Скло та скляні вироби

Скло є одним з основних будівельних матеріалів. Його прозорість, деко-

ративно-оздоблюючі якості та інші специфічні властивості дозволили ство-

рити конструкції й будівлі, які відповідають високим вимогам сучасного бу-

дівництва.

Скло є продуктом швидкого охолодження силікатних розплавів. На відмі-

ну від кристалічних тіл скло є ізотропним, тобто його властивості однакові

по всім напрямкам. В’язкість скла при нагріванні та охолодженні змінюється

не стрибкоподібно, а поступово і неперервно зі зміною температури. Важли-

вою ознакою скловидного стану є також здатність до кристалізації у певному

інтервалі температур. Прозорість скла є наслідком повної відсутності в ньому

міжзернинних границь, які розсіюють світло.

У будівництві застосовують силікатне скло, основними компонентами

якого є SіО2, АІ2О3, СаО, МgО, Nа2О або К2О. Так, віконне скло містить біля

72% SіО2, 10% СаО+МgО, 15% Nа2О. Кожен з оксидів має певне функціона-

льне призначення. Кремнезем створює просторовий каркас скла і визначає

його найважливіші властивості. Оксид натрію прискорює склоутворення,

знижує температуру варіння скла, полегшує освітлення скломаси, однак під-

вищує коефіцієнт розширення та знижує термічну і хімічну стійкість скла.

Оксиди кальцію і магнію підвищують хімічну стійкість скла.

Основні компоненти вводять у сировинну масу (шихту) з піском, польо-

вими шпатами, содою, вапняком, доломітом та іншими матеріалами. Для на-

дання скломасі необхідних властивостей і прискорення варіння застосовують

також допоміжні сировинні матеріали – офарблюючі та освітлюючі, окислю-

ючі, відновлюючі тощо.

Сировинні матеріали, які застосовують для скломаси, проходять поперед-

ню обробку (збагачення, подрібнення, сушіння) та ретельне перемішування.

Найбільш розповсюджені ванні печі неперервної дії. У басейнах таких печей

може міститись понад 1000 т скломаси. В один кінець печі завантажується

шихта, а в другому неперервно виробляється (витрачається) скло. Процес

скловаріння включає наступні послідовні стадії: утворення нових сполук-

силікатів; плавлення, видалення газових бульбашок; гомогенізація та охоло-

дження до необхідної в’язкості.

Скломаса виробляється різними методами в залежності від виду виробів.

Так, листове скло отримують витягуванням або прокатом, склоблоки – пре-

суванням із наступним зварюванням, профільне будівельне скло (склопрофі- літ) – прокатом та протягуванням крізь формуючі пристосування для надання

коробчатого або швелерного перерізу.

При охолодженні скла внаслідок виникнення перепаду температур між

поверхневими та внутрішніми шарами утворюються залишкові напруження,

котрі можуть бути усунутими відпаленням – повільним охолодженням виро-

бів до нормальної температури. Для звичайного будівельного скла крім про-

зорості є характерною висока механічна міцність, хімічна стійкість, звукоізо-

лююча здатність, низька теплопровідність.

Суттєво знижують міцність скла тріщини, подряпини та інші ушкодження

і, навпаки, міцність зростає після хімічної обробки та гартування.

Крихкість – одна з найбільш характерних властивостей скла. Вона змен-

шується при збільшенні вмісту В2О3, SіО2, Аl2О3, також після гартування.

Для скла є характерною також низька термічна стійкість, тобто низький

опір перепаду температур.

Основним видом продукції промисловості з виробництва скляних виробів

є л и с т о в е с к л о, котре виготовляють неполірованим та полірованим,

відпаленим та загартованим, прозорим та кольоровим, плоским, хвилястим,

гнутим. Сорт скла встановлюється в залежності від наявності таких дефектів,

як: смугастість (нерівність поверхні), свиль (нитковидні порожнини), газові

та інші сторонні включення тощо.

В і к о н н е с к л о виготовляють у вигляді листів товщиною 2...6 мм та

розмірами від 250×250 до 2000×2200 мм.

Для утримування уламків при пошкодженні скла в нього запресовують

металеву сітку. Таке армоване скло застосовують для улаштування ліхтарів,

перегородок, огороджень балконів, тобто там, де від матеріалу потребується

підвищена механічна міцність та безпека.

Поряд з армованим ефективним способом підвищення механічної міцнос-

ті є гартування скла, котре полягає у нагріванні до 600оС з наступним швид-

ким охолодженням на повітрі.

С к л я н і б л о к и виготовляються квадратними і прямокутними із

безфарбного або кольорового скла. Конструкції із склоблоків створюють

м’яке розсіяне освітлення і мають високу тепло- та звукоізоляційну здатність.

Ці властивості з успіхом використовуються при заповненні пройомів у зов-

нішніх стінах, при улаштуванні покрить та світлопрозорих перегородок.

С к л о п а к е т и – це вироби із двох або трьох шарів листового скла,

між котрими є герметичні повітряні прошарки. Віконні блоки із пакетного

скла мають кращі показники ніж із звичайного у подвійній оправі. Разом з

тим їх застосування приводить до суттєвої економії лісних матеріалів, підви-

щує індустріальність скління будівель.

С к л о п р о ф і л і т и – профільне скло швелерного або коробчатого

перерізу – характеризується високою механічною міцністю, може служити

для скління огороджень і самонесучих стін, для улаштування в середині них

перегородок, віконних пройомів і прозорих плоских покрівель. Завдяки вели- ким габаритам (довжина склопрофіліту біля 7 м) при склінні профільним

склом відсутня необхідність у застосуванні проміжних рамних оправ.

С к л я н і т р у б и служать для улаштування трубопроводів, які транс-

портують хімічні агресивні рідини, гази, харчові продукти, сипкі та інші ма-

теріали. Ці труби експлуатуються в умовах температурного перепаду 40...80оС і робочого тиску 0,2...0,7 МПа. Діаметр скляних труб – до 200 мм.Вони не підлягають корозії і пропускна здатність їх на 22% більша, ніж чавунних, і на 6,5% більш висока, ніж сталевих, при умовах рівного внутрішнього тертя.

С к л о в о л о к н и с т і м а т е р і а л и виготовляють із скляного во-

локна. Розрізняють волокно неперервне та штапельне (довжина біля 50 см).

Скляне волокно та матеріали на його основі мають високу міцність при роз-

тягненні (200...400 МПа), відносно невелику середню густину, високі діелек-

тричні і звукоізоляційні властивості, стійкість проти хімічного та біологічно-

го впливу (крім скла лужного складу). Бувають ткані та неткані скломатеріа-

ли. До тканих належать склотканина, сітки, стрічки, до нетканих – скляна

вата, полотно тощо. Ці матеріали широко застосовують для захисту дренаж-

них систем від замулення.

Із силікатних розплавів отримують також склокристалічні матеріали, кот-

рі містять як скловидну, так і кристалічну фази. Це дозволяє поліпшити їх

механічні властивості, підвищити термічну і антикорозійну стійкість, сти-

ранність тощо. До таких матеріалів належать ситали, шлакоситали, кам’яне

литво.

С и т а л и – це продукти кристалізації малолужного скла, яка здійсню-

ється за спеціальним режимом термообробки. У будівництві все більш вико-

ристовуються шлакоситали (різновид ситалів), які виготовляються з розпла-

вів металургійних шлаків при введенні спеціальних добавок. Шлакоситали

застосовують для покриття підлог, опорядження будівель, виготовлення сті-

нових та облицювальних панелей, санітарно- технічних виробів та ін.

К а м ’ я н і л и т і в и р о б и отримують шляхом плавлення основних

вивержених або осадових гірських порід і шлаків з наступною розливкою

розплаву у форми і термічною обробкою для того, щоб здійснити кристаліза-

цію і зняти напруження. За міцністю, середньою густиною, стійкістю до хімі-

чного впливу, опором стиранню та низкою інших властивостей кам’яні литі

вироби перевершують природні камені. Недоліком кам’яного лиття, як і ін-

ших кам’яних матеріалів і скла, є крихкість та порівняно низька міцність при

розтягненні і згинанні. Основними видами литих виробів є плити, лицюваль-

ні плитки, труби та інші деталі, призначені для роботи у жорстких експлуата-

ційних умовах.

Поиск по сайту: