Вся электронная библиотека >>>

 Строительные материалы >>

 

 Строительство. Стройматериалы

Строительные материалы


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника



 

Свойства стекол в твердом состоянии

 

 

Свойства стекла сильно зависят от его физических свойств и химического состава.

 

Физические свойства

 

Плотность — масса вещества в единице объема, кг/м3: d=M/V. Плотность стекла зависит от его химического состава. Среди силикатных стекол минимальную плотность имеет кварцевое стекло — 2200 кг/м3. Плотность боросиликатных стекол меньше плотности кварцевого стекла; плотность стекол, содержащих оксиды Pb, Bi, Та и др., достигает 7500 кг/м3. Плотность обьиных натрий-кальций-силикатных стекол, в том числе оконных, колеблется в пределах 2500...2600 кг/м3. При повышении температуры от 20 до 1300°С плотность большинства стекол уменьшается на 6...12%, т.е. в среднем на каждые 100°С плотность уменьшается на 15 кг/м3.

Упругость — свойство материалов восстанавливать форму и объем после прекращения действия деформирующих сил. Коэффициент пропорциональности между напряжениями и деформациями называется модулем упругости. Упругость стекол в зависимости от их химического состава изменяется в пределах 48-103... 12-10" МПа. Упругость кварцевого стекла— 71,4 ГПа. Модуль упругости, как и некоторые другие свойства стекол, можно определить, пользуясь принципом аддитивности — суммированием значений свойств образующих компонентов (оксидов) пропорционально их содержанию

Увеличивают упругость стекол CaO, B203, A1203, MgO при введении вместо Si02 (частично). Щелочные оксиды снижают модуль упругости, так как прочность связей Me—О значительно ниже прочности связи Si—О.

Механическая прочность характеризует свойство материалов сопротивляться разрушению при воздействии внешних нагрузок. Мерой прочности является предел прочности — максимальное напряжение, вызывающее разрушение материала под действием статической нагрузки или удара. Различают пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, кручении и т.д.

 

 

Предел прочности обычных отожженных стекол при сжатии составляет 500...2000 МПа (оконного стекла 900... 1000 МПа).

Предел прочности при растяжении и изгибе.При поперечном изгибе в стекле со стороны действия силы возникают напряжения сжатия, а с противоположной — напряжения растяжения. Поэтому предел прочности стекла при изгибе измеряют пределом прочности при растяжении. Стекло работает на растяжение значительно хуже, чем на сжатие. Теоретическая прочность стекла, т.е. прочность связей в его структурной сетке, является высокой и составляет примерно 10 000 МПа. Однако фактическая прочность стекла при растяжении гораздо ниже и колеблется в пределах 35... 100 МПа. Таким образом, предел прочности при растяжении в 15...20 раз меньше, чем при сжатии.

Прочность закаленного стекла при прочих равных условиях в 3...4 раза больше прочности отожженного. Значительно повышает прочность стекол обработка их поверхности химическими реагентами с целью удаления дефектов поверхности (мельчайших трещин, царапин и т.д.).

Твердость стекла зависит от химического состава. Стекла имеют различную твердость в пределах 4000... 10000 МПа или по шкале Мооса она составляет 6...7, что находится между твердостью апатита и кварца. Наиболее твердыми являются кварцевое и малощелочное бороси-ликатное стекло (до 10... 12% В203). С увеличением содержания щелочных оксидов твердость стекол снижается. Наиболее мягкие многосвинцовые стекла.

Хрупкость. В области низких температур (ниже t — температуры стеклования) стекло наряду с алмазом и кварцем является идеально хрупким материалом, т.е. способно разрушаться под действием механических напряжений без заметной пластической деформации. Поскольку хрупкость четче всего проявляется при ударе, ее характеризуют прочностью на удар, которую определяют работой удара, отнесенной к единице объема разрушаемого образца, называемой удельной ударной вязкостью. Прочность стекла на удар зависит от многих факторов. Введение В203 (до 12%) повышает прочность на удар почти вдвое, введение MgO, Fe203, увеличение содержания Si02 — на 5...20%. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет 1,5...2 кН/м, что на 2 порядка ниже, чем у металлов.

 

К содержанию книги:  Стройматериалы. Справочное пособие

 

Смотрите также:

 

Стройматериалы  Строительные материалы  Лаки и краски  Вяжущие вещества  Кровельные материалы  Облицовочные материалы   Гипсокартон  Бетоны  Монолитный бетон и железобетон  Гидроизоляция, гидроизоляционные материалы   Строительство дома

 

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ СИЛИКАТНЫХ РАСПЛАВОВ

Стекло и изделия из стекла

Сырье

Производство стекла

Свойства

Разновидности стекла и стеклянных изделий в строительстве

Ситаллы и шлакоситаллы

Литые каменные изделия

Методика преподавания стекла и других плавленых материалов и изделий

 

Стекольные работы

§ 1. Назначение стекольных работ

§ 2. Виды остекляемых переплетов

§ 3. Свойства и виды стекла

§ 4. Материалы для приготовления замазок, мастик, раствора

§ 5. Материалы для уплотнения и крепления стекла в переплетах

§ 6. Приготовление меловых замазок

§ 7. Приготовление разных замазок, мастик, герметиков

§ 8. Правила техники безопасности при приготовлении замазок

§ 9. Инструменты для резки стекла. Стеклорезы

§ 10. Электростеклорезы

§ 11. Прочие инструменты и инвентарь

§ 12. Леса и подмости

§ 13. Лестницы и люльки

§ 14. Подготовка стекла к резке

§ 15. Раскрой, резка и ломка стекла

§ 16. Резка стекла по рисунку и шаблонам

§ 17. Резка стекла по линейкам

§ 18. Резка стекла криволинейных очертаний

§ 19. Резка стекла электростеклорезами

§ 20. Техника безопасности при резке стекла

§ 21. Основные требования к выполнению стекольных работ

§ 22. Закрепление стекла в деревянных переплетах

§ 23. Нанесение замазки на фальцы переплетов

§ 24. Вставка стекла на одинарной замазке

§ 25. Вставка стекла на двойной замазке

§ 27. Остекление крыш, фонарей, теплиц, парников листовым стеклом

§ 28. Вставка теплопоглощающего и другого стекла

§ 29. Техника безопасности при остеклении

§ 30. Общие сведения по организации работ

§ 31. Организация выполнения стекольных работ

§ 32. Основные требования к вставке витринного стекла

§ 33. Выемка, раскрой, резка и переноска витринного стекла

§ 34. Подъем и опускание стекла вручную

§ 35. Вставка витринного стекла

§ 36. Выемка витринного стекла

§ 37. Вставка стеклянных блоков

§ 38. Вставка линз, призм, плиток

§ 39. Вставка профильного стекла

§ 40. Вставка стеклопакетов

§ 42. Ремонт оконного стекла

§ 43. Ремонт витринного стекла

§ 44. Ремонт штучного стекла

§ 45. Вставка зимних переплетов

§ 46. Протирка и промывка стекол

§ 47. Техника безопасности при ремонте и мытье стекол

 

9. СТЕКОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

9.2. Материалы

9.3. Инструмент

9.4. Резка и раскрой стекла

9.5. Закрепление стекла в переплетах

9.6. Отвод стекающей с окон воды

 

Работа со стеклом

Сверление листового стекла

Резка стеклянных трубок

Сгибание стеклянных трубок

Оттягивание стеклянных трубок

Изготовление матовых стекол

Окраска стекла

Склеивание стекла

Закрепление стекла в деревянных и металлических рамах и оправах