Каменные материалы разделяют плотности на тяжелые > 2500 кг/м3 и легкие < 2500.
По Rсж тяжелые делятся на марки от 10-100, легкие 0,4-20;
По морозостойкости (тяжелые) МР3 от 15 до 500, легкие 10-25
Водостойкость - Кразм не менее 0,6; 0,75; 0,9;1.
Материалы из силикатных расплавов: стекло
Силикатные расплавы получают из кремнезема SiO2 и соединений на его основе. Сырьем являются горные породы: песок, базальт, диабаз, мергель и побочные продукты промышленности (шлаки, золы). Вторсырье: стеклобой.
Признаки стеклообразного (аморфного) состояния:
- отсутствие точки плавления, т.е. размягчение и переход в жидкое состояние по мере нагревания;
- гомогенность;
- изотропность.
Для аморфного строения вещества характерно отсутствие упорядоченности в расположении молекул и атомов (в отличие от закономерного расположения атомов в узлах кристаллической решетки кристаллических веществ).
Стекло обладает повышенной активностью кристаллизации. Под влиянием рентгена, УФО может кристаллизоваться или «расстекловываться».
Стекло – твердый аморфный материал, получаемый переохлаждением минеральных расплавов.
Основные стеклообразующие оксиды: SiO2 (кремнезем в виде кварцевого песка), P2O5 (фосфор), В2О3 (бор), глинозем Аl2O3 (полевые шпаты, каолин). Наличие примесей (Fe, Cr, Ti) снижает светопропускание.
Состав стекла можно описать формулой:
SiO2 - 70%, Na2О – 15%, СаО – 7%, MgО – 4%, Аl2O3 – 2%, поэтому основные компоненты стекол: SiO2, Na2О, СаО, MgО, Аl2O3 образуются при плавлении сырьевых материалов.
Повышенное содержание SiO2 и Аl2O3 увеличивает тугоплавкость и химическую стойкость стекла. Na2О, К2О поступают путем термического разложения при варке стекла соды Na2CO3 и поташа К2СО3. Na2О – снижает температуру плавления и стойкость к кислотам. К2О понижает склонность к кристаллизации, повышает светопропускание.
СаО MgО – в виде мела, мрамора, известняка, доломита - повышают химическую стойкость, MgО понижает склонность к кристаллизации.
Кроме того, вспомогательными материалами являются:
-осветители: Na2SO4; NH4SO4 - удаляют газовые пузыри;
-глушители: F, P – делают стекло непрозрачным;
-красители: Со (синий), Сr (зеленый), Мn (фиолетовый), Fe (коричневый).
Технология изготовления стекла
1. Приготовление стекольной шихты (дозировка, смешивание исходных компонентов).
2. Варка шихты. Варка происходит в котлах, сложенных из огнеупорных материалов. При t=1100 oC шихта плавится, распадается на силикаты и образуется неоднородная стекломасса с газовыми пузырьками. Для осветления и гомогенизации стекломассы, снижения ее вязкости и удаления пузырьков температуру доводят до 1500-1600 oC .
3. Охлаждение до температуры получения изделий вытягиванием, прокатом или литьем.
4. Формование стекломатериалов.
5. Обработка (термическая, механическая, химическая).
Стекло имеет низкую теплопроводность, не однородно, поэтому при быстром охлаждении готовых изделий существуют внутренние напряжения. Поэтому в момент перехода от пластичного состояния к хрупкому, охлаждение должно проходить медленно – это называется отжиг (при 350-400 ºС).
Производят листовое стекло методом вытягивания через лодочку или прокатом стекломассы.
Свойства стекла
Прочность R разрыва 30-69 МПа, хотя теоретически нормальным является 12000 МПа, такое снижение обусловлено наличием микротрещин, внутренних напряжений и неоднородностью. Rсж=700 МПа. Хрупкость- главный недостаток стекла, о чем свидетельствуют низкое значение прочности на разрыв и модуля упругости Е=4,5-9,8 104 МПа.
Оптические свойства.
Светопропускание (прозрачность) и светопреомление.
Обычное стекло не пропускает ультрафиолетовые лучи, светопреломление различно при различных углах падения света 0-75 град от 92 до 50 %.
Малая термостойкость α=9-15*10-6. Теплопроводность 0,5-1 Вт/м ºС.
Высокая звукоизолирующая способность стекло толщиной 1 см равно по звукоизолирующей способности кирпичной кладке в ½ кирпича.
Высокая химическая стойкость к агрессивным средам, кроме фосфорной и плавиковой кислот.
Виды стекла
Стекло листовое:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.