полосы (полосы Брюстера), наблюдаемые на

стеклопакете.

Классическая интерференционная картина в виде параллельных радужных разводов

(параллельных радужных кривых линий), проявляющаяся только при определенных ус-

ловиях наблюдения (под определенным углом и при определенном освещении), и кото-

рая редко встречается в архитектурном остеклении. Она может возникать при установке

в один стеклопакет стекол с высокой плоскостностью (плоскопараллельностью) и глад-

костью поверхности, при условии высокой параллельности и равнотолщинности стекол

в стеклопакете, что и создает условия для возникновения явления интерференции. Это

явление рассматривается мировыми производителями стекла как естественное следст-

вие из законов оптики и высокого качества современного флоат-стекла и НЕ считается

дефектом стеклопакета.

Брюстеровские интерференционные полосы полосы имеют слабую интенсивность,

поэтому их практически невозможно увидеть при хорошем солнечном освещении.

Для обнаружения полос Брюстера требуется освещение с большой долей монохромати-

ческой составляющей (например, вечерний свет или галогенные источники) и специаль-

ные условия наблюдения: под углом, а не перпендикулярно стеклу, и с затененным про-

странством за стеклом, т.е. надо смотреть скорее на стекло а не сквозь него, что неесте-

ственно для нетренированного глаза. Если по стеклу постучать или нажать на него,

Брюстеровские разводы двигаются в соответствии с малым изменением геометрии.

Полной математической модели возникновения данного явления в стеклопакетах

пока не существует, однако известно, что при замене в стеклопакете одного стекла лю-

бым стеклом из другой партии, эффект интерференции пропадает.

Все мировые и российские нормы и стандарты по остеклению также не рассмат-

ривают данное явление как дефект остекления, тем более, что оно не является сильно

выраженным, постоянным и непременным его атрибутом. В частности, в европейском

стандарте на стеклопакеты имеется прямое указание на то, что данное явление не счита-

ется дефектом: EN 1279-1, приложение C, п. C1.1.

Таким образом, существуют разные причины появления радужности в остекле-

нии, и, как видно из представленного обзора, большинство из них обусловлено дефек-

том продукции, и могут быть устранены. Тем не менее, имеют место и объективно не-

устранимые причины возникновения интерференционных явлений (но, как правило, вы-

раженных менее отчетливо). Поэтому в каждом конкретном случае необходим анализ

природы указанного явления и этих самых причин, его вызывающих, в чем, полагаем,

поможет разобраться настоящий обзор.


Литература

1. ГОСТ 111-2001. Стекло листовое. Технические условия.

2. ГОСТ 24866-99. Стеклопакеты клееные строительного назначения. Технические ус-

ловия.

3. ГОСТ 30698-2000. Стекло закаленное строительное. Технические условия.

4. EN 1279-1:2004. Стекло в строительстве – Стеклопакеты – Часть 1:Общие положе-

ния, допуски на размеры и правила описания системы.

5. EN 12150-1:2000. Стекло в строительстве – Закаленное натрий-кальций-силикатное

стекло – Часть 1:Определение и описание

6. EN 1863-1:2000. Стекло в строительстве – Термоупрочненное натрий-кальций-

силикатное стекло – Часть 1:Определение и описание.

7. Hakert K. Optische Interferenzen bei Mehrscheiben-Isolierglas// Glaswelt. 1977, 4. P.191-

192.

8. Гладушко О.А., Чесноков А.Г. К вопросу о явлении интерференционного окрашива-

ния в стеклопакетах. Светопрозрачные конструкции // 2003. - №2. – с.63-65

Created with the Personal Edition of HelpNDoc: Generate Kindle eBooks with ease