Szkłem nazywa się ciało bezpostaciowe powstałe w wyniku ostudzenia stopionej mieszaniny odpowiednio dobranych surowców szklarskich. Podstawowymi surowcami do produkcji szkła jest krzemionka stosowana zazwyczaj w postaci piasku kwarcowego (SiO2), soda kalcynowana (Na2CO3) lub potaż (K2CO3), węglan wapnia (CaCO3) oraz inne dodatki wpływające na jakość szkła.
Soda i potaż spełniają rolę topników obniżających temperaturę topnienia krzemionki, wapń zaś zwiększa odporność chemiczną szkła, które staje się nierozpuszczalne w wodzie.
Ze stopienia krzemionki tylko z dodatkiem topników, czyli sody lub potażu, powstaje szkło krzemowo – sodowe lub krzemowo potasowe, które rozpuszcza się w wodzie, a roztwór wodny tego szkła nosi nazwę szkła wodnego. Szkło wodne stanowi spoiwo do zapraw, kitów i specjalnych betonów kwasoodpornych. W drogownictwie szkło wodne bywa stosowane do utrwalania nawierzchni z kruszywa wapiennego oraz do stabilizacji nawierzchni gruntowych.
Szkło zwykłe, powszechnie stosowane w budownictwie, zawiera 70 – 72 % krzemionki, 15% tlenku sodowego, 9% tlenku wapniowego i 3,5 % tlenku magnezowego. Resztę stanowią inne składniki poprawiające właściwości szkła lub usprawniające procesy produkcyjne. Szkło można barwić tlenkami metali: tlenkiem manganu – na fioletowo, tlenkiem miedzi – na czerwono, tlenkiem żelaza - na zielono, siarka – na żółto
Oprócz krzemionki szkło można również otrzymać z innych tlenków: barowego, fosforowego lub tytanowego.
Produkcja szkła obejmuje przygotowanie surowców i sporządzenie z nich zestawu zawierającego ściśle odmierzone proporcje poszczególnych składników, topienie zestawu w piecach szklarskich w temperaturze 1100 – 1700˚C, zależnie od zestawu składników, w celu uzyskania masy szklanej o odpowiedniej lepkości, powolne studzenie masy szklanej, formowanie wyrobów, odprężanie szkła oraz obróbkę wykończeniową wyrobów.
Stosuje się wiele metod formowania wyrobów z masy szklanej, m.in. wydmuchiwanie automatyczne za pomocą sprężonego powietrza, wyciąganie masy szklanej pionowo w górę lub poziome jej ciągnienie po powierzchni roztopionego metalu, wytłaczanie w prasach, walcowanie i odlewanie.
Niekiedy szkło poddaje się hartowaniu, które polega na podgrzaniu go do temperatury około 650˚C i gwałtownym ostudzeniu sprężonym powietrzem. Szkło ma wówczas większą wytrzymałość, a w razie stłuczenia rozbija się na drobne kawałki o nieostrych krawędziach, nie powodując zranienia.
O wartości technicznej szkła jako materiału budowlanego decydują takie jego właściwości jak: przepuszczalność promieni świetlnych, wysoka wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie i zginanie, ale duża łamliwość i kruchość oraz mała w porównaniu z gęstością przewodność cieplna.
gęstość 2,5 – 2,8 g/cm3,
jest materiałem nie nasiąkliwym,
współczynniki przewodnictwa cieplnego λ = 1,05 W/m⋅K,
wytrzymałość na ściskanie 5-7 w skali Mosha, 390 MPa, a hartowane do 1180 MPa,
nie odporne na uderzenia,
jest materiałem łamliwym i kruchym,
moduł sprężystości 7300 MPa,
wadą jest mała odporność na nagłe zmiany temperatury,
rozszerzalność cieplna 8,7⋅10-7,
właściwości optyczne zależne od grubości i kąta padania światła, szkło płaskie okienne przepuszcza od 65 – 90% promieni widzialnych, odbicie 8%, pochłanianie 2 – 3%, załamanie 1,5%,
jest odporne na wodę, kwasy, zasady, korozję atmosferyczną i biologiczną,
jest dobrym izolatorem elektrycznym.
Produkuje się maszynowo jako szkło ciągnione o grubości 1,3 – w kształcie prostokątów. W zależności od ilości wad rozróżnia się cztery gatunki szkła: S, I, II, III. Szkło powinno być bezbarwne, a ewentualne odcienie powinno wykazywać w przekrojach. Przepuszczalność światła w zależności od grubości od 88 – 77%. Dopuszczalna wypukłość 0,3%. Szkło okienne stosowane jest w ogrodnictwie do szklenia cieplarni okien inspektowych. Szkło takie powinno łatwo dzielić się wzdłuż równomiernej rysy, bez odprysków i pęknięć.
Produkuje się w postaci tafli prostokątnych o grubościach od 3,5 do . W zależności od wykonania powierzchni na gładkie i wzorzyste, bezbarwne i barwne. Dopuszczalna wypukłość 0,3%.
Jest wzmocnione siatką z drutu o średnicy , oczkach kwadratowych lub sześciokątnych. Siatkę zatapia się równolegle do powierzchni szkła na głębokość nie mniejszą niż . Przepuszczalność światła powinna wynosić 65%. Powierzchnia szkła zbrojonego może być gładka lub wzorzysta. Zatopienie siatki drucianej nie tylko wzmacnia szkło, ale także w razie stłuczenia tafli szklanej zapobiega rozpryskiwaniu się odłamków szklanych, co mogłoby zagrażać otoczeniu. Jest szczególnie polecane do szklenia budowli ogrodowych, ścianek balkonowych itp.
Przenikalność promienie świetlnych 75%, a promieni cieplnych 30%. Stosowane jest w miejscach bardzo nasłonecznionych. Przy szkleniu okien takimi szybami należy używać kitów gęsto plastycznych. Jedna powierzchnia takiej szyby jest pokryta metalem lub półprzewodnikami.
Jest to szkło płaskie walcowane, barwione w masie. Przeznaczone na okładziny. Jedna powierzchnia tafli – zewnętrzna jest gładka nie polerowana, druga zaś jest zazwyczaj rowkowana w celu zwiększenia przyczepności z zaprawą. Szkło takie produkuje się zazwyczaj w postaci płyt szklanych o wymiarach 120 X , i płytek prostokątnych o wymiarach: 7,5 x 15, 15 x 15, 15 x . Grubość płytek wynosi . Płytki szkła powinny być odporna na zamarzanie. Szkło nieprzejrzyste barwi się na biało czarno, seledynowo, niebiesko, różowo i popielato. Płytki marblitowe stosuje się na okładziny murków, ścianek itp.
Zwane również Vitrokolorem, otrzymuje się również przez pokrycie warstwą kolorowej emalii ceramicznej tafli szkła płaskiego lub wzorzystego hartowanego. Kolory emalii mogą być różne: żółty, niebieski, czerwony, pomarańczowy. Wymiary tafli wynoszą 30 x 30 – 240 x , grubość 5- . Szkło emaliowane stosuje się na okładziny elewacji budynku lub wewnątrz pomieszczeń.
Ma obie powierzchnie tafli polerowane. Zależnie od jakości wykonania rozróżnia się 3 gatunki szkła. Grubość szkła wynosi 5 – , powierzchnia tafli może wynosić do . Szkło stosuje się do szklenia wystaw sklepowych i wyrobu elementów mebli.
Po stłuczeniu rozpada się na małe odłamki. Grubość szkła wynosi 4 – . Ze względu na zwiększoną odporność na uderzenie stosuje się je do szklenia okien o większych powierzchniach.
Składają się z dwóch lub trzech pojedynczych szyb połączonych między sobą szczelną ramką z przekładkami dystansowymi. Pomiędzy przekładkami znajduje się pochłaniacz wilgoci zapobiegający matowieniu szyb w razie dostania się między nie wilgoci. Szyby zespolone odznaczają się małym współczynnikiem przewodności cieplnej 1,5 – 2,7 W/m⋅K, są przeznaczone do szklenia okien jednoramowych.
Zwana Vitromozaiką są to ozdobne płytki ze szkła barwionego o wymiarach 2 x 2 x naklejone na arkusze papieru o wymiarach 31,5 x lub na taśmę o wymiarach 31,5 x . Mozaikę stosuje się głównie do wykładania elewacji budynków lub wykonywania warstwy licowej wielkowymiarowych elementów ściennych. Może być również stosowana jako wykładzina ścienna w pomieszczeniach narażonych na zawilgocenie, jak łazienki, WC, kuchnie itp.
Są to elementy walcowane, przepuszczające światło, o przekroju poprzecznym ceowym, znane pod nazwą vitrolitu. Płyty szklane mogą być zbrojone. Lub nie. Mogą być bezbarwne lub o kolorze oranżowym zbliżonym do złotego. Profilowane płyty szklane produkuj się w czterech szerokościach: 250, 294, 330, . Długość płyt może się wahać od 1 do . Szkło profilowe może być stosowane w ogrodach do budowy przezroczystych ścianek osłonowych, balustrad i ścinek balkonów, daszków na pergolach, pokryć szklarni. Wymiary ścianek w pionie do , a w poziomie do .
Otrzymuje się przez spajanie ze sobą dwóch jednakowych nadtopionych części w kształcie prostokątnych pudełek. Produkuje się pustaki o czterech wielkościach: 190 x 190 x 80, 200 x 200 x 80, 240 x 240 x 80 i 250 x 250 x . Pustaki wykonuje się ze szkła bezbarwnego, barwionego powierzchniowo lub barwionego w całej masie. Minimalna wytrzymałość na ściskanie pustaka szklanego nie powinna być mniejsza od 1,5 MPa. Pustaki służą do budowy ścianek i murków nie większych niż 3 x . Do murowania ścinek z pustaków należy stosować zaprawę cementową marki 5, o konsystencji plastycznej. Ścianki powinny być zbrojone stalą okrągłą, gładką o średnicy . Zaleca się stosowanie zbrojenia pionowego, poziomego i ramy wokół ściany.
Produkuje się ze szkła bezbarwnego, przepuszczającego światło, w postaci kształtek i licowej powierzchni kwadratowej. Wykonuje się dwie wielkości luksferów o wymiarach: 150 x 150 x 50 i 200 x 200 x . Elementy mają masę odpowiednio 1,05 i . Luksfery powinny wykazywać wytrzymałość na ściskanie nie mniejszą niż 3 MPa. Zastosowanie luksferów jest podobne jak pustaków szklanych. Do murowani ścianek z luksferów należy stosować zaprawę cementową marki 5 o konsystencji wilgotnej. Ścianki powinny być zbrojone stalą okrągłą, gładką o średnicy . Zaleca się stosowanie zbrojenia pionowego, poziomego i ramy wokół ściany.
Stosuje się je do oświetlania hal, auli itp. Kształt podstawowy kopułki może być kołowy, kwadratowy lub prostokątny. Średnica kopułek o podstawie koła oraz bok kopułek kwadratowych wynosi .
Uzyskuje się z roztopionego szkła boro – glino o krzemianowego i tytanowo-borowego metodą wyciągania z dysz. Szkło przy wyciąganiu włókna, mimo, że jest materiałem kruchym i sztywnym, staje się przy grubości nitek 3 – giętką przędzą. Włókna szklane mają bardzo duża wytrzymałość na rozciąganie, przewyższającą wytrzymałość stali zwykłej
Składa się ze skłębionych włókien szklanych grubości 10 20 μm. Z waty szklanej produkuje się maty służące m.in. do budowy ekranów akustycznych ograniczających hałas przy trasach komunikacyjnych.
Wykonuje się z luźno ułożonej warstwy waty na osnowie z welonu szklanego lub tektury. Watę przyszywa się do osnowy na całej długości nićmi szklanymi. Ze względu na duża nasiąkliwość mat wykonanych na osnowie z tektury nie powinno się ich używać do izolacji na zewnątrz budynków. Maty mają następujące wymiary; długość , szerokość i grubość 3,4 – . Gęstość pozorna mat wynosi 60 – 90 kg/m3.
Jest materiałem porowatym otrzymanym przez stopienie stłuczki szklanej z dodatkiem środków porotwórczych. Produkuje się dwie odmiany szkła piankowego: białe i czarne. Szkło białe ma pory otwarte i dlatego odznacza się dobrymi właściwościami dźwiękochłonnymi. Jego gęstość pozorna wynosi 300 – 400 kg/m3, a nasiąkliwość nie powinna być większa niż 25%. Szkło czarne ma pory zamknięte i jest materiałem nienasiąkliwym, o gęstości pozornej 160 – 180 kg/m3. Płyty ze szkła piankowego czarnego mają wymiary 50 x 50 x 5,6,7 lub . Materiał ten daje się obrabiać prostymi narzędziami i może być mocowany za pomocą gwoździ lub zaprawy. Szkło piankowe, zwłaszcza białe, ma takie samo zastosowanie jak maty z waty szklanej.
Jest wytwarzana przez rozpylanie płynnego żużla sprężonym powietrzem lub parą o wysokim ciśnieniu; w ten sposób powstaje tworzywo z cieniutkich, włoskowatych nitek, będące bardzo dobrym materiałem izolacyjnym, ciepło i dźwiękochłonnym. Znosi ono temperaturę 800˚C, może więc być stosowane do izolacji przewodów parowych, przewodów gorącej wody itp. Wełna żużlowa jest pakowana luźno w workach papierowych po 10 – lub w baloty o wymiarach 800 x 800 x . Ciężar bloku waty od 70 – .