Скло і скляні вироби

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ЗМІСТ

1. Загальні відомості

2. Скло та його властивості

3. Скляні матеріали

3.1 Листове світлопрозоре і светорассеивающее скло

3.2 Світлопрозорі вироби і конструкції

3.3 Облицювальні вироби зі скла

3.4 Вироби з піноскла

3.5 Матеріали на основі скловолокна

4. Ситалли, шлакоситалла і сіталлопласти

4.1 Сіталл

4.2 шлакоситалла

4.3 Сіталлопласти

5. Вироби з кам'яних розплавів

6. Використання відходів у виробництві плавлених виробів

Висновок

Список літератури

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Скло - всі аморфні тіла, одержувані шляхом переохолодження розплаву, незалежно від їх хімічного складу і температурної області затвердіння і які мають в результаті поступового збільшення в'язкості механічними властивостями твердих тіл; причому процес переходу з рідкого стану в склоподібний повинен бути оборотним.

За масштабами застосування перше місце належить будівництва, в якому воно застосовується не тільки для пристрої світлових прийомів, але і в якості конструктивного і обробного матеріалу. За 3 - 4 тис. років до н.е. виробництво скла було відомо єгиптянам, в цей період скляні вироби виготовлялися шляхом пластичного формування і пресування. Значний розвиток отримало стеклоделие у Венеції, яка залишалася світовим центром стеклоделия до XVII століття. Венеціанське скло, що відрізняється великою художньою цінністю, проникало в інші країни Європи і ближнього Сходу.

У Росії в 1635 році шведом Єлисеєм Койотів на пустищі Духанін у Дмитрівському повіті був побудований скляний завод. Слідом за Духанинський був відкритий казенний завод у Ізмайлові (1669-1710). Тут поряд з іноземцями працювали і російські майстри, які освоювали основні прийоми європейського стеклоделия. Початок XVIII ст. можна назвати періодом підйому стеклоделия. Важливою віхою його розвитку в Росії стало відкриття скляного заводу на Воробйових горах під Москвою, побудованого також за ініціативою Петра I. У 1706 завод вже працював. Основними видами продукції Воробьевского заводу були литі дзеркала і запальні скла. Скло варилося, потім виливалося на мідну дошку, прокочувалося мідним катком, шліфовані, поліровані і під нього підводилася амальгама. При цьому розміри дзеркал були найбільшими в Європі того часу. Найбільш широкий розвиток скляна промисловість отримала в СРСР. У роки перших п'ятирічок було побудовано ряд найбільших скляних заводів, у тому числі заводи-гіганти в м. Гусь-Хрустальний, Горькому, Улан-Уде, Дагестані і т.д. Основну масу продукції складало віконне листове скло, його виробляли в потужних печах S = 650 - 700 м 2. Поряд з «човновим» способом вертикального витягування скла впроваджується в промисловість «безлодочний» спосіб, що підвищує швидкість витягування на 15 - 20%.

2. СКЛО І ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ

Властивості скла визначаються насамперед, складом входять до нього оксидів. Головними стеклообразующие оксидами є оксиди кремнію, фосфору і бору, відповідно до чого скла називають силікатними, фосфатними або боратного. Переважна більшість промислових стекол є силікатними. Фосфатні скляні розплави застосовують в основному для виробництва оптичних, електровакуумних стекол, боратного - для спеціальних видів скла (рентгенопрозорий, реакторних і ін.) Змішані боросилікатне скла застосовують для виготовлення оптичних і термічно стійких скловиробів.

Хімічний склад стекол в значній мірі впливає на їх властивості. Будівельне скло містить 71,5 - 72,5% SiO 2, 1,5 - 2% Al 2 O 3, 13 - 15% Na 2 O, 6,5 - 9% CaO, 3,8 - 4,3% MgO і незначна кількість інших оксидів (Fe 2 O 3, K 2 O, SO 3). Збільшення вмісту оксидів Al 2 O 3, CaO, ZnO, B 2 O 3, BaO підвищує міцність, твердість, модуль пружності скла і знижує його крихкість. Підвищений вміст SiO 2, Al 2 O 3, B 2 O 3, Fe 2 O 3 збільшує теплопровідність. Оксиди лужних металів, а так само CaO, BaO підвищують температурний коефіцієнт лінійного розширення, а SiO 2, Al 2 O 3, ZnO, B 2 O 3, ZrO 2 зменшують його. Введення до складу скла оксиду свинцю замість частини SiO 2 і Na 2 O замість K 2 O призводить до підвищення блиску і світлової гри, що дозволяє отримувати кришталеві вироби. Добавки фторидів і пятиокиси фосфору зменшують прозорість стекол, дозволяють отримувати «глушене», непрозорі скловироби. Таким чином, варіювання хімічного складу стекол дозволяє змінити їх властивості в потрібному напрямку, згідно з областю їх використання.

Скло як будівельний матеріал володіє цілим рядом цінних якостей, не властивих іншим матеріалам, і перш за все, прозорість при високій щільності і міцності, у зв'язку з чим воно є незамінним матеріалом для светопроемов.

Щільність звичайного будівельного скла, складає 2,5 т / м 3. Зі збільшенням вмісту оксидів металів з ​​низькою молекулярною масою (B 2 O 3, LiO 2) щільність скла знижується до 2,2 т / м 3, із збільшенням вмісту оксидів важких металів (свинцю, вісмуту та ін) щільність підвищується до 6 т / м 3 і більше.

Міцність при стисканні скла досягає 700 - 1000 МПа, міцність при розтягуванні значно нижче - 30 - 80 МПа. Міцнісні показники виробів зі скла залежать не тільки від складу, але й від цілого ряду інших факторів: способу отримання, режиму теплової обробки, стану поверхні, розмірів виробу. Низька міцність скла при розтягуванні і вигині обумовлена ​​наявністю на його поверхні мікротріщин, мікронеоднорідною та інших дефектів. Теоретична міцність скла при розтягуванні, розрахована різними способами, досягає 10000 МПа.

Для підвищення міцності скла застосовують різні технологічні прийоми: підвищення температури відпалу, гартування, травлення і комбіновані методи, покриття поверхні різними плівками, мікрокрісталлізація, армування, тріплексованіе та ін При травленні скла плавиковою кислотою відбувається розчинення поверхневого шару і видалення найбільш небезпечних дефектів, в результаті чого міцність скла підвищується в 3 - 4 рази і більше. Загартовування відпалених стекол збільшує міцність у 4 - 5 разів. Комбіновані способи гарту і травлення дозволяють значно підвищити міцність скла (до 800 - 900 МПа). Зміцнення скла після травлення шляхом нанесення силіконової плівки призводить до підвищення міцності скла в 5 - 10 разів.

Термохимический спосіб зміцнення скла полягає в гартуванні з подальшою обробкою кремнийорганической рідиною, що дозволяє отримати загартоване скло із захисною плівкою кремнекислородних і міцністю при вигині до 550 - 570 МПа.

На міцність скла при розтягуванні і вигині в значній мірі впливає розмір виробу. Так, міцність на розтяг скляного волокна діаметром 10 -3 мм досягає 200 - 500 МПа, що значно вище показників для масивного скла. Вплив тривалих навантажень знижує міцність скла приблизно в 3 рази, після чого значення цього показника стабілізується. Настає так зване явище втоми скла, яке обумовлено впливом навколишнього середовища, і перш за все води. Міцність скла змінюється зі зміною температури. Скло має мінімальну міцність при +200 0 С, максимальну при - 200 0 С і +500 0 С. Збільшення міцності при зниженні температури пояснюють зменшенням дії поверхнево-активних речовин (вологи), а при високих температурах (до 500 0 С) можливістю появи пластичних деформацій.

Модуль пружності стекол лежить в межах 45000 - 98000 МПа. Ставлення модуля пружності до міцності при розтягуванні (Е / R p) - так званий показник крихкості скла - сягає 1300 - 1500 (у сталі він становить 400 - 450, у гуми - 0,4 - 0,6). Чим більше показник крихкості матеріалу, тим при меншій деформації напругу в матеріалі досягає межі міцності.

Скло є типово крихкими матеріалами. Вони практично не відчувають пластичної деформації і руйнуються, як тільки напруга досягає межі пружної деформації. Крихкість скла - величина зворотна ударної міцності. Ударна міцність при вигині звичайного скла складає 0,2 МПа, загартованого - 1 - 1,5 МПа. Крихкість можна знизити збільшенням вмісту в склі оксидів B 2 O 3, Al 2 O 3, MgO, а так само загартуванням стекол, травленням кислотою та іншими способами його зміцнення. Твердість звичайних силікатних стекол становить 5 - 7 за шкалою Мооса. Кварцове скло і містять бор малощелочние скла мають б о більшу твердість.

Теплоємність промислових стекол коливається в межах 0,3 - 1,1 кДж / (кг * 0 С), збільшуючись з підвищенням температури і вмісту оксидів легких металів.

Температурний коефіцієнт лінійного розширення звичайних будівельних стекол порівняно невисокий, він лежить в межах (9 - 15) * 10 -6 0 С -1, збільшуючись з підвищенням вмісту в склі лужних металів. Найменший температурний коефіцієнт лінійного розширення у кварцового скла: 5 * 10 -7 0 С -1.

Термостійкість скла визначається сукупністю термічних властивостей (теплоємність, теплопровідність, температурним коефіцієнтом лінійного розширення), а так само розмірами і формою виробу. Кварцові і боросилікатне скла мають найбільшу термостійкість. Тонкостінні вироби більш термостійкі, ніж товстостінні.

Електричні властивості скла оцінюються об'ємної та поверхневої електропровідністю. Електропровідність визначає можливість застосування скла в якості ізоляторів і враховується при розрахунку режимів роботи скловарних електропечей. При нормальній температурі об'ємна електрична провідність стекол мала. Із зростанням температури вона підвищується. Збільшення вмісту в складі лужних оксидів, особливо оксиду літію, підвищує електропровідність скла. Загартування стекол призводить до збільшення їх електропровідності, кристалізація - до її зменшення.

Скло володіє просто унікальними оптичними властивостями: светопропусканием (прозорістю), світлозаломлення, відображенням, розсіюванням. Світлопропускання скла досягає 92%. Воно знаходиться в прямій залежності від його відбиває та поглинання. Показник заломлення для звичайних будівельних стекол складає 1,46 - 1,51. Він визначає світлопропускання скла при різних кутах падіння світла. При зміні кута падіння світла з 0 0 (перпендикулярно площині скла) до 75 0 світлопропускання зменшується з 92 до 50%. Коефіцієнт відображення може бути знижений або збільшений шляхом нанесення на поверхню скла спеціальних прозорих плівок певної товщини і з меншим або більшим показником заломлення, вибірково відображають промені з певною довжиною хвилі.

Поглинаюча здатність скла в значній мірі залежить від його хімічного складу, збільшуючись з підвищенням вмісту оксидів важких металів, і від товщини виробів. Багато спеціальні види скла (наприклад, сонцезахисні) відрізняються значним светопоглощение - до 40%.

Звичайні силікатні стекла добре пропускають всю видиму частину спектру і незначну частину ультрафіолетових і інфрачервоних променів.

Поглинання ультрафіолетової області спектра досягається збільшенням вмісту в склі оксидів титану, свинцю, хрому, сурми, тривалентного заліза і сульфідів важких металів. Поглинання інфрачервоної області спектра досягається при фарбуванні скла Fe 2 + та Cr 2 +. Кварцові скла добре пропускають короткохвильову інфрачервону та ультрафіолетову області спектру, а серністомишьяковие скла - довгохвильові інфрачервоні випромінювання. Для пропускання ультрафіолетових променів вміст оксидів заліза, титану, хрому в скляній шихті повинно бути мінімальним. Скло, пропускають рентгенівські промені, містять оксиди легких металів - L 2 O, BeO, B 2 O 3. Таким чином, змінюючи хімічний склад скла і застосовуючи різні технологічні прийоми, можна отримати спеціальні види стекол з сонце-і теплозахисними властивостями, Предопределяющими теплотехнічні і світлотехнічні показники світлопрозорих огороджень.

Хімічна стійкість скла характеризує їх опірність руйнуючій дії водних розчинів, атмосферних впливів і інших агресивних середовищ. Силікатні скла відрізняються високою стійкістю до більшості хімічних реагентів, за винятком плавикової і фосфорної кислот. Хімічна стійкість силікатних стекол пояснюється утворенням при впливі води, кислот і солей захисного нерозчинного поверхневого шару з гелеобразной кремнекислоти - продукту розкладання силікатів.

3. СКЛЯНІ МАТЕРІАЛИ

    1. Листове світлопрозоре і светорассеивающее скло

Вітринне скло виробляється двох марок: М7 - поліроване і М8 - Неполіроване, товщиною 6,5-12 мм і максимальних розмірів 3000x6000 мм. Застосовується для заскління вітрин, вітражів і вікон громадських будівель. Світлопропускання вітринного скла 75-83%.

Скло листове візерункове має на одній або обох сторонах чіткий рельєфний візерунок і виготовляється способом прокату. Візерункове скло буває безбарвним і кольоровим, забарвленим в масі або нанесенням на поверхню його плівок оксидів різних металів. Застосовується для декоративного скління віконних і дверних прорізів, внутрішніх перегородок, критих веранд і т.д. Для цих же цілей застосовується листове скло "мороз", що має на одній стороні візерунок, що нагадує памороззю скло.

Армоване листове безбарвне і кольорове скло для пристрої світлових прорізів, ліхтарів верхнього світла, огороджень в будівлях і спорудах різного призначення. Армоване скло може мати обидві поверхні або одну поверхню гладкими, рифленими або візерунковими. Для армування застосовується зварна або кручена сітка із сталевого дроту зі світлою поверхнею або з захисним алюмінієвим покриттям. Діаметр дроту сітки 0,45-0,60 мм. Сітка має квадратні або шестикутні осередки розмірами 12,5 і 25 мм. Армоване скло відрізняється підвищеною міцністю і вогнестійкістю. Світлопропускання безбарвного армованого скла 65-75%.

Увіолеве скло пропускає 25-75% ультрафіолетових променів і застосовується для заскління оранжерей і заповнення віконних прорізів у дитячих і лікувальних установах. Таке скло отримують з шихти з мінімальними домішками оксидів заліза, титану, хрому.

Загартоване скло являє собою листове або іншої форми скло з підвищеною механічною міцністю і термічною стійкістю. Використовують для скління дверей, перегородок, огорожі ліфтових шахт, балконів, сходів, а так само для виготовлення електронагреваемих не замерзають стекол. Товщина більше 5 мм, воно витримує удар вільно падаючого сталевої кулі масою 800 гр. з висоти 120 см. Безпечно. Осколки цього скла має тупі ребра і краю.

Багатошарове скло (триплекс), армоване чи неармоване, складається з декількох листів скла, міцно склеєних між собою прозорою еластичною прокладкою, найчастіше з полівінілбутірольной плівки. При ударі воно не дає осколків і є безпечним.

Теплопоглинальне скло призначене для захисту інтер'єрів будівель від впливу прямого сонячного випромінювання і зменшення сонячної радіації в приміщеннях. Скло блакитного, сірого і бронзового відтінків одержують введенням до складу скломаси оксидів кобальту, заліза або селену. Затримуючи велика кількість інфрачервоних променів, скло нагрівається і піддається великим температурним деформаціям. Тому при Остеклення слід передбачати достатній зазор між рамою і склом.

Застосовується з метою зменшення нагрівання сонцем приміщень житлових, культурних, громадських та промислових будівель.

Теплоотражающєє скло застосовується для нагріву приміщень від сонячних і теплових променів. Виготовляється нанесенням на поверхню тонких (0,3-1 мкм) плівок металів та їх оксидів. Світлопропускання стекол 30-70%, а пропущення тепла 40-60%. У зв'язку з тим, що в таких стеклах велика частина інфрачервоних променів не поглинається, а відображається, саме скло майже не нагрівається. Внаслідок зменшення випромінювання з приміщення вони підвищують теплозахист взимку. Стекла мають різне забарвлення: золотисту, блакитну, помаранчеву і ін

Електропровідне скло застосовується в будівництві для склопакетів, що використовуються як джерела тепла. Електропровідні прозорі покриття наносяться на скло з метою обігріву скла та запобігання запотівання. Покриття отримують напиленням на поверхню скла тонкої (0,5 мкм) плівки солей металевого срібла. Скло стійке до радіоактивних випромінювань застосовується при будівництві АЕС і підприємств з виготовлення ізотопів. Для поглинання радіоактивних променів використовуються скла з високим вмістом свинцю і бору. Наприклад, важке свинцеве скло щільністю 6200 кг/м3, що містить 80% оксиду свинцю, по своїй захисній здібності в цьому відношенні еквівалентно сталі.

    1. Світлопрозорі вироби і конструкції

Крім листового світлопроникні скла в будівництві застосовуються світлопрозорі вироби і конструкції: склоблоки, стеклопрофилит, склопакети, склобетонних конструкції та скляні труби.

Блоки скляні пустотілі, блоки мають гарну скло розсіює здатністю, а виконані з них світлові отвори і перегородки мають хороші тепло-і звукоізоляційні властивості. Блоки складаються з двох відпресованих половинок, які зварюються між собою. Найбільш поширені види скляних блоків мають на внутрішній стороні рифлення, що надають блокам светорассеивающих здатність (малюнок 1). Світлопропускання - не менше 65%, світлорозсіювання - близько 25%, коефіцієнт теплопровідності - 0,4 Вт / (м · ° С).

Панелі з профільного скла (стеклопрофилит). Вітчизняною промисловістю освоєно випуск профільованих скляних виробів великих розмірів. Подібні вироби мають коробчатий, килимовий, ребристий і інші профілі і використовуються для монтажу світлопропускаючих перегородок і перекриттів.

Склобетонних конструкції являють собою бетонну обойму, всередині якої на розчині покладені скляні блоки. Ці конструкції не згорають і перешкоджають поширенню вогню. У промисловому будівництві скляні блоки застосовують для влаштування вікон. У житлових і громадських будівлях пустотілі скляні блоки використовують для заповнення зовнішніх світлових прорізів, скління сходових клітин, а також для пристрою світлопрозорих перекриттів і перегородок.

Склопакети в індустріальному будівництві знаходять все більше застосування. Вони складаються з двох або трьох листів скла, між якими утворюється геометрично замкнута повітряна порожнина. Скло пакетне скління володіє хорошою тепло-і звукозахисними здатністю, воно не пітніє і не потребує протиранні внутрішніх поверхонь. У залежності від призначення склопакети можуть бути виконані із застосуванням віконного, загартованого, що відображає або інших видів скла.

Скляні труби в ряді випадків (наприклад, в умовах хімічної агресії) можуть виявитися ефективніші металевих. Вони володіють високою хімічною стійкістю, гладкою поверхнею, прозорі й гігієнічні. Завдяки цим високим якостям їх широко використовують у харчовій і хімічній промисловості. Основними недоліками скляних труб слід вважати крихкість, тобто слабкий опір вигину і ударів, а також невисоку термостійкість (близько 40 ° С). Останнім часом на основі боросилікатне стекол отримані термостійкі труби з малим тепловим розширенням.

    1. Облицювальні вироби зі скла

Декоративна Стеклокрошка при застосуванні замість керамічних скляних плиток для обробки дає суттєвий економічний ефект. Крихітка являє собою гранули розмірами від 0,4 до 10 мм з глушеного пофарбованого або незабарвленого скла. Скляна крихта застосовується для декоративного оздоблення фасадних поверхонь стін і оформлення інтер'єрів.

Пенодекор - плити розміром 450x450-мм і товщиною до 40 мм, лицьова поверхня яких покрита суцільний склоподібної плівкою широкої гами кольорів. В якості сировини використовується склобій скла.

Сиграл - склокристалічних матеріал, що імітує граніт, мармур. Отримують методом пресування скла з шлакових розплавів. До цього різновиду належать і плити з авантюриновий скла (природний авантюрин являє собою дрібнозернистий кварцит). Масове застосування знаходять хромові авантюриновий скла, одержувані на основі мінеральної сировини і металургійних шлаків з добавками оксидів хрому. Авантюриновий скла використовуються і для покриття керамічних плиток як глазур. Застосовуються для внутрішньої і зовнішньої обробки інтер'єрів і вітражів, що працюють у відбитому світлі.

Стеклокрісталліт - випускається у вигляді плит, одержуваних сплавом гранул з безбарвного або забарвленого скла. Розміри плит 300x300 і 300x150 мм. Застосовується для облицювання стін будинків і пристрої підлог.

Стеклокремнезіт - Облицювально-декоративний плитковий матеріал, одержуваний спіканням маси з скляних гранул і наповнювачів (піску, глини, шамоту). Стеклокераміт - облицювальний матеріал, одержуваний спіканням маси на основі відходів скла, глини й кварцового піску.

    1. Вироби з піноскла

Піноскло являє собою штучний матеріал, подібний пемзі. Процес виробництва піноскла полягає у спученні розмеленого скла, змішаного з невеликою кількістю (1-3%) деревного вугілля, вапняку або інших матеріалів, що виділяють газ при температурі розм'якшення скла. Піноскло добре обробляється, склеюється, гвоздится, повітропроникності і негігроскопічні. Виготовляється у вигляді блоків і гранул. Щільність піноскла 100-700 кг / м, коефіцієнт теплопровідності 0,04-0,15 Вт / (м * ° С), межа міцності при стисненні 0,1-15 МПа. Широко застосовується в конструкціях як теплоїзолірующий і звукопоглинальний матеріал.

Блоки з піноскла застосовуються для теплової ізоляції будівельних конструкцій, промислового обладнання, холодильників (в інтервалі робочих температур від -260 до +430 ° С і відносній вологості до 97%). Максимальні розміри виробів 475x400x120 мм.

Гранульоване піноскло застосовується як особливо легкого заповнювача у виробництві легкого і конструкційного або теплоізоляційного бетону; виготовляється шляхом спінювання в обертових печах сирцевих гранул, отриманих з порошку скла, подрібненого в кульових млинах. Насипна щільність гранульованого піноскла - 100-150 кг/м3.

    1. Матеріали на основі скловолокна

Скляне волокно застосовується у виробництві композиційних будівельних матеріалів у вигляді безперервних ниток, стеклотканей, полотна, рубаного скловолокна й скловати. Діаметр скловолокна 5-15 мкм. Міцність їх при розтягуванні досягає 4000 МПа. Безперервне скловолокно отримують з розплаву методами механічного витягування з фільєр плавильних ванн та намотування. Коротковолокнистого матеріали отримують відцентровим та дутьевих способами (малюнок 3).

Безперервне скловолокно використовується для виготовлення стеклонітямі і стеклотканей. Стеклонитки застосовуються для виготовлення склопластикових труб і резервуарів методом намотування на відповідні оправлення.

Скловолокнистий полотно представляє собою тонкий листовий матеріал з переплетених безперервних волокон, скріплених синтетичним пов'язує. Застосовується як напівфабрикат для виготовлення гідроізоляційних і покрівельних матеріалів, зокрема, стеклорубероида.

Склотканини застосовуються для виготовлення стеклотекстолитов на полімерному сполучному, а також в будівництві при теплоізоляції трубопроводів. Рублене скловолокно отримують різанням безперервного скловолокна і застосовують для підвищення міцності різних виробів на основі мінеральних в'яжучих та у виробництві склопластикових світлопрозорих плоских та хвилястих листів для покрівлі та обшивок тришарових панелей.

4. Сіталл, шлакоситалла І СІТАЛЛОПЛАСТИ

    1. Ситалли

Ситалли представляють собою склокристалічні матеріали, отримані зі скляних розплавів шляхом їх повної або часткової кристалізації. За структурою ситалли представляють собою композиційні матеріали зі склоподібної аморфної безперервною фазою - матрицею, наповненою дрібними кристалами скла. Середній розмір кристалів в ситалу 1-2 мкм, а товщина прошарків склофази не перевищує десятих мікрона. Обсяг кристалічної фази в ситалу досягає 90-95%. Сировиною для виробництва ситалів є ті ж природні матеріали, що і для скла, але до чистоти сировини пред'являються дуже високі вимоги. Крім того, в розплав вводять добавки, що каталізують кристалізацію при наступній термообробці. В якості каталізаторів кристалізації застосовують сполуки фторидів або фосфатів лужних і лужноземельних металів. Технологія виробництва виробів з ситалів не відрізняється від технології виробництва виробів зі скла, потрібно лише додаткова термічна обробка скла в кристалізаторі. Володіючи полікристалічним будовою, ситалли, зберігаючи позитивні властивості скла, позбавлені його недоліків: крихкості, малої міцності при згині, низької теплостійкості. За своїми фізико-технічними властивостями ситалли витримують порівняння з металами. Твердість ситалів наближається до твердості загартованої сталі. Термостійкість виробів з ситалу досягає 1100 ° С. Ситалли мають високу стійкість до впливу сильних кислот (крім плавикової) і лугів. Окремі види ситалів відрізняються жаростійкістю і здатністю паяться зі сталлю. Міцність ситалів при стисненні - до 500 МПа.

У будівництві ситалли використовуються для влаштування підлог промислових цехів, у яких можуть бути протоки кислот, лугів, розплавів металів, а також рух важких машин. Високу техніко-економічну ефективність дає застосування ситалів для виготовлення хімічної апаратури і труб для транспортування високоагресивних середовищ і теплообмінників. За зовнішнім виглядом ситалли можуть бути темного, сірого, коричневого, кремового, світлого квітів, глухі і прозорі.

    1. Шлакоситалла

Шлакоситалла - це склокристалічних матеріал, що отримується шляхом керованої гетерогенної кристалізації скла, звареного на основі металургійного шлаку, кварцового піску та деяких добавок, що характеризується дрібнозернистою кристалічною структурою. Листовий шлакоситалла виробляють білого і сірого кольорів з гладкою або рифленою поверхнею. При необхідності поверхню шлакоситалла шліфують, полірують і фрезерують. Шлакосіталловие листи можна фарбувати у різні кольори шляхом нанесення на їх поверхню керамічних глазурей. Шлакоситалла володіє високою хімічною стійкістю, зносостійкістю, водонепроникністю, відрізняється підвищеною механічною міцністю і твердістю в порівнянні зі склом і кам'яним литтям. Фізико-механічні властивості шлакоситалла характеризуються такими даними: щільність - 600 ..- 2700 кг/м3, міцність при вигині - 65 ... 110 МПа, міцність на стиск - 250 ... 550 МПа, питома ударна в'язкість - 0,3. .. 0,35 МПа / см, втрата в масі при стиранні - 0,03 ... 006 г/см2, термостійкість зразка розміром 30X30X4 мм - 100 ... 150 ° С, кислотостійкість в 96%-ної H2S04 - 99,1 ... 99,9% і шелочестойкость в 35%-ної NaOH - 80 ... 85%.

Виробництво листового шлакоситалла відрізняється високим ступенем механізації і автоматизації. Шихту для білого шлакоситалла готують на звичайному обладнанні виробництва скла. Скло для шлакоситалла вариться у ванній печі безперервної дії. Виготовлення листового шлакоситалла здійснюється на безперервно діє поточно-механізованої лінії. Зварена маса подається на формування в прокатну машину, розраховану на отримання безперервної стрічки шириною 1,6 м, товщиною 7 ... 10 мм. Відформована стрічка скла піддається теплообработке в печі-кристалізаторі безперервної дії з газовим обігрівом, в результаті чого скло перетворюється на дрібнозернистий склокристалічних матеріал. На відкритій частині рольганга печі-кристалізатора проводиться поперечний і поздовжній автоматичний розкрій стрічки на вироби заданих розмірів.

Шлакокрісталли можуть бути отримані будь-якого кольору, а по довговічності вони конкурують з базальтами і гранітами. Поєднання фізичних і механічних властивостей шлакоситалів обумовлює можливість їх широкого використання в будівництві: для підлог промислових і цивільних будинків, декоративної та захисного облицювання зовнішніх і внутрішніх стін, перегородок, цоколів, футеровки будівельних конструкцій, схильних до хімічної агресії або абразивного зносу, покрівельних покриттів опалювальних та неопалюваних промислових будівель, облицювання шаруватих панелей навісних стін будинків підвищеної поверховості.

Економічний ефект використання виробів з шлакоситалів обумовлює подальше розширення номенклатури виробів. Все більш широкий розвиток отримує виробництво пеношлакосіталлов, що володіють малою щільністю 300 ... 600 кг / м 3, міцністю при стисканні до 14 МПа, теплопровідністю 0,08 ... 0,16 Вт / (м * ° С) і робочою температурою до 750 ° С

    1. Сіталлопласти

Сіталлопласти представляють собою матеріали, що отримуються на базі пластичних мас (фторопластів) та ситалів. Сіталлопласти володіють високою зносостійкістю і хімічну стійкість. Вони знаходять застосування як антифрикційні та конструктивних матеріалів, а також можуть використовуватися у промисловості, де ні ситалли, ні пластмаси, окремо взяті, не задовольняють вимогам високої пластичності, зносостійкості і хімічної стійкості. Для виготовлення сіталлопластов ситалли подрібнюють до одержання порошку заданого гранулометричного складу. Подальший процес відрізняється від технології виготовлення пластмас, різниця лише та, що з добавкою ситалу усадка пластмаси буде менше.

5. ВИРОБИ ІЗ КАМ'ЯНИХ Розплави

Вироби з кам'яних розплавів поділяються на щільні, пористі і волокнисті.

Литі кам'яні вироби виготовляють з розплавів гірських порід або шлаків литтям у форми з наступною термічною обробкою. За однорідності і технічними властивостями литі вироби перевершують багато найміцніші природні кам'яні матеріали. Залежно від використовуваного сировини кам'яне лиття буває темного і світлого кольору. Для отримання виробів темного кольору застосовуються магматичні гірські породи - базальти і діабази. Для отримання світлого кам'яного лиття використовують осадові гірські породи - доломіт, вапняк, мармур і кварцовий пісок.

Технологія отримання литих виробів включає операції дроблення, помелу, перемішування компонентів, плавлення, виливки виробів, кристалізацію і відпал. Плавлення діабазу і базальту найчастіше виготовляють у ванних печах або вагранках при температурі 1400-1500 ° С, а при виготовленні світлого кам'яного литва - в електропечах.

Щільні литі кам'яні вироби мають: щільність 2900-3000 кг/м3, високу морозостійкість, міцність при стисненні 200-240 МПа і при розтягуванні 20-30 МПа; стираність до 5 разів менше, ніж у граніту, базальту і діабазу; високу хімічну стійкість, в тому числі до впливу концентрованих сірчаної і соляної кислот.

У будівництві литі кам'яні вироби використовують в особливо важких умовах експлуатації: бруківка для доріг, труби для агресивних середовищ, облицювальні плитки для підприємств хімічної промисловості.

Термозіт (шлаковая пемза) - пористий матеріал, що отримується в результаті спучування розплаву шлаку при швидкому його охолодженні струменем води. Насипна густина щебеню з термозіта - 300-1100 кг/м3 дозволяє його використовувати в якості ефективного легкого заповнювача для бетонів. Вартість такого заповнювача в 2-3 рази нижче вартості керамзиту.

Мінеральна вата і вироби з неї представляють собою волокнисті матеріали, отримані з розплаву гірських порід або металургійних шлаків. Вату з розплаву гірських порід називають гірської, а з розплаву шлаків - шлакової. Висока пористість вати, що містить порожнечі до 95% за обсягом, забезпечує їй відмінні тепло-і звукоізоляційні властивості. Довжина волокон у ваті від 2 до 60 мм. Виробництво мінеральної вати та виробів з неї не відрізняється від описаної вище технології виробництва скловати та виробів з неї. Ці вироби виготовляються марок від 50 до 250 і мають теплопровідність від 0,032 до 0,077 Вт / (м ° С).

Мінераловатні вироби застосовуються для теплоізоляції будівельних конструкцій при температурі ізольованих поверхонь від-180до +600 ° С.

Мінераловатні утеплювачі в нашій країні посідають перше місце серед всіх інших теплоізоляційних матеріалів.

6. ВИКОРИСТАННЯ ВІДХОДІВ В виробництва плавлених ВИРОБІВ

Відходи скла представляють в різних країнах 28-38% усіх побутових відходів. Крім того значні відходи скла утворюються на самих скляних заводах і в будівництві. У зв'язку з цим їх утилізація з метою захисту навколишнього середовища представляє важливу екологічну задачу, яка в промисловості будівельних матеріалів знаходить певне рішення. В даний час деякі фірми для виробництва склотари використовують 90% скляного бою. У США і Канаді побудовано більше 30 експериментальних доріг з використанням більше 50% склобою як заповнювач. Ця добавка покращує гальмування і збільшує довговічність доріг. Значне застосування відходи скла знайшли у виробництві оздоблювальних скляних матеріалів і виробів, а також блочного і гранульованого піноскла. Відходи шліфування скла застосовуються в якості кремнеземистого компонента для заміни меленого піску при виробництві автоклавних силікатних виробів. Відходи каменевидобування і камнепилення являють собою найбільш значні за обсягом у порівнянні з іншими відходами промисловості. Використання їх у виробництві виробів з кам'яних розплавів є важливим напрямом раціонального їх застосування. На металургійних заводах країн СНД щороку утворюється понад 90 млн.т доменних шлаків. Значна частина їх використовується у виробництві шлакопортландцементу. Разом з тим є великі резерви невикористовуваних шлаків, які знаходять і мають великі перспективи для використання їх у виробництві виробів з кам'яного лиття: шлакової пемзи, шлакового щебеню, шлаковати, шлакосілікатов.

ВИСНОВОК

Здатність до утворення стекол характерна для багатьох мінеральних і органічних речовин. Найбільш яскраво ця здатність виражена у діоксиду кремнію (SiO 2) і з'єднань на його основі - силікатів, до яких належить більшість природних мінералів. У стеклообразном стані можуть перебувати і багато інших матеріалів, наприклад, полімери (всім відомий термін «плексиглас» - органічне скло). В останні роки навіть метали вдалося отримати в склоподібного стані.

Скло в порівнянні з кристалічними речовинами мають підвищену внутрішньою енергією (прихованою енергією кристалізації), тому речовина в склоподібного стані метастабіл'но (термодинамічно не стійке). Через це звичайне скло при деяких умовах, а іноді і мимоволі починає кристалізуватися (цей процес у стеклоделия називають «заруханіе» або расстекловиваніе). Расстекловиваніе є шлюбом скловиробів.

Цей же процес, але проводиться направлено з метою часткової або повної кристалізації розплаву, використовується для отримання склокристалічних матеріалів - ситалів і кам'яного лиття.

У будівництві, за малим винятком, застосовують силікатне скло, що отримується в промислових масштабах з найпростішого мінеральної сировини: кварцового піску, крейди, соди та інших компонентів (далі замість терміна «силікатне скло» буде використовуватися термін «скло»).

Прозорість і можливість фарбування скла в будь-які кольори, висока хімічна стійкість, досить висока міцність і твердість, електроізоляційні і багато інших цінних властивості роблять скло незамінним будівельним матеріалом. Його використовують не тільки для спорудження світлопрозорих конструкцій (вікон, вітражів, ліхтарів), але і як конструкційний і обробний матеріал. У сучасному будівництві висотні будівлі часто мають фасади, повністю виконані зі скла з поліпшеними декоративними, світловідбиваючими і теплозахисними властивостями. Крім того, зі скла отримують різні скловироби (блоки, труби, стеклопрофилит), ефективні теплоізоляційні матеріали (піноскло і скляну вату), а також скловолокно і склотканини.

Скло зустрічаються в природі у вигляді безформних непрозорих шматків - наприклад, вулканічне скло обсидіан. Перші відомості про отримання скла людиною відносяться до третього-четвертого тисячоліття до н. е.. Ті скла були непрозорими (глухими) на зразок керамічної глазурі. Вони варилися в невеликих тиглях і використовувалися як прикраси.

Докорінна зміна у виробництві скла відбулося на рубежі нашої ери, коли було вирішено дві найважливіші проблеми стеклоделия - варіння прозорого безбарвного скла і формування виробів за допомогою склодувної трубки. Перші листові скла отримували, розрізаючи і розпрямляючи скляні циліндри, формовані видуванням (їх називали «халяви»). У XVII ст. почалося виробництво листового дзеркального скла виливком на мідні плити. Масове виробництво листового скла великого розміру стало можливим в кінці XIX - початку XX ст., Коли з'явилися великі ванні печі і нові методи вироблення скла.

Необхідно відзначити, що на процес скловаріння витрачається дуже багато енергії, і при цьому в атмосферу надходить багато шкідливих викидів. Тому і екологічно, і економічно доцільно виробляти скловироби з вторинної сировини (склобою, скляного посуду і т. п.). Це оцінили в більшості країн Західної Європи, де до 80% скла отримують саме таким чином.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

  1. Микульський В.Г. Будівельні матеріали, підручник. М.: АСВ 2000 р. - 536 с.

  2. Домокеев А.Г. Будівельні матеріали, підручник для вузів. М.: Вища школа 1989р. - 495 с.

  3. Китайгородський І.І. Технологія скла. М.: Изд. літ. з будівництва 1967р. - 564 с.

  4. http://glass.ru

  5. http://stroyschool.ru

Посилання (links):
  • http://glass.ru/
  • Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Будівництво та архітектура | Реферат
    113.6кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Скляні вироби идентифікація сертифікація та споживацькі властивості
    Скляні роботи
    Фасадне скло 2
    Скло Кераміка
    Вільногорське скло
    Загартоване скло
    Скло в архітектурі
    Вогнестійке скло Піран 2
    Вогнестійке скло Піран
    © Усі права захищені
    написати до нас