Лекция № 7 Тема. Стекло и материалы на его основе План лекции

1. Общие сведения

2. Свойства стекла

3. Применение стекла в строительстве

Литература:

1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учебное пособие для стоит. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 2007. – 701 с.; ил.

2. Попов К.Н. Оценка качества строительных материалов [Текст]: учеб. пособие / К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. - М.: Высшая школа, 2004. - 240с

3. Юхневский П.И., Широкий Г.Т. Строительные материалы и изделия. Минск: Технопринт, 2004

7.1Общие сведения

Стекло – твердый аморфный изотропный материал, получаемый путем переохлаждения расплава и обладающий в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем переход из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым.

Основное сырье – чистый кварцевый песок, известняк, кальцинированная сода, доломиты и т.д. Кроме оксидов кремния, в состав стекла входят оксиды щелочных металлов, оксид бора и т.д.

Варку сырьевой шихты производят при температуре 1100÷1200ºС, при этом происходит образование силикатов, при t^о=1500÷1600ºС – осветление и гомогенизация стекломассы – она становится наиболее подвижной.

Для формовки стекломассу охлаждают для получения определенной вязкости до t^о=1200-1250^оС. Для строительного стекла используют вытяжку, прокат, прессование.

2. Свойства стекла

Средняя плотность стекла ρ_о=2200÷7500 кг/м³. Самые тяжелые стекла содержат много оксидов свинца, висмута, самые легкие – оксиды лития, бериллия, бора. Обычные стекла имеют плотность ρ_о=2500-2600 кг/м³.

Механическая прочность. В процессе эксплуатации строительных конструкций стекло подвергается в основном изгибу, растяжению, удару.

Практический предел прочности составляет:

R_р=30…100 МПа.

R_сж=600…1000 МПа.

R_удар 0,2 МПа.

У закаленного стекла прочность на удар в 5-6 раз больше, чем у обычного.

Твердость стекла по шкале Мооса Н=5…7. Зависит твердость от химического состава стекла. С увеличением оксидов щелочных металлов твердость снижается.

Теплопроводность стекла зависит от химического состава и колеблется в пределах .

Ячеистые стекла имеют коэффициент теплопроводности и используются как утеплители.

Термостойкость – способность стекла выдерживать одно-, многократные перепады температур без разрушения. При резком охлаждении происходит сжатие, при нагреве – растяжение. Термостойкость стекол более высокая при резком нагреве, т.к. стекла лучше работают на сжатие.

Светопропускная способность стекла очень высокая. Светопропускание зависит от светопоглощающей способности, от отражающей способности, от окрашенности стекла. Листовое строительное стекло пропускает 85-92% света, стеклоблоки – 82-85%.

Химическая стойкость высокая к большинству реагентов, за исключением плавиковой и фосфорной кислот. Зависит химическая стойкость от состава стекла и качества отжига. Закаленные стекла разрушаются в 2 раза быстрее, чем хорошо отожженные.

Стекла диэлектричны, с увеличением содержания щелочных металлов электропроводность возрастает.

Стекло поддается механической обработке: его можно пилить пилой с алмазной набивкой, обтачивать победитовым резцом, резать алмазом, шлифовать, полировать. В пластичном состоянии можно стекла сваривать, вытягивать, выдувать.