Виды стекол

Теги
Стекло - один из самых древних материалов аморфной структуры, получаемый быстрым охлаждением (для предотвращения кристаллизации) огненно-вязких расплавов, состоящих из стеклообразующих компонентов с преобладанием оксида кремния.

При этом прозрачность (пропускание света в видимом человеческим глазом диапазоне излучения) не является обязательным свойством для всех видов природных или искусственных стекол.

Основные виды стекол Волгоград

Сравнение основных видов

Кварцевое стекло состоит только из кремнезема, это простейшее стекло по своим химическим и физическим свойствам, обладающее характерными параметрами: не подвергается деформированию при температурах вплоть до 1000 С, обладает стойкостью к термоудару при резком изменении температуры, отлично пропускает как видимое, так и ультрафиолетовое излучение.

Недостатками являются трудности изготовления и переработки в изделия, высокая стоимость, что ограничивает его применение изделиями специального назначения: как химико-лабораторная посуда, ртутные лампы и компоненты оптических систем.

В 1939 г. был изобретен вид стекла - специальное кварцевое стекло с содержанием кварца 96%. Данный продукт обладает эквивалентными кварцевому стеклу свойствами, однако может производиться дешевле и с большим разнообразием форм и размеров.

Натриево-силикатные стекла получают сплавлением кремнезема (оксида кремния) и соды (карбоната натрия) при температуре на 900° С более низкой, чем у кварцевого стекла. Но такие стекла растворяются в воде и из них нельзя изготавливать большинство изделий.

Известковые стекла изобретены в древности, когда обнаружили, что водорастворим ость натриево-силикатных стекол можно устранить добавлением извести и получением таким образом натриево-известково-силикатных стекол (главные компоненты шихты - оксиды Na2О, СаО и SiO2).

Эти стекла широко используют (90% мирового производства) для изготовления листового и зеркального стекла, стеклотары, потому что они легко расплавляются при более низкой температуре, а сырье недорогое.

Свинцовые стекла изготавливают сплавлением оксида свинца с кремнеземом, оксидами натрия или калия и небольшими добавками других оксидов. Эти свинцово-натриево-силикатные или свинцово-калиево-силикатные стекла дороже известковых, но имеют более низкую температуру плавления и простоту изготовления.

Такое стекло является одним из лучших изоляторов для изготовления электроники, изолирующих элементов электроламп и конденсаторов. Большинство стекол, называемых хрусталем, являются свинцовыми.

Боросиликатные стекла обладают высоким содержанием оксида кремния, низким - щелочного металла и существенным - оксида бора. В 1915 г. фирма «Корнинг гласе уоркс» начала производить первые боросиликатные стекла под торговым названием «пирекс».

В зависимости от состава стойкость таких стекол к термоудару в 2-5 раз выше, чем у известковых, они намного превосходят другие стекла по химической стойкости и полезны дня применения в электротехнике. Такое сочетание свойств сделало возможным производство новых стеклянных изделий (промышленных труб, рабочих колес центробежных насосов и домашней кухонной посуды).

Существует много других видов стекол специального назначения (алюмосиликатные, фосфатные и боратные), которые производят с разнообразной окраской для изготовления линз, светофильтров и осветительного оборудования.
Дальше »

Строительные материалы из цветных металлов

В строительстве редко используют цветные металлы в чистом виде, а чаще используют сплавы цветных металлов, разделяемые по средней плотности на легкие и тяжелые. Легкие сплавы получают на основе алюминия или магния, тяжелые - на основе меди, олова, цинка или свинца.

Наиболее распространенными легкими сплавами являются алюминиево-марганцевые, алюминиево-кремнеземистые, алюминиево-магниевые, сплавы дюралюминия (используют для несущих и светопрозрачных ограждающих конструкций зданий и сооружений). Из тяжелых сплавов (бронза и латунь) изготовляют архитектурные детали и санитарно-техническую арматуру.

Цветные металлы и сплавы в строительстве

Свинец - мягкий, легко поддающийся обработке металл серого цвета со средней плотностью 11 300 кг/м3 обладающий высокой коррозионной стойкостью. В промышленных объемах добывают его из сульфидных руд. В строительстве используют для зачеканки швов труб, герметизации деформационных швов, устройства антикоррозийных покрытий и в некоторых легких сплавах.

Алюминий - легкий (средняя плотность 2700 кг/м3) высокотехнологичный и легкообрабатываемый металл серого цвета с высокой коррозионной стойкостью. В строительстве в большинстве случаев применяют алюминиевые сплавы (алюминиево-марганцевый, алюминиево-магниевый), которые при незначительной плотности (2700-2900 кг/м3) имеют высокие прочностные характеристики, сравнимые со сталью.

Кроме того, алюминий и его сплавы обладают эстетичным внешним видом, достаточной огнестойкостью, не намагничиваются и достаточно долговечны. Например, использование ограждающих конструкций из алюминиевых сплавов может снизить массу стен или кровли до 80 раз.

В чистом виде алюминий применяют дня изготовления электропроводов, порошкообразных покрытий, компонента газообразователя для производства ячеистых бетонов, фольги, а также высокоэффективного утеплителя (альфоль).

Цинк имеет среднюю плотность 7100 кг/м3 и обладает также коррозионной стойкостью, что объясняет его область применения в качестве антикоррозионного покрытия при оцинковке стальных изделий (например, кровельная сталь, болты и прочее).

Медь - рыжего цвета тяжелый (средняя плотность 8900 кг/м3) металл, обладающий высокой тепло- и электропроводностью, легко обрабатываемый. В чистом виде медь используют при производстве электрических проводов, а также широко применяют в различных сплавах.

Бронза - коррозионно-стойкий металлический сплав меди с оловом, алюминием, марганцем или никелем, обладает более высокими механическими свойствами, применяется для изготовления сантехнической запорной арматуры.

Латунь - коррозионностойкий металлический сплав меди с цинком (до 40%), иногда с добавлением свинца, олова, алюминия или кремния, обладающий высокими механическими свойствами, коррозионной стойкостью; применяется для изготовления листов, проволоки, труб.
Дальше »

Строительные материалы из древесины

Из древесины хвойных и лиственных пород в промышленных объемах изготовляют самую разнообразную номенклатуру изделий, а основными являются строганые погонажные изделия, элементы паркетных полов и фанера.

  • После заготовки из леса привозят круглый лес (бревна) - это длинные отрезки стволов деревьев, очищенных от сучьев, разных размеров: 
  • кругляк (подтоварник) - бревна длиной 3-9 м 
  • кряжи - это более короткие отрезки ствола длиной 1,3- 2,6 м 
  • бревна для свай гидротехнических сооружений длиной 6,5-8,5 м.
Что делают из древесины

Затем на предприятии из круглого леса изготавливают заготовки - пиломатериалы:
  • пластины - это бревна, продольно распиленные на две симметричные части 
  • брусья - это прямоугольные призмы толщиной и шириной не более 100 мм 
  • горбыль представляет собой отпиленную наружную часть бревна с одной необработанной стороной.

Из пиломатериала изготавливают путем обработки строганые длинномерные изделия: доски для полов, шпунтованные доски (на одной кромке паз, на другой гребень для обеспечения плотного соединения досок при устройстве полов), доски для обшивки стен и потолков, плинтусы, поручни для перил, наличники для оконных и дверных коробок.

Фанеру изготавливают непрерывным снятием стружки (шпона) по всей длине распаренного в кипятке бревна березы, сосны, дуба, липы длиной 1,5 м на специальном станке, а затем склеивания его листов между собой.

Фанера бывает обычной, облицованной строганым шпоном, декоративной или ламинированной. Толщина обычной фанеры из 3 и более слоев составляет от 1,5 до 18 мм. Ее применяют для облицовки стен и потолков, устройства опалубки, изготовления несущих конструкций и устройства внутренних перегородок.

Облицованная строганым шпоном ценных пород (дуб, орех и др.) фанера с пленочным покрытием является декоративным материалом для внутренней отделки помещений и производства мебели.

Столярные изделия из хвойных и лиственных пород изготовляют на специализированных заводах или в цехах: различной формы оконные и дверные блоки, полотна, подоконные доски, перегородки и панели.

Клееные конструкции (балки, рамы, арки) получают склеиванием досок прямоугольного, таврового или двутаврового сечения, длиной до 16 м, применяют при устройстве покрытий жилых и производственных зданий.

Кровельные и отделочные материалы из древесины - это кровельные плитки (клинообразные дощечки длиной 400-600 мм, шириной менее 70 мм из древесины сосны, ели, пихты, кедра), гонт (клинообразные дощечки с пазом по длине вдоль толстой кромки длиной 500-700 мм, шириной от 70-120 мм), кровельная или штукатурная (для подготовки деревянных поверхностей под штукатурку) дрань.
Дальше »

Пороки и недостатки древесины

Теги
Строительные свойства древесины варьируются в широких пределах и зависят от возраста, условий роста, породы и влажности дерева. Высыхая от самого влажного состояния до точки насыщения волокон (влажность 35%), древесина не меняет своих размеров, а при дальнейшем высушивании линейные размеры уменьшаются по-разному вдоль и поперек волокон, что приводит к образованию щелей и трещин в древесине.

Стойкость древесины к гниению

Трещины усушки возникают от периферии к центру вдоль волокон при быстрой сушке древесины на воздухе, встречаются очень часто и характерны для всех пород. Поэтому деревянные конструкции необходимо изготавливать с влажностью, равной эксплуатационной.

Пороки древесины - это дефекты, образовавшиеся во время роста дерева, разделяют на несколько групп:
  • пороки формы ствола (сбежистость, закомелистость, кривизна ствола) 
  • пороки строения древесины (косослой, крень, свилеватость) 
  • сучки 
  • трещины (могут возникать как в результате усушки, как и при жизни дерева) 
  • химические окраски и грибковые поражения. 
Неестественные окраски возникают в срубленном дереве в результате химических и биохимических процессов, вызывающих окисление дубильных веществ. Они не влияют на физико-механические свойства, но ухудшают внешний вид облицовочных материалов.

По стойкости древесины против гниения ее подразделяют на четыре класса в зависимости от породы:
  • I - стойкие: сосна, ясень, дуб и лиственница 
  • II - среднестойкие: ель, пихта, кедр и бук 
  • III - малостойкие: береза, граб, дуб, клен 
  • IV - нестойкие: ольха, осина, липа.
Дальше »

Влажность древесины

Теги
Влажность древесины существенно влияет на ее физико-механические свойства и в ряде случаев определяет пригодность. Вода в древесине находится в трех видах:
  • вода в свободном состоянии или капиллярная, заполняет полости клеток и сосудов и межклеточное пространство 
  • гигроскопическая вода находится в стенках клеток 
  • химически связанная, входит в химический состав органических веществ. 
По степени влажности древесину подразделяют на мокрую (от 65 до 100% и более), свежссрубленную (35-60%), воздушно-сухую (15-20%), комнатно-сухую (8-12 %) и абсолютно сухую (0%). Наибольшая влажность свойственна хвойным породам (50-60%), наименьшая - твердым лиственным породам (35-40%).

как определить влажность древесины

При этом стандартная влажность, обеспечивающая максимальную прочность, равна 12%. Средняя плотность древесины зависит от влажности и пористости породы, определяют ее при стандартной влажности.

Строительные свойства древесины варьируются в широких пределах и зависят от возраста, условий роста, породы и влажности дерева. Высыхая от самого влажного состояния до точки насыщения волокон (влажность 35%), древесина не меняет своих размеров, а при дальнейшем высушивании линейные размеры уменьшаются по-разному вдоль и поперек волокон, что приводит к образованию щелей и трещин в древесине.

Трещины усушки возникают от периферии к центру вдоль волокон при быстрой сушке древесины на воздухе, встречаются очень часто и характерны для всех пород. Поэтому деревянные конструкции необходимо изготавливать с влажностью, равной эксплуатационной.
Дальше »