Материалы на основе стекла и ситаллов

Содержание:

Введение………………………………………………………………….…..2

Материалы на основе стекла и ситаллов…………..………..……...............3

Понятие о стеклообразном состоянии и структуре стекла…….…….…...4

Классификация стеклоизделий…………………......................................…6

Эксплуатационно-технические свойства………..……..…………………..8

Дефекты стекла……………………..,………………...…………………....10

Листовое строительное стекло…..……………….…...……………….......11

Облицовочное стекло………..………..………...………….…………........13

Стекло со специальными свойствами …………….……..……………….16

Конструктивные изделия из строительного стекла…...............................19

Другие изделия из стекла…….……………………………........................21

Ситаллы и шлакоситаллы…………..……………..………....…………....22

Свойства ситаллов…………………….................................………...…....23

Шлакоситаллы……………………….…………………….……………....24

Области применения ситаллов и шлакоситаллов…………………..........25

Стекло в архитектуре….………………………………..………..………..26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………............................................32

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………..………...33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Современный рынок предлагает архитекторам, строителям и дизайнерам широчайший ассортимент строительных материалов и изделий, который постоянно пополняется все более новыми качественными видами строительной продукции. Важное место среди них занимают такие древние и такие молодые в современном понимании материалы, как стекло материалы.

В настоящее время стекло прочно заняло передовое место среди конструкционных и отделочных материалов. Оно позволяют создавать уникальные здания и сооружения, не имеющие аналогов в мировой истории архитектуры. Высокая механическая прочность, атмосфер стойкость, долговечность и надежность отвели этому материалу ведущую роль в современной архитектуре. Не случайно площадь остекления современных зданий составляет50– 80 %.

Трудно назвать отрасль стройиндустрии, где не использовались бы

Стекло материала. Это стеновые, облицовочные, теплоизоляционные и огнеупорные материалы; санитарно-технические изделия и пористые заполнители; скульптура и садово-парковые архитектурные формы; декоративные вазы и настенные панно и т.д.

С древних времен в обиход вошло стеклянное изобразительное искусство, которое постоянно совершенствуется.

Стекло – уникальное изобретение человечества – обеспечивает связь человека, находящегося в помещении, с природой и о кружающей

средой. Без стекла помещения лишаются натурального света; оно является незаменимым компонентом при эксплуатации любого здания.Стекло и изделия на его основе имеют также широкий спектр применения: оконные и витринные стекла, зеркала и декоративно отделочные стекла, стеклопакеты и стеклоблоки, ячеистое стекло и стекловолокно, ситаллы и шлакоситаллы и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ СТЕКЛА И СИТАЛЛОВ

Стекло имеет богатейшую историю и обширный опыт применения

в современном строительстве. В арсенале современного архитектора

стекло является одним из основных строительных материалов. На заре

становления новой архитектуры именно стекло – материал промыш-

ленного века – было выбрано для воплощения смелых архитектурных

идей в сооружениях, оказавших влияние на ее последующее развитие.

Благодаря применению стекла современная архитектура характеризу-

ется такими важнейшими чертами, как открытость, разомкнутость ,

взаимное проникновение, перетекание и слияние внутреннего и на-

ружного пространства, насыщенность светом.

Исключительное значение стекла в нашей жизни объясняется его

Замечательными свойствами, резко отличающими его от всех извест-

ных нам материалов. Самое примечательное из них – прозрачность.

Светопрозрачные ограждения позволяют нам с успехом использовать

лучистую солнечную энергию для естественного освещения зданий.

Стекло по своему функциональному назначению призвано обеспечи-

вать связь человека, находящегося в помещении, с окружающим про-

странством.

Стекло – один из прекраснейших материалов, изобретенных бо лее

3 тыс. лет до н.э. Несмотря на «солидный возраст», оно до сих пор че-

стно служит людям, с каждым го дом открывая свои новые качества.

Стекло –это красивые дома и свер хпрочные материалы, ху дожествен-

ные изделия и ткани. Это один из материалов, ко торым никогда не

перестанут любоваться люди .

Сего дня стекло применяется уже не то лько как прозрачное запол-

нение проемов, но и как полноценный стеновой, кровельный, декора-

тивный и даже конструкционный материал. Не случайно наступивший

XXI в. называют эрой стекла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОНЯТИЕ О  СТЕКЛООБРАЗНОМ СОСТОЯНИИ И СТРУКТУРЕ  СТЕКЛА

Стекло – материал, получаемый путем охлаждения расплава в виде аморфного, хрупкого, в той или иной мере прозрачного тела. Стеклами

Называют переохлажденные жидкости, не успевшие при остывании

перейти в кристаллическое состояние. Иными словами стекла – э то

жидкости, имеющие бесконечно большую вязкость, что и придает им

многие свойства твердого тела. Стекла являются типичными предста-

вителями веществ, находящихся в так называемом стеклообразном

состоянии, занимающем как бы промежуточное положение между

кристаллическим и жидким. Стеклообразное состояние отличается от

кристаллического тем, что в структуре стеклообразных веществ отсут-

ствует дальний порядок – характерная для кристаллов строгая повто-

ряемость одного и того же элемента структуры во всех направлениях.

Структуру стеклообразных веществ отличает наличие ближнего по-

рядка, т.е. существование отдельных упорядоченных групп. Из-за от-

сутствия упорядоченной решетки структура стеклообразных веществ в

среднем однородна во всем объеме вещества, ч то является причиной

их изо тропности, т.е. о динаковости свойств в любом направлении.

Стеклообразное состояние термодинамически неустойчиво (метаста-

бильно), так как оно обладает бó льшим запасом внутренней энергии,

чем кристаллическое, в котором часть энергии затратилась на по-

строение кристаллической решетки .

Все вещества, нахо дящиеся в стеклообразном виде, обладают не-

сколькими общими физико-химическими характеристиками, а именно:

– изотропны, т.е. их свойства о динаковы во всех направлениях;

– при нагреве не плавятся, а постепенно размягчаются, перехо дя из

хрупкого в тягучее, высоковязкое состояние;

– размягчаются и о твердевают обратимо.

 

Для минеральных расплавов, испо льзуемых в производстве стекла,

ценным признаком является их силикатная природа, т.е. преобладание

в их составе силикатов. Именно силикатным расплавам присуща спо-

собность перехо дить при быстром охлаждении в стеклообразное со-

стояние. Иными словами, стекло представляет собой сплав, состоящий

из силикатов щелочных и щелочно-земельных металлов и кремнезема.

Комиссией по терминологии при Академии Наук бывшего СССР

дается определение, которое может быть отнесено к любой стекловид-

ной системе: «Стеклом называются все аморфные тела, получен-

ные путем переохлаждения расплава, независимо от их химиче-

ского состава и температурной области затвердевания, и обла-

дающие (в результате постепенного увеличения вязкости) механи-

ческими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из

жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым».

Стекла – это перео хлажденные расплавы, в состав которых вхо дят оксиды кремния, щелочных и щелочноземельных металлов, фосфора,

бора и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КЛАССИФ ИКАЦИЯ СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ

Стекла и изделия на их основе классифицируются по химическому

составу и назначению. По химическому составу стекла различают сле-

дующим образом:

элементарные, состоящие из атомов одного э лемента;

оксидные – на основе диоксида кремния (силикатные), о ксидов

фосфора, германия, бора и т.д.;

галогенидные – на основе фторида бериллия, хлорида цинка;

халькогенидные – из сульфидов, селенидов, теллуридов;

смешанные.

Наиболее широкое применение нахо дят оксидные силикатные

стекла. Они составляют важнейшую группу массовых промышленных

стекол. Их производство достигает 95 % от общего объема выпуска

стекольной продукции.

По назначению стеклоизделия по дразделяются на строительные,

технические и бытовые. В класс строительных стеко л вхо дят изделия

из стекла, используемые в строительстве: оконное, витринное, про-

фильное, армированное, узорчатое, облицовочное, пеностекло, стек-

ломозаика, стеклопакеты, стеклоблоки, витражи, ар хитектурно-

строительные детали, стеклопластики и декоративно-отделочные стек-

лоткани. К техническим стеклам относятся: оптическое, химико-

лабораторное, медицинское, электротехническое, транспортное, при-

борное, защитное, тепло- и звукоизоляционное, кварцевое, светотех-

ническое. Бытовое стекло представляют: посуда, стеклотара, бытовые

зеркала, эмали, глазури.

Основные виды архитектурно-строительного стекла:

1. Листовое строительное:

– оконное;

– витринное;

– зеркальное;

– узорчатое;

– армированное;

– волнистое.

2. Облицовочное:

– стемалит;

– марблит;

– цветное листовое;

– стеклянные облицовочные плитки;

– коврово-мозаичные плитки;

– смальта.

3. Стекло со специальными  свойствами:

– солнцезащитное;

– пропускающее ультрафиолетовые лучи (увиолевое);

– поглощающее у льтрафиолетовые лучи;

– закаленное;

– светочувствительное;

– многослойное (триплекс).

4. Конструктивные строительные  изделия из стекла:

– стеклопакеты;

– пустотелые стеклянные блоки;

– профилированное стекло (стеклопрофилит);

– стеклянные трубы.

5. Тепло- и звукоизоляционное  строительное стекло:

– ячеистое стекло (пеностекло);

– стекловолокно и изделия на его основе.

6. Архитектурно-художественное  стекло:

– стеклянные ар хитектурные детали (розетки, филенки, перила,

наличники, балясины и т.п.);

– витражи цветные;

– стеклянная скульптура (объемная и барельефная).

7. Стекло для санитарно-технических  устройств:

– санитарно-техническое оборудование.

8. Стекло для оборудования  внутренних помещений и инвентаря:

– мебель с отдельными э лементами из стекла;

– стеклянные детали стенных шкафов;

– стеклянная осветительная аппаратура (люстры, торшеры, бра).

Изделия из ар хитектурно-строительного стекла эффективно ис-

пользуются при строительстве и монтаже различных по своему харак-

теру и назначению э лементов зданий и сооружений, а именно: наруж-

ных и вну тренних стен, вну тренних перегородок, междуэтажных и

подвальных перекрытий, кровли и облицовки .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эксплутационно  технические-свойства стекла

Области применения стекол определяются их свойствами. Так, для

листовых стекол важны: прочность при сжатии и растяжении, терми-

ческие свойства, химическая стойкость, светопрозрачность.

Общими свойствами для всех видов стекла являются:

1. Отсутствие строго определенной температуры плавления (при

нагревании оно размягчается и достаточно плавно переходит в жидкое

состояние).

2. Изотропность.

3. Весьма несовершенная спайность (при раскалывании образуется

так называемый раковистый излом).

4. Светопропускание (прозрачность), т.е. способность пропускать

световые лучи.

Последнее свойство зависит от химического состава и других фак-

торов и определяется процентной шкалой. Абсолютно прозрачных

стекол не существует. Самые лучшие оптические стекла обладают све-

топропусканием 92–95 %. У оконного стекла оно равно 84–87 %. Про-

зрачные стекла одинаково пропускают все цвета спектра. Цветные

стекла пропускают в основном то т цвет, в ко торый они окрашены.

Кроме видимых лучей, существуют еще невидимые лучи – ультрафио-

летовые, ко торые слабо проходят через обыкновенное стекло, и ин-

фракрасные (тепловые), ко торые обычное стекло пропускает хорошо

.

Физические свойства стекла зависят о т его химического состава,

условий варки и последующей обработки.

Плотность. Большинство промышленных строительных стекол

имеет пло тность 2,2–2,9 г/см3, у оконного стекла она равна 2,5 г/см3.

Теплоемкость _______ко леблется о т 0,33 до 1,05 кДж/(кг×К). С повышени-

ем температуры теплоемкость увеличивается, причем до температуры

начала размягчения она возрастает незначительно, а при пластичном

состоянии – гораздо быстрее.

Теплопроводность. Стекло пло хо проводит тепло, его теплопро-

водность сравнительно невелика – 0,95– 0,98 Вт/(м×К), поэтому оно

медленно остывает, ч то позволяет выдувать из него различные изде-

лия. Наибольшая теплопроводность у кварцевого стекла –

1,38 Вт/(м×К).

Термическое расширение у различных стекол колеблется о т 5 10–7

до 200 10–7. Самый низкий коэффициент термического расширения