СЕКЦИЯ D
ПОДСЕКЦИЯ DI ИЗДЕЛИЯ МИНЕРАЛЬНЫЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПРОЧИЕ
РАЗДЕЛ 26 ИЗДЕЛИЯ МИНЕРАЛЬНЫЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПРОЧИЕ
ГРУППА 26.1 Стекло и изделия из стекла
КЛАСС 26.11 Стекло листовое
ВИД 26.11.11.500 Стекло листовое литое и прокатное профилированное, имеющее поглощающий или отражающий слой, но не обработанное другим способом
3.ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОФИЛЬНОГО
Стеклом называют все аморфно-кристаллические тела, получаемые путем переохлаждения расплава независимо от их химического состава и температуры затвердевания.
Стекломатериал обладает комплексом разнообразных физико-химических, механических, термических свойств, не присущих другим видам строительных материалов. Наиболее характерными его свойствами являются прозрачность, светопропускание, хрупкость.
Для того, чтобы стекло обладало нужными свойствами, ему подбирают соответствующий химический состав. Состав профильного строительного стекла (в процентах по массе): SiO2 - 63,5%; Al2O3 – 15,5%; CaO – 13%; MgO – 4%; Na2O – 2%; другие оксиды – 2%.
Важнейшими механическими свойствами строительного стекла являются прочность, твердость, упругость и хрупкость; термическими – коэффициент термического расширения, термостойкость, теплопроводность; оптическими – светопропускание, светопреломление, отражение, рассеивание; химические – химическая устойчивость; также стекло обладает звукоизолирующим свойством.
Механические свойства:
Прочность - сопротивление стекла разрушению под действием механических сил. Определяет эксплуатационную надежность изделия.
Твердость - способность стекла оказывать сопротивление проникновению в него более твердого материала.
Упругость – способность тела возвращаться к своей первоначальной форме после устранения усилий, вызывающих деформацию тела.
Хрупкость – свойство стекла, связанное с тем, что стекло разрушается сразу же после достижения упругой деформации.
Термические:
Коэффициент термического расширения(КТР) - это увеличение линейных размеров тела при его нагревании.
Термостойкость – способность стекла выдерживать резкие перепады температур без разрушения.
Теплопроводность – способность стекла передавать тепловую энергию в направлении более низких температур.
Оптические:
Включают в себя светопропускание, светопреломление, отражение, рассеивание и другие. Обычные строительные стекла пропускают всю видимую часть спектра и практически не пропускают ультрафиолетовые и инфракрасные волны. Изменяя химический состав стекла и его окраску, можно регулировать светопропускание в этих областях спектра.
Показатель преломления строительного стекла определяет силу отраженного света и светопропускание стекла при разных углах падения света.
Химические:
Химическая устойчивость – способность строительного стекла сохраняться без разрушения в течение долгого времени в природных условиях.
Строительное стекло обладает высокой устойчивость к большинству агрессивных агентов, за исключением плавиковой и фосфорной кислоты.
Химическая устойчивость строительного стекла в большой степени зависит от его химического состава, в основном от содержания в стекле кремнезема и щелочных оксидов. Увеличение кремнозема значительно повышает, а щелочных оксидов, наоборот, понижает химическую устойчивость стекла.
4.ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОФИЛЬНОГО И ЕГО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
Производство строительного стекла состоит из следующих основных операций: подготовка сырьевых материалов, приготовление стекольной шихты, варка стекла, формование изделий, отжиг отформованных изделий.
Сырьевые материалы, применяемы в производстве изделий из стекла, делятся на две группы: главные и вспомогательные. Главные сырьевые материалы используются для введения в стекломассу основных компонентов стекла: оксидов кремния, алюминия, бора, натрия, калия, кальция и магния. Вводятся в стекломассу они, как правило, в виде природных соединений (песок, сода, доломит, известняк, сульфат, пегматит). Вспомогательные сырьевые материалы вводятся в стекломассу для ускорения варки стекла и придания ему требуемых свойств. Это восстановители, окислители, красители, осветлители, обесцвечиватели и ускорители варки.
Подготовка сырьевых материалов заключается в дроблении, тонком измельчении, сушке, сортировке и их обогащении.
Стеклянную шихту приготавливают путем тщательного перемешивания предварительно подготовленных и строго отвешенных в определенном соотношении сырьевых материалов, взятых для получения стекла заданного химического состава. Основное требование к шихте – высокая степень однородности.
Приготовленная шихта подается на варку стекла. Процесс варки стекломассы условно принято делить на три стадии: силикатообразование, стеклообразование и студку. Между этими стадиями нету четко определенных границ, все они накладываются и последовательно переходят одна в другую, однако каждую из них можно охарактеризовать по главным признакам протекающих процессов.
При нагревании шихты вначале испаряется гигроскопическая и химически связанная вода. На стадии силикатообразования происходит термическое разложение компонентов, реакции в твёрдой и жидкой фазе с образованием силикатов, которые вначале представляют собой спекшийся конгломерат, включающий и не вступившие в реакцию компоненты. По мере повышения температуры отдельные силикаты плавятся и, растворяясь друг в друге, образуют непрозрачный расплав, содержащий значительное количество газов и частицы компонентов шихты. Стадия силикатообразования завершается при 1100-1200 °С.
На стадии стеклообразования растворяются остатки шихты и удаляется пена - расплав становится прозрачным; стадия совмещается с конечным этапом силикатообразования и протекает при температуре 1150-1200 °С. Собственно стеклообразованием называют процесс растворения остаточных зёрен кварца в силикатном расплаве, в результате чего образуется относительно однородная стекломасса. В обычных силикатных стеклах содержится около 25% кремнезёма, химически не связанного в силикаты (только такое стекло оказывается пригодным по своей химической стойкости для практического использования). Стеклообразование протекает значительно медленнее, чем силикатообразование, оно составляет около 90% от времени, затраченного на провар шихты и около 30% от общей длительности стекловарения.
Обычная стекольная шихта содержит около 18% химически связанных газов (СО2, SO2, O2 и др.). В процессе провара шихты эти газы в основном удаляются, однако часть их остаётся в стекломассе, образуя крупные и мелкие пузыри.
На стадии осветления при длительной выдержке при температуре 1500-1600 °С уменьшается степень пересыщения стекломассы газами, в результате чего пузырьки больших размеров поднимаются на поверхность стекломассы, а малые растворяются в ней. Для ускорения осветления в шихту вводят осветлители, снижающие поверхностное натяжение стекломассы; стекломасса перемешивается специальными огнеупорными мешалками или через неё пропускают сжатый воздух или др. газ.
Одновременно с осветлением идёт гомогенизация - усреднение стекломассы по составу. Неоднородность стекломассы обычно образуется в результате плохого перемешивания компонентов шихты, высокой вязкости расплава, замедленности диффузионных процессов. Гомогенизации способствуют выделяющиеся из стекломассы газовые пузыри, которые перемешивают неоднородные микроучастки и облегчают взаимную диффузию, выравнивая концентрацию расплава. Наиболее интенсивно гомогенизация осуществляется при механическом перемешивании (наибольшее распространение эта операция получила в производстве оптического стекла).
Последняя стадия стекловарения - охлаждение стекломассы (студка) до вязкости, необходимой для формования, что соответствует температуре 700-1000 °С. Главное требование при студке - непрерывное медленное снижение температуры без изменения состава и давления газовой среды; при нарушении установившегося равновесия газов образуется т. н. вторичная мошка (мелкие пузыри).
Для получения профильного стекла применяют щелочное прокатное и термостойкое стекло. Температура стекломассы, поступающей на формование, должна быть на 20— 30° С выше, чем при производстве прокатного стекла, поскольку отформованная лента стекла теряет в форме профилирования дополнительную часть тепла. При использовании водоохлаждающих форм температуру ленты стекла на входе в формующее устройство увеличивают еще на 25- 30°С.
Профильное стекло формуют на любой прокатной машине в один или несколько потоков. В связи с этим по-разному выполняют сливные линейки машины. С помощью ограничителей производственный поток стекломассы разделяют на необходимое число потоков формования. Формование профильного стекла заключается в том, что лента стекла после Прокатной машины поступает в устройство, состоящее из двух составных полуформ, формующего и дополнительных вкладышей. Лента стекла как бы протаскивается через формующее устройство, неподвижно стоящее между прокатной машиной и печью отжига и сворачивается вокруг формующего, вкладыша в заданный профиль. Дополнительные вкладыши предохраняют от деформации сохранивший еще пластичность материал, идущий на отжиг.
Изделия швеллерного типа формуют следующим образом. Края пластичной ленты стекла при подходе к правой и левой графитовым полуформам начинают загибаться, а затем при помощи графитовых вкладышей, роликов приобретают форму швеллера. Готовое профильное стекло поступает на рольный стол и далее в печь отжига.
Изделия коробчатого типа формуются сложнее. При помощи полуформ и графитовых вкладышей кромки загибаемых сторон ленты стекла накладываются друг на друга и благодаря пластичности и давлению прижимных графитовых роликов свариваются между собой, образуя продольный стык в центре профиля. Внутренние графитовые вкладыши, сцепленные между собой, препятствуют прогибу верхней поверхности коробки во время формования, пока стекло полностью не затвердеет. Отформованное изделие поступает в печь отжига.
Для отжига изделия коробчатого типа требуется больше времени, чем для отжига швеллерного изделия.
Блок-схема технологического процесса производства профильного строительного стекла: 1 - подготовка сырьевых материалов и приготовление шихты;
2 – варка стекла;
3 – формование стеклянных изделий(лент стекол);
4 – отжиг стеклоизделий
 | ||||
 | ||||
 |
5.НТД НА СТЕКЛО СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОФИЛЬНОЕ, НОРМИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ СТАНДАРТОВ
Согласно ГОСТ 21992-83 технически требования, предъявляемые профильному стеклу:
- Стекло должно изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.
-Бесцветное стекло может иметь желтоватый, голубоватый или зеленоватый оттенок.
- Цвет и фактура поверхности стекла, рисунок рифленой или узорчатой поверхности должны соответствовать образцам-эталонам, утвержденным в установленном порядке.
-Для армирования стекла должна применяться стальная проволока диаметром 0,5 или 0,6 мм с защитным алюминиевым покрытием или сетки из нее: сварная № 12,5 и 25 или крученая № 20 и 25 по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.
Примечание. Допускается по соглашению изготовителя с потребителем применять для армирования стекла первой категории качества стальную термически обработанную проволоку со светлой поверхностью по ГОСТ 3282-74 и сетку из нее без алюминиевого покрытия.
-Проволочная арматура в армированном стекле должна быть размещена параллельно боковым его поверхностям. Расстояние между проволоками и от шва коробчатого стекла до арматуры должно соответствовать указанному в табл. 1.
-Отклонение от прямого угла, образуемого лицевыми и боковыми поверхностями стекла, не должно превышать 
мм.
-Отклонение от прямого угла, образуемого плоскостью торцов стекла с его лицевыми и боковыми поверхностями, не должно превышать 
мм.
-Разность высот боковых поверхностей стекла не должна превышать 3 мм.
-Лицевая и боковая поверхности стекла должны быть плоскими. Отклонение от прямолинейности в плоскости (выпуклость или вогнутость) лицевых поверхностей стекла не должно превышать 2 мм по ширине и 4 мм по длине стекла на 1 м его длины и, соответственно, 1 и 2 мм на 1 м длины для стекла высшей категории качества. Отклонение от прямолинейности в плоскости боковых поверхностей стекла не должно превышать 2 мм на 1 м его длины.
-По показателям внешнего вида стекло должно соответствовать требованиям, указанным в табл. 2.
- Сварной шов коробчатого стекла должен быть герметичным, сплошным (не иметь пустот), прямым и находиться посередине лицевой или боковой поверхностей.
-Стекло должно быть термостойким и выдерживать перепад температур не менее 40°С.
-Водостойкость стекла должна быть не ниже класса 4/98 по ГОСТ 10134.1-82.
-Стекло должно быть отожжено. Величина остаточных внутренних напряжений при просмотре в поляризованном свете торцов и лицевых поверхностей бесцветного стекла не должна превышать 100 нм на 1 см длины пути света, что соответствует цветам интерференции - фиолетовому, сочетанию красного с красно-оранжевым и с синим или фиолетовым. Не допускаются цвета интерференции - оранжевый, белый, желтый, зеленый, а также их сочетания с голубым.
Примечание. Величина остаточных внутренних напряжений при просмотре в поляризованном свете лицевых поверхностей бесцветного стекла определяется для каждой партии, указывается в документе о качестве установленной формы, но не является браковочным признаком до 1 января 1984 г.
-Коэффициент светопропускания пластины, вырезанной из бесцветного стекла с гладкой (кованой) поверхностью, при прохождении сквозь нее параллельного пучка световых лучей с нормальным углом падения к поверхности пластины должен быть не менее 0,75.
- Коэффициенты светопропускания стекла при освещении рассеянным светом приведены в справочном приложении 3.
-Неармированное стекло с рифленой или гладкой поверхностью при испытании на изгиб должно выдерживать кратковременную нагрузку не менее, кПа (кгс/кв.см):
1,0 (0,010) - для стекла марок ШП-240, ШП-250;
1,2 (0,012) - для стекла марки ШП-300;
7,0 (0,070) - для стекла марок КП-1-250, КП-1-300, КП-2-250, КП-2-300.
Примечание. Испытание на изгиб стекла марок ШП-500, РП-600, узорчатого и армированного стекла всех марок производится при каждом заказе. Полученные данные указывают в документе о качестве установленной формы.
Условное обозначение стекла должно состоять из марки, длины, высоты, толщины, наличия цвета (Ц) и армирования (А), характеристики поверхности (рифленая — Р, узорчатая Уз) и обозначения настоящего стандарта.
Пример условного обозначения швеллерного стекла марки ШП-300, длиной 3600 мм, высотой 40 мм, толщиной 5,5 мм, бесцветного, неармированного, с гладкой поверхностью:
ШП-300—3600-40—5,5 ГОСТ 21992—83
То же, цветного, армированного, с рифленой поверхностью:
ШП-300—3600—40—5,5-Ц-А-Р ГОСТ 21992—83
6.КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТОВАРА. НТД НА ПРАВИЛА ПРИЕМКИ, ИСПЫТАНИЯ, ХРАНЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОВАРА
Комплектность:
Стекло должно поставляться по спецификации потребителя в комплекте с уплотнителями и герметиками.
Примечание. Условия поставки уплотнителей и герметиков определяются соглашением между изготовителем и потребителем.
Правила приемки:
1)Стекло должно быть принято техническим контролем предприятия-изготовителя.
2)Приемку стекла производят партиями.
В партию должно входить стекло одной марки, толщины, высоты, цвета, узора или рифления, с одинаковой арматурой. Размер партии не должен превышать 1200 шт.
применяют двухступенчатый план контроля, для чего от партии отбирают стекло в соответствии с табл. 6.1
Таблица 6.1
| Объем партии стекла, шт. | Ступени плана контроля | Объем выборки стекла, шт. | Общий объем выборки стекла, шт. | Приемочное число | Браковочное число |
| 51 - 90 | Первая Вторая | 8 8 | 8 16 | 1 4 | 4 5 |
| 91 - 150 | Первая Вторая | 13 13 | 13 26 | 2 6 | 5 7 |
| 151 - 280 | Первая Вторая | 20 20 | 20 40 | 3 8 | 7 9 |
| 281 - 500 | Первая Вторая | 32 32 | 32 64 | 5 12 | 9 13 |
| 501 - 1200 | Первая Вторая | 50 50 | 50 100 | 7 18 | 11 19 |
3)Партию стекла принимают, если число дефектных стекол в первой выборке меньше или равно приемочному числу, и бракуют без назначения второй выборки, если число дефектных стекол больше или равно браковочному числу.
Если число дефектных стекол в первой выборке больше приемочного числа, но меньше браковочного, производят вторую выборку.
4)При получении неудовлетворительных результатов испытаний образцов по герметичности сварного шва, нагрузке при изгибе, величине остаточных внутренних напряжений, термостойкости, водостойкости и коэффициенту светопропускания, производят повторные испытания по этому показателю удвоенного числа образцов, вырезанных из стекла той же партии.
При неудовлетворительных результатах повторной проверки партия стекла приемке не подлежит.
Потребитель имеет право производить контрольную проверку соответствия стекла требованиям настоящего стандарта, соблюдая при этом приведенный порядок отбора образцов и применяя указанные методы испытаний.
Методы испытания:
- Длину, ширину шва коробчатого стекла, расстояние между проволоками в армированном стекле определяют металлическим измерительным инструментом с погрешностью до 1 мм. Ширину и высоту стекла определяют штангенциркулем по ГОСТ 166-89 в трех точках по длине стекла с погрешностью до 0,1 мм.
За ширину и высоту принимают среднее арифметическое значение результатов трех измерений.
Наружные радиусы углов стекла проверяют шаблоном по нормативно-технической документации.
- Толщину стекла измеряют штангенциркулем по ГОСТ 166-89 или микрометром по ГОСТ 6507-90 в трех точках по ширине швеллерного и в четырех точках коробчатого и ребристого стекла (на каждой лицевой поверхности в двух точках).
При измерении толщины стекла с рифленой или узорчатой поверхностью высоту рифления или узора включают в номинальную толщину.
За толщину стекла принимают среднее арифметическое значение результатов измерений.
- Отклонение от прямого угла, образуемого лицевыми и боковыми поверхностями стекла, определяют угольником по ГОСТ 3749-77 путем наложения его на лицевую поверхность стекла перпендикулярно к длине стекла и измерения щупом по ТУ 2-034-225-87 максимального зазора между боковой поверхностью стекла и другой стороной угольника.
Отклонение от прямого угла, образуемого плоскость торцов стекла с боковыми и лицевыми поверхностями, определяют угольником по ГОСТ 3749-77 путем приложения одной из его сторон к лицевой (боковой) поверхности стекла и измерения щупом по ТУ 2-034-225-87 максимального зазора между другой стороной угольника и торцом боковой (лицевой) поверхности без учета выступов.
- Выпуклость или вогнутость лицевой и боковой поверхностей стекла определяют измерением щупом по ТУ 2-034-225-87 максимального зазора, образующегося при наложении линейки по ГОСТ 427-75 на эту поверхность.
Выпуклость или вогнутость поверхности стекла по ширине определяют в середине и по краям стекла, а по длине - последовательно прикладывая к стеклу линейку длиной 1 м.
За выпуклость и вогнутость лицевой и боковой поверхностей стекла принимают среднее арифметическое значение результатов соответствующих измерений.
- Показатели внешнего вида стекла проверяют путем его осмотра в проходящем свете при рассеянном освещении на расстоянии 1 м от наблюдателя. Пороки стекла измеряют металлической линейкой по ГОСТ 427-75 с погрешностью до 1 мм. За размер порока принимают наибольший результат измерения.
Цвет (оттенок), вид рифления и узора стекла проверяют путем сравнения с образцами-эталонами.
- Герметичность сварного шва коробчатого стекла определяют следующим образом. Стекло устанавливают в горизонтальном положении швом вверх. Впадину около шва закрывают с торцов и заполняют окрашенной водой. Шов считают герметичным, если внутри его по истечении 30 мин не обнаруживают затеков воды.
-Термостойкость стекла определяют по ГОСТ 25535-82.
-Водостойкость стекла определяют по ГОСТ 10134.1-82.
-Остаточные внутренние напряжения в стекле определяют по СТ СЭВ 2052-79.
-Коэффициент светопропускания неокрашенного стекла определяют по ГОСТ 111-78.
-Испытание стекла на изгиб
Сущность метода заключается в проверке способности стекла выдерживать соответствующую нагрузку без разрушения.
Аппаратура
Испытательный стенд. Схема стенда указана на рис.6.1
Рис.6.1
1 - образец; 2 - опора; 3 - трехходовой кран; 4 - вентиль; 5 - короб; 6 - резиновая мембрана;
7 - предохранительный клапан; 8 - манометр; 9 - крепежные уголки
Проведение испытания
Образец 1 укладывают на опоры 2, имеющие резиновые прокладки толщиной не менее 10 мм, вплотную к мембране 6. Швеллерное или ребристое стекло укладывают ребрами вниз, а коробчатое швом вниз. Открывают вентиль 4 для подачи воздуха и создания избыточного давления в полости короба 5.
Время нагружения образца коробчатого стекла должно быть не менее 4 мин, а швеллерного и ребристого - 6 мин.
Каждый образец выдерживают под соответствующей нагрузкой, измеряемой манометром 8, не менее 30 с, после чего нагрузку снимают с помощью трехходового крана 3. Во избежание выхода из строя мембраны 6 предусматривают предохранительный клапан 7, срабатывающий при деформации мембраны в случае разрушения образца 1, и прокладку из ткани между мембраной и образцом.