Sprawozdanie
Politechnika Warszawska
Wydział Inżynierii Lądowej
Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych |
|||||
PRZEDMIOT: Materiały budowlane |
|||||
TEMAT: Badanie wybranych cech technicznych wyrobów ze szkła budowlanego |
Zespół 2
1.
2.
3.
4. |
||||
Rok 2005/2006 |
Grupa 6/I |
Semestr II |
Ocena: |
Nr ćwiczenia 2 |
Prowadzący: Mgr inż. Anna Chudan |
|
Studia dzienne |
|
|
|
|
Spis treści
Przedmiot badania
Przedmiotem badania są trzy rodzaje szkła:
Szkło płaskie float - są to płyty otrzymywane przez cięcie taśmy formowanej na powierzchni stopionego metalu (przeważnie cyny). Może być ono poddawane dalszej obróbce polegającej na hartowaniu, gięciu, polerowaniu itp. Jest to szkło przejrzyste o jednolitej grubości, które charakteryzuje się brakiem zniekształceń optycznych. Jest ono szerzej stosowane od szkła ciągnionego i walcowanego, gdyż wykazuje lepsze właściwości.
Szkło walcowane zbrojone polerowane - to płyty ze szkła walcowanego gładkiego lub wzorzystego, bezbarwnego lub barwionego w masie, które mają wtopioną w procesie walcowania siatkę metalową. W przypadku stłuczenia siatka metalowa utrzymuje odłamki szkła zapobiegając ich wypadaniu. Są one stosowane do szkleń poziomych i pionowych, gdzie jest wymagana podwyższona wytrzymałość i odporność na uderzenia.
Pustaki szklane - są to kształtki szklane o podstawie kwadratowej spajane z dwóch wyprasowanych elementów. Powoduje się pustaki bezbarwne, przejrzyste lub barwne, o przepuszczalności światła 50-75% w zależności od barwy. Stosuje się je do wypełniania przegród doświetlających. Dzięki stosunkowo wysokiej odporności ogniowej, dobrej izolacyjności akustycznej oraz izolacyjności termicznej znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie.
Badanie szkła płaskiego float
Zakres badania i metody badawcze wg PN-EN 572-4.
- Wymiary
Pomiar grubości wykonujemy mikrometrem szczękowym. Grubość rzeczywista jest średnią czterech pomiarów wykonanych z dokładnością do 0,01 mm, przy połowie długości każdego boku.
- wady optyczne
Badaną szybę ustawić pionowo w odległości 3 m od ekranu. Ekran powinien być matowo szary z siecią linii w kolorze kontrastującym z tłem lub sieć linii powinna obrazować ścianę z cegieł. Punkt obserwacji powinien być umieszczony w odległości 1 m od szyby, a kierunek obserwacji powinien być prostopadły do ekranu. Szybę należy tak ustawić, aby tworzyła z ekranem kąt 45 stopni. Przez badaną szybę obserwować ekran i zanotować wszystkie zniekształcenia obrazu.
- wady widoczne
- wady liniowe/wydłużone
Szybę należy badać obserwując ją na tle matowego, czarnego ekranu w oświetleniu zbliżonym do rozproszonego światła dziennego.
- wady punktowe
- odporność na nagłe zmiany temperatury - opis badania na stronach 7-8.
Zmierzyć największy wymiar przyrządem umożliwiającym pomiar z dokładnością dziesiątych części milimetra. Zanotować liczbę, wymiary i skupienie wad punktowych.
Wyniki badania i ocena.
Dane: |
Wynik badania: |
Wymagania określone przez normę: |
Grubość |
Cztery pomiary: 1. 6,11 mm 2. 6,28 mm 3. 6,09 mm 4. 6,11 mm
Średnia grubość: 6,15 mm
|
Wg normy. 6 (+/- 0,3) mm |
Wady optyczne |
Brak zakłóceń obrazu ekranu |
Brak zakłóceń obrazu ekranu |
Wady punktowe |
2 wady punktowe muszlowe o głębokości 2,6 mm oraz 1,1 mm na krawędziach. |
|
Wady liniowe/wydłużone |
Bardzo liczne wady liniowe, powyżej 50 cm długości. |
Dopuszczalną liczbą wad jest średnio 0,05 wady na 20 m2 szkła w odniesieniu, do co najmniej 20 ton. |
Wnioski:
Badana próbka nie nadaje się do celów budowlanych, ponieważ nie spełnia wymagań normy PN-EN 572-4 związanej z wadami liniowymi/wydłużonymi.
Szkło walcowane zbrojone polerowane
Zakres badania i metody badawcze wg PN-EN 572-3.
- Wymiary
Pomiar grubości wykonujemy mikrometrem szczękowym. Grubość rzeczywista jest średnią czterech pomiarów wykonanych z dokładnością do 0,01 mm, przy połowie długości każdego boku.
- wady optyczne
Badaną szybę ustawić 1 m od szeregu lamp jarzeniowych. Obserwator powinien być oddalony 2 m od szyby. Podczas obserwowania lamp jarzeniowych przez szkło nie powinny być zauważalne zakłócające zniekształcenia.
- wady widoczne
- wady liniowe/wydłużone
Szybę należy badać obserwując ją na tle matowego, czarnego ekranu w oświetleniu zbliżonym do rozproszonego światła dziennego. Badaną szybę należy ustawić pionowo i równolegle do ekranu. Punkt obserwacyjny powinien być oddalony 2 m od szkła, a kierunek obserwacji powinien być prostopadły do powierzchni szkła.
- wady punktowe
Zmierzyć największy wymiar przyrządem umożliwiającym pomiar z dokładnością dziesiątych części milimetra. Zanotować liczbę, wymiary i skupienie wad punktowych.
- odporność na nagłe zmiany temperatury - opis badania na stronach 7-8.
- wady zbrojenia
Ułożyć linię lub prosty brzeg równolegle do kierunku drutów. Zmierzyć odchylenie drutu w odniesieniu do odpowiedniej prostej krawędzi lub linii ułożonej równolegle do kierunku drutu.
Wyniki badań
Dane: |
Wynik badania: |
Wymagania określone przez normę: |
Grubość |
Cztery pomiary: 1. 5,37 mm 2. 5,61 mm 3. 5,73 mm 4. 5,55 mm
Średnia grubość: 5,57 mm |
Wg normy. Wartości graniczne 6,0 - 7,4 mm. |
Wady optyczne |
Brak zakłócających zniekształceń |
Brak zakłócających zniekształceń |
Wady punktowe |
Kuliste i owalne przy drucie wielkości od 2 mm do 4 mm: 45 wad na m2
Kuliste i owalne w odległości > 2 mm od drutu: 2 wady na m2
Punktowe wydłużone o szerokości <= 1 mm: Dł. 1-5 mm: ok. 200 wad na m2 Dł. 5-10 mm: 6 wad na m2 |
Kuliste i owalne przy drucie wielkości od 2 mm do 4 mm: Dopuszczalne 0,5 sztuki na m2. Kuliste i owalne w odległości > 2 mm od drutu o wymiarze od 1 mm do 4 mm: Dopuszczalne 0,5 sztuki na m2. Punktowe wydłużone o szerokości <= 1 mm: Dł. 1-5 mm: do 10 sztuk na m2. Dł. 5-10 mm: do 3 sztuk na m2. |
Wady liniowe/wydłużone |
Brak wad. |
Dopuszczalną liczbą wad jest średnio 0,05 wady na 20 m2 szkła w odniesieniu, do co najmniej 20 ton. |
Wady zbrojenia |
Falistość o maksymalnym odchyleniu 4 mm. |
Odchylenie nie może przekraczać 15 mm na metr. |
Wnioski:
Szkło nie nadaje się do celów budowlanych, ponieważ nie spełnia wymagań wg normy PN-EN 572-3 związanych z wadami punktowymi.
Pustaki szklane
Zakres badania i metody badawcze wg PN-75/B-13078.
- sprawdzenie kształtu i wymiarów - za pomocą przymiarów lub sprawdzianów
- oględziny zewnętrzne - barwę i jakość szkła oraz jakość wykonania należy badać nieuzbrojonym okiem. Wady szkła oraz wady wykonania należy sprawdzać z odległości 60 cm. Możliwe wady to: kamienie oszklenia, krople, węzły, piana, pęcherze, nici cienkie, smugi, brak gładkości powierzchni zewnętrznej.
- sprawdzenie masy - zważenie każdej kształtki z dokładnością podaną przy wymaganiach wobec określonych produktów.
- zdolność rozpraszania światła - obserwacja przez badaną kształtkę skrętki świecącej o mocy 60 W z odległości 70 cm. Odległość kształtki od żarówki powinna wynosić 30 cm.
- odporność chemiczna - powinna odpowiadać, co najmniej trzeciej klasie wg PN-74/B-13070.
- odporność na uderzenia - uderzenie stalową kulą o masie 0,8 kg z wysokości 0,2 m.
- odporność na ściskanie - badania przeprowadza się w odpowiednich prasach.
- odporność na nagłe zmiany temperatury - opis badania na stronach 7-8.
Wyniki badań:
Dane: |
Wynik badania: |
Wymagania określone przez normę: |
Wymiary: |
Grubość: 80 mm Szerokość: 115 mm Długość: 240 mm |
Podane są cztery wartości nominalne PN-75/B-13078, jednak dopuszcza się po uzgodnieniu między producentem i odbiorcą produkcję pustaków innych wymiarach. |
Barwa pustaków |
Bezbarwne |
Dopuszcza się zarówno bezbarwne jak i barwne. |
Wady |
Kamienie oszklenia: brak Krople: brak Węzły: brak Piana: brak Pęcherze: brak Nici cienkie: brak Smugi: brak Gładkość powierzchni: Gładka |
Powierzchnie czołowe powinny być gładkie. |
Zdolność rozpraszania światła |
Wężyk żarówki niewidoczny - dobre rozproszenie |
Szczegóły skrętki świecącej żarówki nie mogą być wyraźnie widoczne. |
Wnioski:
Pustak nadaje się do celów budowlanych, ponieważ spełnia wszystkie wymagania normy PN-75/B-13078.
Badanie odporności wyrobów szklanych na nagłe zmiany temperatury
wg PN-86/B-13113
Odporność na nagłe zmiany temperatury jest to zdolność wytrzymywania gwałtownej zmiany temperatury nagrzania t1 do temperatury chłodzenia t2. Odporność termiczną szkła określa się jako różnicę temperatury, jaką wytrzymują próbki bez pękania.
Rozróżnia się trzy rodzaje metod, które zależą od sposobu nagrzewania próbki i wymagań w stosunku do odporności termicznej wyrobów:
Metoda A
Metoda ta jest stosowana do oznaczania odporności termicznej wyrobów przy różnicy temperatur nieprzekraczającej 90oC. Należy ustalić temperatury w zbiornikach z gorącą i zimną wodą tak, aby różnica temperatur odpowiadała wymaganiom normy na badany rodzaj wyrobów. Następnie zanurzyć wyroby w gorącej wodzie tak, aby górne krawędzie znajdowały się przynajmniej 5 cm poniżej powierzchni wody. Czas przetrzymywania w zbiorniku z gorącą wodą powinien odpowiadać zależności: 1,5 minuty na 1 mm grubości wyrobu, według największej grubości. Jednak nie powinien być krótszy niż 10 minut, a dla opakowań nie mniej niż 5 minut. Następnie należy przenieść wyroby do zbiornika z zimną wodą ( w koszu lub pojedynczo) w czasie 10 s (+/- 2). Temperatura zimnej wody powinna mieścić się w przedziale od 5 do 27oC, natomiast wyrób powinien być przetrzymywany w zimnej wodzie około 30-40 s. Po zakończeniu badania trzeba ustalić liczbę wszystkich wyrobów, w których powstały pęknięcia, odpryski lub stłuczenia.
Metoda B
Wykonanie badania metodą B również dotyczy odporności przy różnicy nieprzekraczającej 90oC. Badanie zaczyna się od ustalenia wartości temperatur w piecu i zbiorniku z zimną wodą tak, aby różnica odpowiadała wymaganiom dotyczących danego wyrobu. Wyroby należy umieścić w piecu (pojedynczo lub w koszu) oraz przetrzymywać zgodnie z wyliczeniem: 6 minut na 1 mm grubości wyrobu, biorąc pod uwagę największą grubość ( nie krócej niż 15 minut). Po upływie określonego czasu pojedyncze wyroby lub kosz z wyrobami należy wyjąć z pieca i przenieść do zbiornika z zimną wodą (czas przenoszenia: 5 s +/- 1). Podczas wyjmowania wyrobów piec nie powinien być otwarty dużej niż 5 sekund. Przed wyjęciem kolejnego wyrobu należy odczekać 3 minuty w celu ustalenia się temperatury zgodnie z wymaganiami. Po zakończeniu badania wyroby należy wyjąć, osuszyć i poddać oględzinom nieuzbrojonym okiem oraz ustalić liczbę wyrobów, w których powstały pęknięcia, odpryski i stłuczenia (łącznie z tymi wyrobami, które uległy uszkodzeniom w czasie umieszczania lub nagrzewania w piecu).
Metoda C
Metoda C polega, na wielokrotnym nagrzewaniu próbki w wodzie lub w piecu i stosowane jest jako badanie uzupełniające przy ustaleniu odporności termicznej wyrobów. Oznaczenie odporności termicznej wykonuje się zgodnie z opisem metody A i B z tym, że nagrzewanie i ochładzanie należy powtarzać wielokrotnie podwyższając temperaturę nagrzewania. Badanie powinno się rozpocząć przy różnicy temperatur o 30-40oC mniejszej od wymaganej w normie na dany rodzaj wyrobów. Podwyższając temperaturę nagrzewania przy każdym kolejnym badaniu należy zwiększać różnicę temperatur o 5 lub 10oC. Po każdym badaniu trzeba oddzielić wyroby uszkodzone i zakończyć pracę w momencie uszkodzenia wszystkich wyrobów. Za wynik badania należy podać wyniki otrzymane dla poszczególnych prób:
- temperaturę nagrzewania t1
- temperaturę chłodzenia t2
- różnicę temperatur t1-t2
- liczbę uszkodzonych wyrobów lub procent w stosunku do liczności próbki
Wynik można uzupełnić obliczeniem średniej różnicy temperatur ∆t według wzoru:
w którym:
a1, a2 … an - liczba wyrobów uszkodzonych w poszczególnych próbach 1,2 … n,
t1,1, t1,2 … t1,n - temperatury nagrzewania wyrobów w poszczególnych próbach 1,2 … n,
t2,1, t2,2 … t2,n - temperatury ochładzania wyrobów w poszczególnych próbach 1,2 … n,
m - liczność próbki, czyli łączna ilość wyrobów badanych.
4