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; K2O — 0—5; СаО — 2,5—26,5; MgO — 0-45; Al2O3 — 0—7,2; Fe2O3 — 0—0,4; SO3 — 0—0,5; B2O3 — 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 Rp — 30—80 МПа, что объясняется наличием в стекле микронеоднородностей, микротрещин, внутренних напряжений, пороков стекла (свилей), инородных включений и др. Предел прочности стекла при сжатии Rсж составляет 600—1000 МПа и более. Стекло плохо сопротивляется удару, т. е. оно относится к хрупким материалам. Прочность при ударном изгибе составляет около 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 светопропусканием (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 151·10-6 1/°С. 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 — 5,8·10-6 1/°С. Теплопроводность стекол 0,5—1 Вт/(мК). Наибольшую теплопроводность имеет кварцевое стекло — 1,34 Вт/(мК).
Малой теплопроводностью обладают стекла с большим содержанием щелочных оксидов. Звукоизолирующая способность стекла относительно высока (при толщине стекла 1 см она соответствует кирпичной стене в пол кирпича — 12 см).
Рыбьев И.А.
«Строительное материаловедение»
