Билет 24

Архитектурно-строительные материалы и изделия на основе стекол.

1.Св-ва стекл строит-го назначения: мех-е, терм-е, оптич-е, хим-е.

Мех-е св-ва стекл: 1)прочность Rраст = 10⁴МПа, Rизг = 30-100МПа, Rсж = 500-2000МПа. На проч-ть влияют поверх-е дефекты – микротерщины, царапины, т.к. они явл-ся концентраторами напряжений и с них нач-ся разруш-е. Также, на R влияют кач-ва отжига, однород-ть стекла, наличие в стекле включений (камни, свили). Возд-е влажной атморсферы снижает проч-ть стекла на 20-25%(раклинивающее дей-е влаги в микротерщ-х поверх-ти). 2)Упругость. Стекла облад-т упругими св-ми, кот-е хар-ся модулем уруг-ти Е, модулем сдвига G и коэф-ом пуансона μ. Е= 2G (1+μ), Е = 68-69*10³МПа. 3) Хрупкость.При низких темпер-х стекло явл-ся очень хрупким. Оно практ-ки не способно к пластич-ой деформ-и и после области упругих деформ-й по достиж-и пред-й нагрузки сразу разруш-ся. Степень хруп-ти стекл обычно оценив-т ударной вязк-ю, кот-я измер-ся работой отнес-й к попре-му сечению образца, затрач-й на однократ-й ударный излом образца. Термич-е св-ва стекол.1) Удельная теплоемк-ть. В интервале 10-100⁰С, в завис-ти от сос-ва 0,3-1,05 кДж/кг*⁰С. С увел-ем темпер-ры теплоемк-ть возрастает, при 500⁰С = 1,09, при 700⁰С = 1,27.2)Теполпроводность. Это св-во имеет важное знач-е для эксплуат-х св-в и для технологии произв-ва, где процессы теплопередачи явл-ся определяющими. Q_х=λ(dT/dx)→λ. Qx – плот-ть тепл-го потока в направл-и х. dT – градиент темпер-р тела. Наибольшая теплопров-ть у кварц-го стекла 1,34 Вт/м*⁰С, строит-е сткло – 0,87 Вт/м*⁰С. 3)Температуропроводность. α(м²/⁰С). Опред-т скорость измен-я темпер-ры тела в нестацион-м тепловом потоке, она равна: α=λ/c*d, с – удельная теплоемк-ть, d – плот-ть. Температуропров-ть необх-ма для расчета скор-ти выравнив-я темпер-ры стеклоизделий при их перемещ-и из одной зоны тепл-х режимов в другую. Температуропров-ть зависит от сос-ва стекла и для силик-х стекл измен-ся в интервалах 2-6*10^-7 м²/⁰С. 4) Тепловое расширение стекол. Это св-во стекол расшир-ся при нагрев-и оказ-т влияние на его термост-ть и имеет опред-е знач-е при произв-ве ряда стеклоизд-й: накладных стекол, спаев и т.д. Тепловое расширение хар-ка темпер-ым коэф-ом линейного расширения α. И α = (1/l₀)*(dl/dT). 5) Термостойк-ть. Способ-ть стекла выдерж-ть без разруш-я резкие перепады темпер-р. Коэф-т Винкельмона-Шотта: к = (σраст/α*Е)*√(х/cd), х/cd – температуропров-ть.Оптические св-ва стекл. Прозрач-ть скела, т.е. его способ-ть пропуск-ть свет, делает его незаменимым мат-ом. Часть светового потока отраж-ся, а часть пропуск-ся. Отражающая способность: ρ = Фρ/Фо. Фρ – отраж-й световой поток, Фо – падающий световой поток. Поглощение свотового потока хар-ся коэф-ом поглощ-я: α = Фα/Фо, Фα – световой поток, поглощ-й стеклом. Коэф-т пропускания: τ = Фτ/Фо. ρ + α + τ=1. Поглощ-е опред-ся прозрач-ю стекла, зависит от содерж-я красящих комп-в, сос-ва стекла и толщины. Химическая стойкость. Высокая стойк-ть к возд-ю разл-х агрессив-х сред явл-ся выжным св-ом. Зависит от сос-ва и сост-я поверх-ти самого стекла и природы возд-х на него реагентов. Делится на 2 группы: 1)Вода, растворы кислот, влажная атмосфера (при воздействии с поверх-го слоя удал-ся щелочные комп-ты, кот-е переходят в р-р. В рез-те гидролиза щелочных силикатов на поверх-ти стекла образ-ся кремнеземистая пленка, кот-я тормозит дальнейшую коррозию). 2) Растворы гидрооксидов, карбонатов, фосфатов и т.д. Под возд-ем этих реагентов происх-т разруш-е кремнекислородного каркаса стекла, а следов-но полностью стравлив-ся поверх-е слои. Хим-я стойк-ть зависит от состава: введением Al значит-но повыш-ся хим-я стойк-ть; повыш-е темпер-ры усиливает коррозию; хорошо отожженные стекла имеют лучшую хим-ю стойк-ть.