Вопрос 8. Основы технологии стекла
Исходным сырьем для получения строительного листового стекла служат кварцевые пески, сульфат натрия или кальцинированная сода, доломит, уголь и некоторые другие вещества. Листовое стекло получают лодочным и безлодочным способом путем вертикального и горизонтального вытягивания ленты из вязкой расплавленной стеклянной массы, а также способом плавающей ленты. Технологическая схема производства строительного стекла следующая: - Исходные материалы тщательно подготавливают: сушат и очищают песок от посторонних примесей, отделяют крупные фракции щебня или гравия, дробят и сушат мел и доломит, размалывают уголь; - подготовленные материалы направляют в расходные бункера, а из них – в дозировочное отделение, где дозируют по массе и направляют в смеситель для приготовления шихты; - подготовленную шихту расплавляют в печах непрерывного действия (ванные печи). Шихту варят при температуре 1100 - 1200°С, и затем выдерживают при этой температуре до полного отделения всех примесей, которые собираются на поверхности расплава в виде пены. В этот период происходит обесцвечивание стекла, а также удаление пузырьков воздуха и газа; -Затем из расплавленной массы при помощи машин вертикального и горизонтального типа вытягивают ленту стекла, которая проходит между валками машины, охлаждается и отжигается для снижения хрупкости. Новейший способ выработки листового стекла – флоат-способ. Его особенность состоит в том, что процесс формования ленты стекла протекает на поверхности расплавленного металла. Нижняя поверхность стекла получается ровной и гладкой, не требующей дальнейшего полирования за счет контакта с поверхностью металла.
Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и стали. Бетон хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но слабо противодействует растягивающим напряжениям. Прочность бетона при растяжении примерно в 10-15 раз меньше прочности при сжатии. Сталь же, обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие напряжения, возникающие в ж/б элементе. Возможность совместной работы в ж/б двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими важными факторами: - бетон прочно сцепляется со стальной арматурой, вследствие чего при возникновении напряжений в ж/б конструкции оба материала работают совместно; - сталь и бетон обладают почти одинаковым коэффициентом температурного расширения, что обеспечивает полную монолитность ж/б; - бетон не только не оказывает разрушающее влияние на заключенную в нем сталь, но и предохраняет её от коррозии. По виду армирования ж/б изделия разделяют на предварительно-напряженные и с обычным армированием, т.е. без предварительного напряжения. При изготовлении предварительно-напряженных ж/б изделий необходимо создать в бетоне по всему сечению или только в зоне растягивающих напряжений предварительное обжатие, которое по значению превышает напряжение растяжения, возникающее в бетоне при эксплуатации. (50-60МПа). Обжатие бетона осуществляется силами упругого последствия натянутой арматуры за счет сцепления арматуры с бетоном. Применяемая арматурная сталь должна находиться в пределах упругих деформаций и не превышать 85-90% предела текучести стали для обеспечения обжатия бетона. Арматуру натягивают различными способами: - механический – арматуру растягивают осевой нагрузкой, создаваемой домкратами и другими машинами; - электротермический – удлинение арматуры достигается электрическим нагревом её до определенной температуры, после чего нагретый стержень заанкеривают с двух сторон в упорах формы или стенда, которые препятствуют укорочению стержня при его охлаждении. После бетонирования арматуру освобождают от упоров и усилие натяжения арматуры передается на бетон; - непрерывное механическое и электромеханическое напряжение арматуры.
Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Получают его тонким измельчением обожженной до спекания сырьевой смеси (известняк и глина), обеспечивающей преобладание в клинкере силикатов кальция. Спекшуюся сырьевую смесь в виде зерен размером до 40мм называют клинкером. Химический состав портландцементного клинкера характеризуется следующим содержанием основных окислов,%: Окись кальция СаО …………………..63-67; Кремнезем SiO2………………………….21-24; Глинозем Al2O3……………………………4-7; Окись железа Fe2O3……………………..2-5. Повышенное содержание окиси кальция обуславливает увеличение скорости твердения портландцемента, его высокую прочность и несколько пониженную водостойкость. Повышенное содержание Al2O3 способствует ускоренному твердению цемента в первые сроки, но цемент характеризуется пониженными водостойкостью, сульфатостойкостью и морозостойкостью. Окись железа способствует снижению температуры спекания клинкера и росту стойкости цемента к действию сульфатных вод. При твердении портландцемента происходит ряд сложных физико-химических процессов. Процесс твердения портландцемента в основном определяется гидратацией силикатов, алюминатов и алюмоферритов кальция. Твердение потртландцемента по А. Байкову (1923г.) включает три периода:
в кристаллический сросток, что сопровождается твердением системы и нарастанием её прочности. Твердение портландцемента сопровождается равномерным изменением его объема. Если процесс протекает на воздухе, то за счет испарения влаги возможно уменьшение объема, а при твердении в воде идет обратный процесс – набухание. Особенно опасна усадка, в результате которой в затвердевшем бетоне могут появляться трещины. Для предупреждения усадочных деформаций твердение бетона должно проходить во влажной среде. Если испариться вода, то твердение бетона практически прекратится.
|
