СВОЙСТВА СТЕКОЛ

Свойства стекол зависят не только от химического состава, тех­нологических режимов варки, но и от термической обработки. Важ­ным условием формирования свойств является характер технологии закалки при быстром охлаждении и отжига — при медленном ох­лаждении. В стеклообразном состоянии могут быть получены мно­гие вещества. В строительстве в основном применяют силикатное стекло, основным стеклообразующим оксидом в котором служит SiO₂. Химический состав силикатных стекол (% по массе): SiO₂ — 64—73,4; Na₂O — 10—15,5; К₂О — 0—5; СаО — 2,5—26,5; MgO — 0-45; АШз — 0—7,2; Fe₂O₃ — 0—0,4; SO₃ — 0—0,5; В₂О₃ — 0—5. Средняя плотность стекол изменяется в пределах 2,2—6 г/см³. Са­мые тяжелые стекла содержат оксиды свинца, висмута, а самые лег­кие — оксиды лития, бериллия, бора. Модуль упругости стекол 4,5∙10⁴—9,8∙10⁴ МПа. Стекло в процессе эксплуатации в строитель­ных конструкциях подвергается в основном изгибу, растяжению и удару. Расчетный теоретический предел прочности при растяжении стекла составляет 12000 МПа, практический R_p — 30—80 МПа, что объясняется наличием в стекле микронеоднородностей, микротре­щин, внутренних напряжений, пороков стекла (свилей), инородных включений и др. Предел прочности стекла при сжатии R_сж составля­ет 600—1000 МПа и более. Стекло плохо сопротивляется удару, т. е. оно относится к хрупким материалам. Прочность при ударном изги­бе составляет ≈ 0,2 МПа. Большое влияние на сопротивление удару оказывает состояние поверхности стекла и наличие в нем пороков. У закаленных стекол сопротивление удару в 5—6 раз больше, чем у отожженных.

Оптические свойства стекла характеризуются в основном свето-пропусканием (прозрачностью). Обычные силикатные стекла хоро­шо пропускают всю видимую часть спектра и практически не про­пускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. По оптическим свойствам различают прозрачное, окрашенное, бесцветное и рассеи­вающее стекло. Силикатное стекло обладает высокой стойкостью к большинству реагентов, за исключением плавиковой и фосфорной кислот. В настоящее время получено ячеистое стекло и электроваку­умное стекло с повышенной химической стойкостью. Температур­ный коэффициент линейного расширения обычных строительных стекол изменяется от 9∙10^-6 до 15∙10^-6 1/°C. От него зависит сопро­тивляемость стекла резким изменениям температуры (термическая стойкость). На термостойкость стекла влияют также состояние по­верхности, форма, размеры изделий, их толщина. Наиболее низкий коэффициент температурного расширения у кварцевого стекла — 5,8∙10^-7 1/°С. Теплопроводность стекол 0,5—1 Вт/(м∙К). Наиболь­шую теплопроводность имеет кварцевое стекло — 1,34 Вт/(м∙К). Малой теплопроводностью обладают стекла с большим содержани­ем щелочных оксидов. Звукоизолирующая способность стекла отно­сительно высока (при толщине стекла 1 см она соответствует кир­пичной стене в полкирпича — 12 см).