Шпаргалка по "Строительству"

4.2. Формування виробів здійснюється різними методами: вертикальним та горизонтальним витягуванням, прокатуванням, способом плаваючої стрічки (флоат – спосіб), пресуванням, видуванням тощо. Спосіб плаваючої стрічки є найбільш досконалим з усіх способів, відомих на цей час. Він дозволяє виготовляти скло з високою якістю поверхні. Особливістю цього способу є те, що процес формування стрічки протікає на поверхні розплавленого олова. Нижня поверхня скла виходить рівною за рахунок контакту з розплавленим металом, а верхня – завдяки дії сил поверхневого натягу скломаси. Після формування поверхня листового скла не потребує подальшого полірування.

При охолоджечні скляного розплаву його в'язкість починає поступово зростати. При в'язкості 10^8 Па*с на кривій зявляється перший перегин Температуру, що відповідає цій точці, називають температурою текучості. При подальшому охолодженні при в'язкості 10¹² Па*с на кривій зявляється другий перегин. Температура, яка відповідає цій точці, називається температурою склування; Нижче цієї температури скляний розплав набуває властивостей твердого тіла. В інтервалі (tт-tс) скломаса перебуває у високо еластичному стані, який характеризується різкою зміною її властивостей. Скло, як переохолоджений розплав перебуває у термодинамічно нестійкому (метастабільному) стані, однак внаслідок високої в'язкості, що запобігає кристалізації, воно в нормальних умовах може існувати невизначено довго.

Схильність до утворення  скла залежить від багатьох факторів. які пов'язані зі складом . тугоплавкістю  розплаву, умовами варіння скломаси, температуоою нагрівання, параметрами  охолодження та переохолодження, характером теплової обробки тощо Формування: вертик та горизонт витягування, прокатування, способом плаваючої стрічки, пресування, видування, пресовидування.

4.З. В залежності від практичного використання скляних виробів змінюється хімічний склад скла, форма, розміри, та спосіб їх виготовлення. Сучасна скляна промисловість виготовляє найрізноманітніші вироби - промислове та побутове листове скло, скляні труби і ізолятори, медичне та парфумерне скло, сортове скло, піноскло, скловолокно, ситали та інше. Перевагами скляної тари, що обумовлюють широке її використання у різноманітних галузях промисловості та в побуті є: гігієнічність, прозорість, можливість виготовлення тари різноманітних розмірів та форми. можливість герметичного закривання та багаторазового використання, доступна ціна. Скло не виділяє шкідливих речовин, не має запаху, забезпечує тривале зберігання продуктів, добре миється та дезінфікується, легко утилізується, має добрі декоративні можливості. Основні матеріали скла: кремнезитові. глиноземисті, лужноземельні, лужні та допоміжні матеріали (модифікатори для надання спец власт скла, окиснювачі, відновники, прискорювачі, барвники, освітлювачі, кристалізатори). Властивості скла: прозорість, міцність, стійкість до атмосферних впливів. водо та газонепроникність. Оптичні властивості скла характериз прозорістю, світлопроникністю, світло поглинанням, світло відбиванням, світлорозсіюванням. Номенклатура: за мікроструктурою є скляні матеріали, технологія виготовлення яких не передбачає кристалізації (будівельне скло та вироби на його основі) і склокристалічні матеріали (марбліт. скломармур. ситали), які підлягають частковій кристалізації у процесі виготовлення. Властивості скла: Структура скла зумовлює ряд його властивостей, у тому числі прозорість, міцність, стійкість до атмосферних впливів, водо- та газонепроникність. Найбільш важливими для скла є не тільки оптичні властивості, але й механічні, оскільки його використання є багатоцільовим. Оптичні властивості скла характеризуються прозорістю, світлопроникністю, світлопоглинанням, світловідбиванням, світлорозсіюванням тощо. Звичайні віконні стекла пропускають видиму частину світлового спектра й не пропускають інфрачервоних та ультрафіолетових променів. Світло пропускання віконного скла при товщині 5 мм становить 84…87 % і залежить не тільки від виду скла, а й кута падіння світлових променів. У будівельних конструкціях скло зазнає дії розтягу вальних й ударних навантажень, рідше – дії стиску, тому основними характеристиками, що визначають його якість, є міцність при розтягу та крихкість. Теоретична міцність скла при стиску становить більше 20000 МПа, а при розтягу – 12000 МПа, фактична – значно нижча (при стиску – 500…2000 МПа, при розтягу – 35…100 Мпа). Однією з причин великої різниці між теоретичною і реальною міцністю скла є дефектність поверхні реального скла – наявність мікротріщин, що сильно послаблюють опір матеріалу впливу зовнішніх навантажень. Крихкість як показник деформативності є головним недоліком скла. Густина скла становить 2,45…2,55 г/см3, а для спеціальних стекол може досягати 8 г/см3. Теплопровідність звичайного скла становить 0,4…0,8 Вт/(м·К),  теплоємність – 0,63…1,05 кДж/(кг·К). Термічна стійкість. При різкому охолодженні скла поверхневі шари охолоджуються швидше внутрішніх,  тому на поверхневих шарах скловиробів виникають напруження розтягу, у внутрішніх - стиску.

4.4. Вироби зі скла: а)листове будівельне та декоративне скло, б) листове скло зі спеціальними властивостями, в)кольорове та художнє скло, г)6удівельні вироби зі скляних розплавів, а) - для заповнення світлових прорізів у сполученні з рамами різном конструкцій, для виробництва загартованого скла, триплекса, склопакетів. Недоліки: пузирчики та сторонні включення, зеленкуватий або блакитнуватий відтінки, б) - пропускає або вбирає ультрафіолетові промені, тепловбирне, тепловідбивне, скло з напівпрозорим дзеркальним покриттям, теплозахисне, термічно поліроване. Недоліки: світлопропускання 65...75%, проникнення інфрачервоних променів - 20...45%. нагрівання на 3...5 більше за звичайні і зазнають відповідно більших температурних деформацій, тому конструкції світлового прорізу таке скло має перебувати у вільному стані, в) - для виготовлення вітражів поділ на 2 види: забарвлене у масі (глушене) і накладне. Виготовляють з кольорової скломаси. Недоліки: складне виготовлення вітражів, залежність від таланту майстерності виконавців, г) - виробляють багато різноманітних матеріалів, які поділяються на щільні, ніздрюваті, волокнисті. Переваги: заповнення світлових прорізів у стінах, перегородках, створення інтер'єру громадських споруд, хороша тепло та звукоізоляція, трубопооводи для транспортування агресивних речовин, спорудження залізобетонних панельних стін. Недоліки: витрим перепад температур до 40 градусів, світлопропускання - 0.5...0.65, границя міцності при стиску і згині - 9 - 17,5 МПа

4.5. Це поліровані стекла з плівковими покриттями на основі оксидів метаів. Для виробництва їх використовують прозорі плівки від сіро-димчатого до синьо-фіолетового кольору. Світлопропускання - 30...70%. Існує 2 типи низько емісійних покриттів: тверде та м'яке. Тверде покриття наносять піролітичним методом на гарячу поверхню скла, і в момент його виготовлення утворюються хімічно стійкі сполуки. Переваги: стійкість до механічних та атмосферних впливів; недоліком: нерівномірність нанесеного покриття. М'яке покриття наносять на поліроване скло методом іонно-плазмового напилення у вакуумі. Головною характеристикою теплозбереження є випромінювальна здатність скла (емісія). Чим менша випромінювальна здатність скла, тим нижчими будуть втрати тепла. Тепловідбивне скло зменшує теплові витрати через віконні прорізи та інші види свгглопрозорих огорож у будинках. Термічно поліроване скло є двох видів: дзеркальне - до яких ставлять підвищені вимоги щодо оптичних показників, технічне - для скління засобів транспорту.

4.6. Ситали – це склокристалічні матеріали, отримані із скляних розплавів шляхом їх повної чи часткової кристалізації. Технологія виробництва ситалів аналогічна технології виробництв скла, однак передбачається додаткова термічна обробка в кристалізаторі. На відміну від скла обсяг кристалічної фази в сіталах досягає 90-95%. Така структура будови забезпечує сіталам позитивні властивості скла, підвищує міцність при вигині й теплостійкість, робить сітали менш тендітними, ніж скло. Твердість сіталів наближається до твердості загартованої сталі, термостійкість виробів із сіталів досягає 1100. Ситали мають більшу границю міцності при згині ніж скло - 100...225 МПа, більший модуль пружності - 72...135 МПа, кислотостійкість більшу - 98-99% ( у скла 55..58). Також мають високу міцність , зносо- та корозійну стійкість. Ці властивості визначають їхню довговічність при експлуатації в різних умовах. За зовнішнім виглядом  сіталі бувають сірого, коричневого, кремового кольору, глухі й прозорі. У будівництві сітали застосовують для підлог у промислових цехах, де можливі притоки агресивних речовин і розплавів металів, а також  рух  транспорту великої вантажопідйомності, опорядження будівель, виготовлення стінових та облицювальних панелей, санітарно-технічних виробів та ін.

4.7. Піноскло – це застигла скломаса з рівномірно розподіленими порами розміром 0,1...5мм, вид теплоізоляційного матеріалу і звукопоглинального та будівельного (конструкційного) матеріалу. Сировиною для виробництва піноскла є суміш тонкоподрібненої скляної шихти або склобою з пороутворюючими добавками, які при високій температурі виділяють газ. В якості газоутворювачів використовують кокс, антрацит, карбід кремнію та ін. Вспінення скломаси відбувається при температурах 700...950 оС, залежно від кількості склокристалічних сполук в сировині. Після вспінення скла відбувається відпал блоків для зменшення внутрішніх напружень. Піноскло за своїми характеристиками являє собою унікальний теплоізоляційний матеріал. Високі теплоізоляційні властивості поряд з високою міцністю (якої не має, крім нього, жоден теплоізоляційний матеріал), довговічність (понад 100 років), неспалимість, екологічність дозволяють зробити висновок, що в найближчому майбутньому воно займе достойне місце в будівництві і в інших галузях техніки.

Розрізняють піноскло з порами: замкнутими (теплоізоляційне), сполучними (звукопоглинальне), з частково замкнутими (будівельно-ізоляційне), кольорове (декоративне), мікропористе (хімічне). механічно міцне (технічне). Піноскло характеризується малою об'ємною масою, низькою теплопровідністю і водопоглинанням, високою механічною міцністю, вогнестійкістю, морозостійкістю і стійкістю до хімічно агресивних середовищ.

Піноскло легко піддасться механічній обробці: його пиляють, ріжуть, свердлять і обточують на токарних верстатах. Піноскло застосовують у  будівництві, суднобудуванні, на залізничному транспорті, в хімічній промисловості, техніці низьких і високих  температур, в деревообробній промисловості.

4.8.Виробництво  скляного волокна та вати ґрунтується  на здатності розм'якшеної скломаси витягуватись в тонкі нитки. Виготовляють скловолокно такими способами: штабиковим (підігрів до розплавл скляних паличок), фільєрним (витягування волокон із скломаси крізь фільєри та намотування їх на барабан, що обертається), відцентровим одноступінчатим, дуттьовим (розпилення скляного розплаву струменем пари або стислого повітря під тиском 0,5...1МПа), фільєрно-дуттьовий, відцентровофільєрно-дуттьовий. Скловата скл з тонких волокон склоподібної структури, відрізняється від мінеральної вати хімічною стійкістю при майже однаковому коеф теплопровідності. Вона не горить, не жевріє. її середня густина у пухкому стані - 130 кг/м3, висока кислотостійкість. Скловолокно використ для виготовлення рулонних або гнучких матеріалів (скляна тканина, рогожка), а також як армуючий компонент для отримання фібробетонів та інших композиційних матеріалів.

Волокнисті матеріали  виготовляють на основі мінерального волокна. Як сировину використовують вивержені  гірські породи (габро, базальт, діабаз, сієніт) або метаморфічні (гнейси, слюдяні  сланці). З мінеральних розплавів  виготовляють мінеральну вату та вироби на її основі. Високі теплоізоляційні  властивості мінеральної вати зумовлюються її малою середньою густиною за рахунок  високої пористості (93…95 %). Мінеральна вата не сприяє розвитку грибів, проте  внаслідок виділення останніми  органічних кислот вона може руйнуватися. Мінеральну вату застосовують як тепло- та звукоізоляційний матеріал, а також  як основу для виготовлення різних виробів (шнури, джгути, плити, циліндри, сегменти тощо).

4.9. Технологія виробництва скловолокна передбачає такі етапи: підготовка шихти, варіння скломаси й виготовлення волокна. Варять скломасу в печах, причому температура варінняі залежить від хімічного складу й становить 1500...1600 та більше (вогнетривке волокно).Номенклатура виробів на основі скловати є достатньо широкою і може бути відображена такою класифікацією: -штучні вироби, що мають бути м'якими, напівжорсткими, жорсткими, підвищеної жорсткості та твердими (плити, циліндри, напівциліндри, сегменти); -рулонні або гнучкі (мати в рулонах, шнури, джгути); -пухкі (мінеральна вата сира, мінеральна вата гранульована). Скляні волокна, скловату та вироби на їхній основі використовують для теплоізоляції поверхонь промислового обладнання і трубопроводів, для виготовлення легких багатошарових стінових панелей, плит покриттів та звукопоглинальних і звукоізолюючих конструкцій.

4.10. Щільний щебінь призначається для виготовлення бетонів, мінеральної вати, а також для дорожнього будівництва. Шлаковий щебінь повинен мати достатню механічну міцність і зберігати її під час тривалого використання. Міцність щебеню залежить від його середньої густини, хімічного та мінерального складів і швидкості охолодження. Густину шлакового розплаву можна регулювати введенням домішок (оксидів феруму) або продуванням парою. Внаслідок коригування складу розплаву та застосування відповідних технологічних заходів можна одержати щебінь із насипною густиною 1350...1400 кг/м³. З кам'яного литва випускають вироби у вигляді плоских та вигнутих плиток, деталей жолобів, труб, штуцерів. Литі вироби світлих тонів застосовують у будівництві як облицювальний матеріал (плитки, пояски, цоколі тощо), архітектурні деталі, а також в інших галузях промисловості. Плавні вироби характеризуються досить великою середньою густиною (2900...3000 кг/м³). Через малу пористість (до 2%) і закритий характер пop вони мають низьке водопоглинання (до 0,22%) і підвищену морозостійкість (до 500 циклів). Висока довговічність їх зумовлена підвищеними значеннями кислото- (98,6...99.8%) та лугостійкості (до 90%). Стираність виробів із кам'яного литва становить усього 0.04...0,08 г/см², тобто в 3...5 разів менша, ніж наприклад, граніту. Границя міцності при стиску становить 230...300 МПа, при згині 30...50 МПа, при розтягу 15...30 МПа. Литі кам'яні вироби відрізняються діелектричними властивостями та високою термостійкістю (до 900).

5.1.За умовами твердіння поділяються на: гідратаційно-конденсаційні, контактно-конденсаційні, коагуляційні та поліконденсаційні. Гідратаційно-конденсаційні поділ на: повітряні (гіпсоангідритові, повітряне вапно і його різновиди, магнезіальні в'яжучі), гідравлічні(гідравл. вапно, портландцемент, шлакопортландцемент, пуцолановий цемент, композиційний цемент, глиноземистий цемент, лужний цемент) та автоклавні (вапнянокрємнезитові, вапняношлакові, вапнянозольні). Контактно-конденсашйні поділ на: гідратні продукти хімічного синтезу, гідратовані технічні силікати і алюмосилікати. Коагуляційні - глини. Поліконденсаційні поділ на: розчинне скло, сірчаний цемент, фосфатний цемент.

5.2.Низьковипалювальні  гіпсові вяжучі речовини, що швидко тужавіють та тверднуть, отримують тепловою обробкою природного гіпсу при низьких температурах (110..160). або обробкою парою підтиском 0,13—0,70 МПа. Такі в'яжучі речовини складаються переважно з напівводного гіпсу, оскільки дегідратація сировини в зазначених умовах обумовлює перетворення двоводного гіпсу на напівгідрат (альфа і бета) CaSO4*0.5H2O+1.5H2O. Реакція дегідратації відбувається з поглинанням теплоти, і для отримання 1 кг напівводного гіпсу з двогідрату теоретично потрібно затратити 580 кДж теплоти. До низьковипалювальних гіпсових в'яжучих речовин належать: гіпс будівельний, формувальний та високоміцний. Низьковип. гіпс в'яжучі застос у будівництві для виготовл. блоків, панелей-перегородок, тепло і звукоізоляційних плит.

Високовипалювальні гіпсові  в'яжучі речовини, що повільно тужавіють  і тверднуть, виготовляють випалюванням гіпсового каменю при температурі  вище 600 (600...950). Такі в'яжучі речовини складаються переважно з ангідриту CaS04. До них належать ангідритовий цемент, опоряджувальний гіпсовий цемент, високо випалювальний гіпс (естрих - гіпс).

5.3.Гіпсові в'яжучі речовини є типовим прикладом повітряних в'яжучих речовин. Вони складаються переважно з напівводного гіпсу CaSO4*0.5H2O або ангідриду CaS04 і отримуються внаслідок теплової обробки вихідної сировини та її розмелювання. Продукт твердіння таких в'яжучих вважається майже ідеальним будівельним матеріалом, оскільки є екологічно безпечним, негорючим та вогнестійким. Як вихідну сировину для виготовлення гіпсових в'яжучих речовин використовують гірські породи - природний гіпс (гіпсовий камінь), що складається переважно з мінералу гіпсу CaS04*2H2O; ангідрит CaS04; а також природну сировину у вигляді глиногіпсу та деякі відходи промисловості (борогіпс, ФосФогіпс, фтосфогіпс, ферогіпс). Залежно від умов термообробки гіпсової сировини утворюються альфа або бета - модифікації напівгідрату і розчинного ангідриту. Якщо процес має місце в середовищі насиченої пари або в розчинах деяких солей, то утв. альфа - модифікація, якщо у відкритих апаратах, сполучених з атмосферою, - бета - модифікація. Застосовуються у будівництві для викор декоративних плит, блоків, панелей-перегородок, сухої штукатурки та у машинобудівній галузі.