Строительное стекло. Определение и основные свойства

Основные сведения о стекле

Стеклом наз. тверд., аморфн., прозрачн. мат-л, получа-й из переохлаж­д-ых жидких мин. расплавов, содерж. стеклообраз. компоненты (оксиды кремния, бора, алюминия и др.) и оксиды металлов (лития, калия, маг­ния, свинца и т. д.).

Строительное стекло (оконное, узорчатое, стеклоблоки и т. д.)

Стекло хар-тся выс. прочн. при сжатии (600—1200 МПа) и сравнит. малой проч­н. при раст. (30—90 МПа).

Очень плохо сопротивляется удару, т. е. хрупко.

Хар. св-вом стекла явл. выс. прозрачность и сп-ть пропускать не менее 84 % лучей видимого спектра.

Плотность стекол изменяется в пределах от 2,2 до 2,6 г/см³.

Сравнительно низкая теплопро­водность (0,5—1 Вт/(м·°С)). Стекло имеет низкую термостойкость, т. е. при резком и сильном нагревании или охлаждении в нем возникают большие напряжения, вызывающие растрескивание.

При нагревании стекло размягчается и при температуре око­ло 1000 °С плавится.

Высокая хими­ческая стойкость. Большинство минеральных кислот, за исключением фтористоводородной (плавиковой) кис­лоты, не разрушает стекло; растворы щелочей и даже чистая вода разрушает стекло с поверхности, хотя очень медленно.

18. Сырьё для изготовления стекла, общая схема производства.Современное стекольное производство включает в себя три этапа: подготовка сырья, стекловарение и формование стеклоизделий.Сырье для производства стеклаОсновное сырье: кварцевый песок, сульфат натрия, сода, поташ, мел, оксиды свинца, стеклобой и др.Вспомогательные материалы: осветители; обесцвечиватели; красители (оксид меди, оксиды кобальта и др.); глушители придают стеклу непрозрачность или молочно-белый цвет.

19. Разновидности листового стекла. Облицовочные изделия из стекла.

Основной вид стекла, применяемый в строительстве, — листовое стекло (остекление оконных и дверных проемов, витрин и т. п.).

Витринное стекло — листовое стекло толщиной 6... 10 мм и разме­ром до 3500 х 6000 мм. Витринное стекло, как правило, делают поли­рованным.

Светорассеивающее стекло пропускает свет, но не дает сквозной видимости. матовое (пескоструй) или узорчатое (методом проката на фигурных вальцах).

Специальное листовое стеклоили функциональное стекло

Теплоизоляционные стекла снижают долю теряемого через стекло тепла путем отражения инфракрасной части спектра («тепловых лучей») обратно вовнутрь помещения. Светопропускание таких стекол немного ниже.

Теплозащитные (солнцезащитные) стекла выполняют обратнуюфункцию: они отражают часть, падающей на них лучистой энергии, не пропуская ее в помещение.

Защитные стекла— стекла с повышенными прочностными свой­ствами, не раскалывающиеся на опасные остроугольные осколки.

Отделочное стекло,,,,,,,Листовое декоративное стекло и тд.

20. Конструкции и изделия из стекла.

Из стекла изготовляют широкую номенклатуру изделий: стеклопакеты, стеклоблоки, стеклопрофилит, кровельные волнистые листы, дверн. полотна и др.

Стеклопакеты — наиболее распространенный вид изделий из стек­ла. Получают стеклопакеты из двух или трех листов стекла, герметично соединенных между собой по контуру.

Стеклянные блоки целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо получить светопрозрачную ограждающую конструкцию с хорошими тепло- и звукоизоляционными харакгеристиками.

Стеклопрофилит — длинноразмерные (до 5 м) профилированные элементы из стекла, изготовляемые методом гори­зонтального проката.

Стеклянные трубыблагодаря высо­кой химической стойкости, гладкости поверхности и прозрачности с успехом соперничают с металлическими.

Стекловолокно получают путем продавливания стекольного распла­ва через тончайшие фильеры (отверстия в твердых материалах) споследующей вытяжкой и намоткой на бобины.

Пеностекло — блоки из вспученного в момент нахождения в рас­плавленном состоянии стекла. По структуре и свойствам пеностекло напоминает вулканическую пемзу и используется как теплоизоляци­онный материал.

21. Стеклокристаллические материалы. Изделия из каменных и шлаковых расплавов.Ситаллы — стеклокристаллические материалы, получаемые путем направленной частичной кристаллизации стекол.. Для строительных целей весьма перспективны шлакоситалаы, по­лучаемые на основе металлургических шлаков и модификаторов.

Каменное и шлаковое литьеИз горных пород и металлургических ишаков методом литья из расплавов можно получить разнообразные строительные материалы с высокими эксплуатационными свойствами.Сырье.В качестве исходного сырья для производства каменного литья применяют магматические (базальт, диабаз) и осадочные (доло­мит, известняк, песок) горные породы. Первые дают темноокрашенные изделия, а вторые — светлоокрашенные. Для получения каменного литья возможно использование металлургических шлаков; особенно эффективно их использование в огненно-жидком состоянии.

Металлами называют вещества, характерными признаками которых при обычных условиях являются высокая прочность, пластичность, тепло- и электропроводность, особый блеск, называемый металлическим

Наиболее распространённы в земной коре: алюминий, железо, магний, титан.

Чистыеметаллы в большинстве случаев обладают недостаточно высокими физическими, механическими и химическими свойствами.

Металлы, применяемые в строительстве, разделяют на две основные группы: черные и цветные.

Черные металлы – сплав железа с углеродом.

Сталь – основной конструкционный материал, применяемый в строительстве. По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные.

Чугун содержит 2 – 6,67 % углерода. По сост. и применению чугуны подразделяют на передельные (белые), литейные (серые), специальные (ферросплавы).

К цветным относятся все металлы, кроме железа. Больше всего применяют в технике следующие металлы: алюминий, медь, никель, титан,, цинк, свинец, олово, вольфрам, ванадий. Цветные металлы, как и черные, в чистом виде весьма редко используют в строительстве.

23. Атомно-кристаллическое строение металлов и сплавов, типы сплавов.

В тв. сост. атомы всех металлов и металлических сплавов располагаются в строгом порядке, образуя в пространстве правильные кристаллические решетки: кубическая объемно-центрированная (девять атомов (восемь в вершинах куба и один в центре.) железо, хром, вольфрам, ванадий и др), кубическая гранецентрированная (14 атомов (восемь в вершинах куба и по одному в центре каждой грани) железо при 910 – 1390 'С, медь, никель, алюминий и др) и гексагональная (шестигранная призма, 17 атомов (12 в вершинах, два в центре оснований и три внутри призмы) магний, цинк и др).

В рез-те совместной кристаллизации неск. эл-тов могут образоваться сплавы след. типов: мех. смесь, твердый р-р и, хим. соединение.

Механические смеси образуются путем срастания кристаллов между собой при раздельной кристаллизации компонентов (связь м/у крист. осуществляется по границам зерен).

Твердые р-ры образ-тся в рез-те проникновения в кристалл. решетку основного мет. атомов др. мет. или немет.. Химические соединения образуются в результате химического взаимодействия компонентов, при этом атомы располагаются в строгом порядке и количественном соотношении.

24. Фазовый состав железоуглеродистых сплавов.

Основными структурами, составляющими диаграмму железоуглеродистых сплавов, являются следующие.

Феррит — твердый раствор углерода в a-Fe. Предель­ное содержание углерода при 723 °С да 0,02 %, при 20 °С да 0,006%. Феррит по свойствам близок к чистому железу, он мягок, его твердость НВ = 60—80, пластичен.

Цементит — карбид железа (Fe₃C)—химическое соединение, содержащее 6,67 % углерода. Является состав­ной частью эвтектической смеси, а также самостоятельной структурной составляющей.

Аустенит — твердый раствор углерода в Y~Fе- Ато­мы углерода внедряются в • кристаллическую решетку, причем насыщение может быть различным в зависимости от температуры и примесей.

Перлит — эвтектоидная смесь феррита и цементита; образуется в процессе распада аустенита при 723°С и содержании углерода 0,83 %.

Ледебурит — эвтектическая смесь аустенита и цемен­тита, образующаяся при 1130°С и содержании углерода 4,3%. Структура неустойчивая: при охлаждении аусте­нит, входящий в состав ледебурита, распадается на вто­ричный цементит и перлит. Ледебурит очень тверд (НВ = 700), хрупок.

Графит — мягкий и хрупкий компонент чугуна, состо­ящий из разновидностей углерода. Встречается в серых и ковких чугунах .