Свойства стекла

Стекло в конструкциях подвергается растяжению, изгибу, удару, реже сжатию. поэтому осн. мех. свойствами стекла явл-ся прочность при ратяжении и хрупкость. Прочность на сжатие высокая - до 1000 МПа, на растяжение - 35-85 МПа, на изгиб - 0,2МПа. Улучшают мех. свойства стекла в 5 - 15 раз путём закалки (нагрев до 650˚С и резкое охлаждение). Увеличить сопротивляемость удару м. введением оксидов магния и бора. Твёрдость стекла: 5 - 7. Оптич. свойство х-ся светопропусканием (прозрачность, рассеяние, отражение, светопреломление). Силикатные стёкла пропускают всю видимую часть спектра, кроме ультрафиолета и инфракрасных лучей. Показатель преломления: 1,5 - 1,52. Теплоёмкость: С=0,63 - 1,05 кДж/кг˚С. Теплопроводность: λ=0,4 - 0,82 Вт/м˚С. Модуль упругости: Е=83000 МПа.

Изделия из стекла

Листовое стекло:

1)Оконное. Листы толщиной 2; 2,5; 3; 4; 5; 6 мм. Сорт зависит от наличия дефектов (свиль, пузырь). Светопропускание: до 90%.

2)Витринное. Толщ. 5 - 12 мм (5 - 6 мм - неполированное оконное, 7 - 12 мм - полированное). Светопропускание 75%.

3)Закалённое. Прочность при ударе в 10 раз выше обычной, при изгибе - в 8 раз. Безопасное - при повреждении рассыпается без острых углов. Применяют для устройства витрин, дверей, перегородок, в производстве стеклянной мебели.

4)Светорассеивающее: узорчатое - получают методом проката на гравировальных вальцах; матовое - на пескоструйных машинах. Через трафарет м. получать рисунок.

5)Армированное - методом проката запрессованной металлической сетки. Бывает плоское и волнистое.

6)Теплопоглощающее - поглощает до 75% инфракрасных лучей, за счёт содержания оксидов железа, никеля, обальта.

7)Увиолевые - пропускают до 75% ультрафиолетовых лучей, т. к. практически не содержат оксида железа, титана, хрома.

8)Термостойкие - боросиликатные, содержат оксиды рубидия, лития. К-т темпер. расширения в 2 раза меньше, чем у силикатного стекла. Выдерживает т-ру до 200˚С.

9)Электропроводящие - изг-ся с помощью напыления солей метал. серебра с послед. нагревом до 500 - 700˚С. Такое стекло не запотевает. Если в состав напыления введены люминофоры, получается отражающее стекло.

Облицовочное стекло. Получают нанесением керамич. эмали или применяя глушёное стекло. В 1-ом случае м-л наз-ся стемалит, во 2-ом - марблит. Стеклянные эмалированные плитки получают из отходов листового стекла, размер 150х150, наносится слой эмали. Стеклянные мозаики - это плитки из цветного стекла 20х20. Смальта - запрессованная в горячем состоянии между двумя слоями стекла разноцветная фольга. Зеркала получают нанесением тонкого слоя серебра или алюминия, закрепл. асфальт. лаком.

Объёмные изделия:

1)Стеклянные блоки - получают спрессовыванием половинок, имеющих на внутренней стороне светопропускание не менее 65%, теплопроводность 0,4 Вт/м˚С, светорассеяние - 25%.

2)Стеклопакеты - изг-т из 2 - 3-х листов стекла, соединённых по периметру метал. обоймой. Между слоями - герметичн. воздушн. полость шир. 15 - 20 мм.

3)Стеклопрофили - имеют коробчатое строение, длиной до 6 м, светопропускание 40 - 70%. Исп-ся для устройства несущих стен, внутренних перегородок, остекления фонарей в зданиях.

4)Стеклянные трубы. Разных диаметров, из силикатных и хим. стойких стёкол. Преимущества - гладкая пов-ть, низкий к-т трения, гигиеничность, прозрачность, хим. стойкость.

Стеклокристаллические м-лы (ситалы)

Если изг-т из шлаковых расплавов, то это шлакоситалы, если из стекл. - просто ситалы. Их получают путём направленной кристаллизации стёкол или шлаковых расплавов, протекающей во всём объёме отформованных изд-й. Объём кристаллических образований сост-т 5 - 10%, эти образования равномерно распределены в изделии. Кристаллизацию осущ-т при термич. 2-стадийной обработке, причём на 1-ой стадии т-ра соответствует т-ре зарождения кристалла, на 2-ой - т-ре макс. скорости роста кристаллов. Крист-ция шлаков и стёкол становится возможной за счёт введения катализаторов кристаллизации, добавок флюоридов, фосфатов, циркония, щелочных и щелочно-земельных металлоав, к-е вв-ся в кол-ве 4 - 5%. По сравнению со стеклом, ситалы приобретают выс. мех. прочность, термостойкость, твёрдость, диэлектрич. свойства. Применяют в дорожном стр-ве, космич. технике, гидротехнич. сооружениях.

Лакокрасочными материалами называют вязкожидкие составы, наносимые на поверхность конструкции тонким слоем, который через несколько часов отвердевает и образует пленку, прочно сцепляющуюся с основанием.

К лакокрасочным материалам относятся: 1) грунтовки и шпаклевки для подготовки поверхности к окраске; нанося их, получают однородные и ровные поверхности; 2) красочные составы (краски), применяемые в вязкожидком или пастообразном виде, образующие покрытия нужного цвета; 3) связующие вещества и пигменты, из которых изготовляют красочные составы; 4) лаки, создающие пленку, отличающуюся блеском; 5) растворители и разжижители лаков и красок; 6) пластификаторы, отвердители полимерных красок и другие специальные добавки.

Лакокрасочные материалы применяют для архит отделки фасадов зданий, они придают помещениям красивый вид, создают в них необходимые санитарно-гигиенические условия Нередко лакокрасочные материалы помогают предохранить материал конструкции от разрушительных воздействий среды. Отделочный слой фасада здания первый встречает действие дождя, ветра, агрессивных газов, содержащихся в воздухе, изменения температуры среды. Придавая лакокрасочному покрытию водоотталкивающие свойства и эластичность, можно значительно увеличить срок безремонтной службы самой отделки, повысить долговечность конструкции и улучшить эксплуатационные качества зданий. Все шире применяют лакокрасочные материалы специального назначения. Одни из них являются химически стойкими, ими покрывают металлические и железобетонные конструкции для предохранения от коррозии, другие необходимы для защиты древесины (антисептические и огнезащитные краски для дерева).

Имеются жароупорные лаки, которыми окрашивают промышленное оборудование. Санитарно-техническое оборудование, металлические трубопроводы также нуждаются в защитной окраске.

Лакокрасочная промышленность выпускает в основном готовые материалы, перед их употреблением добавляют лишь растворители или разбавители. Сборные конструкции и детали должны поступать с заводов на строительство с полной готовностью, т. е. в окончательно отделанном виде. Для этого на заводах сборных строи- тельных конструкций предусматривается конвейерная линия отделки элементов.

Связующими веществами в красочных составах являются следующие материалы: полимеры – в полимерных красках, лаках, эмалях; каучуки – в каучуковых красках; производные целлюлозы – в нитролаках; олифы – в масляных красках; клеи (животный и казеиновый) – в клеевых красках; неорганические вяжущие вещества – в цементных, известковых, силикатных красках.

Полимеры применяют в красках и лаках вместе с растворителем, а также в сочетании с олифой или цементом (полимерцементные красочные составы).

Применение синтетических полимеров значительно сократило расход растительных масел на приготовление строительных красок и дало возможность выпускать новые виды долговечных и экономичных красочных составов. Хотя некоторые полимерные краски и лаки еще дороги, все же стоимость окраски 1 м³ поверхности полимерными составами, отнесенная к одному году эксплуатации, часто бывает ниже стоимости отделки другими строительными красками (известковыми и др.). Широкое применение полимерных лаков и эмалей привело к почти полному отказу от импорта дорогих природных смол (шеллака, копалла, даммара), ввозимых из Индии и других стран. Прежде основным сырьем лакокрасочной промышленности являлись природные смолы и растительные масла.

Связующее вещество – главный компонент красочного состава, который определяет консистенцию краски, прочность, твердость и долговечность образующейся пленки. Связующее выбирают, учитывая и прочность его сцепления (адгезию) с основанием после затвердевания. Защитные свойства лакокрасочного покрытия по отношению к металлу, бетону или другому материалу зависят как от связующего, так и от примененного пигмента. Например, алюминиевый пигмент замедляет коррозию стали, в то время как малярная сажа ее ускоряет.

Пигменты. Белые пигменты: известь, мел и белила. Титановые белила – самый лучший белый пигмент. светостойкий, с хорошей кроющей способностью. Цинковые белила (оксид цинка) – светостойкие, неядовитые, но не щелочестойки. Свинцовые белила – порошок основного углекислого свинца. Токсичный, нельзя смешивать с ультрамарином, темнее в присутствии сернистых соединений. Мето????вые белила состоят из осаждённого цинка и сернокислого бария, но желтеют на свету. Для внутренних работ.

Алюминиевый пигмент применяют в смеси с лат. олифой, как антикоррозионную краску по металлу.

Синие пигменты. Ультрамарин получают сплавлением Na2SO4 с углём или каолином. Стоек в воде, в слабых щелочах, средняя стойкость на свету. Лазурь малярная – соединения железа и синильной кислоты. Интенсивный синий пигмент, атмосферостойкий. Меняет цвет, примен. в масляных красках, по дереву и металлу.

Жёлтые пигменты: хромы и охры. Хром цинковый – хромовоцинковый. Хром свинцовый – цвет от лимонного до оранжевого. Под действием щелочей краснеет. Охра – земляные краски из Fe_x(OH)₂ и глины. Цвета от светло-золотистого до коричневого.

Коричневая. Эта группа включает: умбру (земляную краску, состоящую из глины с примесями железа и магния). При смешивании железного сурика и мумиё получают коричневый пигмент.

Красные пигменты: мумиё, сурик железный, сурик свинцовый. Мумиё природное – тонкий порошок, окрашенный в естественных условиях оксидами железа. Мумиё искусственное – оксид железа и CaSO₄. Сурик свинцовый – оранжево-красный порошок с оксидом свинца.

Редокс???? – состоит из смеси железооксидных пигментов.

Зелёные пигменты. К ним относят окись хрома. Устойчива к действию кислот, щелочей и высоких температур. Зелень цинковая – получается смешиванием хрома с лазурью и наполнителем.

Чёрные пигменты. Сажа малярная 9почти чистый углерод). Графит состоит на 75% из углерода. Нельзя покрывать железом. Пиролюзит MnO₂ – светостоек, очень дешёвый.

Основные свойства пигментов. Дисперсность влияет на все основные свойства. Размеры частичек у природных пигментов 0,5 – 40 мкн, у искусственных – 0,5 – 2 мкн.

Укрывистость (кроющая способность) – хар-ся расходом красочного состава в граммах на 1 м² окрашиваемой пов-ти.

Красящая способность – хар-ся как свойство пигментов передавать свой цвет белому пигменту.

Маслоёмкость – хар-ся кол-вом олифы на 100 г пигмента для получения рабочей констистенции.

Растворители и разбавители

Растворители применяют в полимерных красках для придания рабочей констистенции. Ррастворителями служат ????? летучие жидкости: уайт-спирт, сольвент-нафт, бензол-дихлорэтан. Для клеевых составов – вода.

Разбавители применяют для уменьшения вязкости. Содержат связующие – олифу или эмульсию (вода в масле).