Materiały budowlane
Nazwisko i imię: Arkadiusz Dziurdziak Michał Tymoszewicz Jakub Przygodzki	Rodzaj studiów : dzienne inżynierskie
		Grupa: 2	Zespół: 6
		Semestr: 2	R.A. 2007/2008
		3.03.2008 r.	Karol Kowalski

1. Przedmiot badania i jego charakterystyka.

Przedmiotem badania są wyroby ze szkła budowlanego. Szkło ma szerokie zastosowanie w budownictwie. Szkło budowlane dzieli się na: płaskie walcowane i ciągnione, zespolone, hartowane, barwne nieprzejrzyste, piankowe. Szkła budowlane są zazwyczaj szkłami sodowo-wapniowo-potasowo-krzemianowymi.

Przedmiotem badania są dwa rodzaje wyrobów ze szkła budowlanego.

Pierwszym z nich jest szkło płaskie ciągnione. Jest ono produkowane metodą maszynowego ciągnienia masy szklanej; jest najtańsze, ale może zawierać pęcherze i odpryski, a wskutek minimalnych różnic grubości powstają zniekształcenia obrazu. Szkło płaskie stosuje się do szklenia okien, drzwi, szklarni i wszędzie tam, gdzie niewielkie zniekształcenia optyczne nie mają istotnego znaczenia.

Drugim z nich jest pustak szklany. Pustaki szklane są to kształtki z pustką powietrzną w środku, wykonane z dwóch identycznych elementów połączonych trwale w procesie termicznego spawania. Mają znacznie lepsze niż luksfery właściwości cieplne

i akustyczne. Dostępne są pustaki bezbarwne i barwne. Wykorzystuje się je głównie do budowy ścianek działowych, których rolą jest doświetlenie pomieszczeń.

2. Zakres badań

A. Szkło płaskie ciągnione

Dla szkła płaskiego ciągnionego badania objęły pomiar:

• grubości

• wad optycznych

• wad widocznych.

Badania wykonano zgodnie z normą PN-EN 572-4 ze stycznia 1999 r.

B. Pustak szklany

Dla pustaka szklanego określono:

• wymiary

• zdolność rozpraszania światła

• wady widoczne

• kolor

Pomiar rozmiarów został dokonany za pomocą linijki o dokładności 1 mm, jednak wyniki zostały porównane do obowiązującej obecnie normy PN-EN 1051-1 z kwietnia 2005 r, gdyż norma PN-75/B13070 została wycofana i jest nieaktualna. Pomiar zdolności rozpraszania dokonano zgodnie z normą PN-74/B-13070.

C. Wytrzymałość na zmiany temperatury.

Ze względu na ograniczone możliwości czasowe przedstawiono tylko istotę badani odporności wyrobów szklanych na nagłe zmiany temperatury wg PN-86/B-13113.

3. Opis wykonywanych badań.

A. Szkło płaskie ciągnione (wg PN-EN 572-4)

a) grubość

Pomiaru grubości dokonano w czterech punkach znajdujących się w połowie długości każdego z boków szyby z dokładnością do 0.01 mm przy użyciu mikrometru szczękowego.

b) wady optyczne

Badania wad optycznych dokonano na tle matowoszarego ekranu z siecią linii o grubości 10mm imitującą ścianę z cegieł o wymiarach 200 mm na 70 mm. Ekran oświetlono naturalnym światłem rozproszonym. Szkło płaskie ciągnione ustawiono w odległości 3 m od ekranu tak, że tworzyło z ekranem kąt 45^o. Obserwator znajdował się w odległości 1 m od szyby starając się dostrzec wszelkie zakłócania obrazu ekranu.

c) wady widoczne

Wady liniowe obserwowano ustawiając szybę na tle matowego czarnego ekranu równolegle do niego i obserwując ją z odległości 2m. Zaobserwowane wady punktowe należy zmierzyć (długość lub średnicę) z dokładnością do dziesiątych części milimetra. W czasie oględzin zanotowano występujące wady powodujące zakłócenia wizualne.

B. Pustaki szklane

a) wymiary

Sprawdzenia długości, szerokości powierzchni czołowych i wysokości pustaka szklanego dokonano za pomocą linijki z dokładnością do 1 mm przy czterech narożach. Pustaki szklane klasyfikuje się wg ich tolerancji wymiarowych. Pustaki zalicza się do danej klasy zgodnie z tolerancja wymiarową (patrz tabela).

Klasa	Tolerancje [mm]
I	+/- 1.0
II	+/- 1.5
III	+/- 2.0

b) barwa

Barwę zaobserwowano intuicyjnie.

c) zdolność rozpraszania światła

Cechę tę sprawdzono umieszczając pustak szklany w odległości 30 cm od świecącej żarówki o mocy 60W. Obserwator stojąc 1m od pustaka ocenia czy jest widoczny poprzez szkło drucik wewnątrz świecącej żarówki. Niemożność dostrzeżenia drucika świadczy o dużej zdolności do rozpraszania światła przez szkło.

d) wady zewnętrzne

Oceny wad zewnętrznych dokonano obserwując pustak szklany z pewnej odległości nieuzbrojonym okiem. Wszelkie zmiany są niedopuszczalne i należy je zanotować podając ich wymiary. Należy zwrócić na te cechę szczególną uwagę, gdyż zmiany wpływają na zmniejszenie wytrzymałości wyrobu.

C. Istota badania wytrzymałości wyrobów szklanych na nagłe zmiany temperatury.

W zależności od tego w jaki sposób próbka jest nagrzewana oraz jakie SA wymagania w stosunku do termicznej odporności wyrobów rozróżnia się następujące metody badania:

• metoda A - jednokrotne ogrzewanie próbki w wodzie (dla różnic temperatury do 90^oC.)

• metoda B - jednokrotne ogrzewanie próbki w piecu (dla różnic temperatury do 90^oC.)

• metoda C - wielokrotne ogrzewanie próbki w piecu.

We wszystkich z wymienionych powyżej metod bez względu na to czy ogrzewanie następuje w wodzie czy też w gorącym powietrzu w piecu najważniejsze jest stworzenie warunków do dużej zmiany temperatury i nagrzania próbki ze szkła.

W metodzie A próbka jest zanurzona w wodzie. Zbiornik powinien być tak zbudowany aby próbka nie dotykała elementów grzewczych a objętość wody w zbiorniku powinna przewyższać ogólną objętość badanych jednorazowo wyrobów nie mniej niż dwukrotnie.

Do metody B potrzebny jest piec elektryczny z cyrkulacją powietrza posiadający zdolność utrzymania temperatury nie gorszą niż 5^oC i nie więcej niż +/- 1% w czasie trwania badania.

Do badania wybiera się wyroby nie uszkodzone, które nie były uprzednio poddawane próbom termicznym bądź też wytrzymałościowym. Przed rozpoczęciem badania próbki należy przetrzymywać przez co najmniej 30 min w pomieszczeniu o temp. Min 18^oC.

W metodzie A bardzo ważne jest aby woda otaczała cały produkt. Czas przetrzymywania próbki w wodzie zależy od grubości próbki lecz nie może być mniejsza niż 10 min a dla opakowań 5 min. Po ogrzaniu szkło należy ostudzić w zimnej wodzie. Końcowe oględziny obejmują obserwację powstałych pęknięć i wszelkich innych uszkodzeń.

Metoda B jest bardzo podobna. Podobnie czas ogrzewania zależy od grubości materiału a po ostudzeniu w wodzie należy dokonać oględzin.

W metodzie C przy wielokrotnym ogrzewaniu zaczynamy od temperatur od ok. 30-40 ^oC niższych niż wymagane i przy kolejnych ogrzewaniach różnicę temperatur zwiększamy o 5-10^oC.

Czynność podgrzewania powtarzamy do czasu pojawienia się uszkodzeń na badanym materiale.

Wynikiem badania są wyniki dla poszczególnych prób:

temperaturę nagrzewania, chłodzenia, różnicę temperatur, liczbę uszkodzonych wyrobów lub procent w stosunku do liczności próbki.

W wyborze metody badania i kryterium wymagań duże znaczenie ma przeznaczenie badanego materiału.

4. Wyniki badań.

A. Szkło płaskie ciągnione.

a) grubość

Poszczególne pomiary [mm]:

5.72

5.73

5.72

5.71

średnia grubość=(5.72+5.73+5.72+5.71)/4=5.72

Średnia grubość mieści się w nominalnej grubości 6mm (wg PN-EN 572-4).

b) wady optyczne

W wyniku obserwacji nie dostrzeżono żadnych wad optycznych badanego materiału.

c) wady widoczne

W wyniku obserwacji nie dostrzeżono żadnych wad punktowych badanego materiału.

Wśród wad liniowych dostrzeżono kilka zarysowań podłużnych o długościach:

40mm, 1.4mm, 33mm.

Dostrzeżono wytrącenie na krawędzi szyby o powierzchni ok. 12mm².

Brak pęcherzyków powietrza.

Zestawienie wyników z oznaczeń (pomiarów) próbki szkła płaskiego ciągnionego z wymaganiami normy PN-EN 572-4

KLASYFIKACJA I OZNACZENIA
RODZAJ		Szkło płaskie ciągnione	KLASA
BARWA		Bezbarwne	DŁUGOŚĆ	--------------------------
GRUBOŚĆ		6 [mm]	SZEROKOŚĆ	--------------------------
BADANIA SZKŁA
Lp.	Rodzaj badania		Wynik badania	Wymagania normowe
1	2		3	4
SPRAWDZENIA WYMIARÓW
1.	Sprawdzenie grubości, w mm		5.72	6 +/-0.3 Zgodnie z normą
SPRAWDZENIA I OBSERWACJE WAD
2.	Sprawdzenie wad optycznych		brak	Zgodnie z normą
3.	Sprawdzenie wad widocznych:
	wady punktowe - wtrącenia gazowe<= 1mm		brak	Zgodnie z normą
	- wtrącenia gazowe > 1mm		brak	Zgodnie z normą
	-skupienie, c		0	Zgodnie z normą
1	2		3	4
	-inne wady		Wytrącenie na krawędzi o pow. 12 mm^2	Niegodnie z normą
	wady liniowe/wydłużone		40mm, 1.4mm, 33mm	Niezgodnie z normą
OCENA JAKOŚCI WYROBU: Wybór spełnia wymagania jakościowe w zakresie grubości, wad punktowych, optycznych, pęcherzyków. Niestety wytrącenie na krawędzi szyby oraz wady liniowe dyskwalifikują ten wyrób jako przydatny w budownictwie zgodnie z normami.

B. Pustak szklany

a) wymiary

długość: 194mm

szerokość: 194mm

wysokość: 9.9 mm

b) barwa

Zaobserwowano barwę brązową

c) zdolność rozpraszania światła

Pustak skutecznie rozprasza światło, gdyż w wyniku obserwacji ni można było dostrzec drucika wewnątrz żarówki.

d) wady zewnętrzne

W wyniku obserwacji dostrzeżono wytrącenie (szczerb muszlowy) na krawędzi pustaka szklanego o wymiarach 15mm na 15 mm dające powierzchnię ok. 225mm². Poza tym brak było uszkodzeń na połączeniu oraz innych wad widocznych.

Zestawienie wyników z oznaczeń (pomiarów) kształtki szklanej- pustaka szklanego.

DANE IDENTYFIKACYJNE
Liczność partii z której pochodzi wyrób: 1 szt.
KLASYFIKACJA I OZNACZENIA
RODZAJ		Pustak syklany
BADANIA SZKŁA
Lp.	Rodzaj badania		Wynik badania	Wymagania normowe
1	2		3	4
1.	Sprawdzenie barwy		Brązowa
2.	Sprawdzenie wad:
	kamienie, odszklenia, krople		brak	Zgodnie z normą PN-EN 1051-1
	węzły		brak	Zgodnie z normą PN-EN 1051-1
	piana		brak	Zgodnie z normą PN-EN 1051-1
	pęcherze		brak	Zgodnie z normą PN-EN 1051-1
	nici cienkie		brak	Zgodnie z normą PN-EN 1051-1
	smugi		brak	Zgodnie z normą PN-EN 1051-1
	inne		brak	Zgodnie z normą PN-EN 1051-1
BADANIA KSZTAŁTKI
SPRAWDZENIA CECH ZEWNĘTRZNYCH
1.	Sprawdzenie wymiarów		Dł. 194 mm Szer. 194 mm Wys. 99 mm	Dł. 190(+/- 2)mm Szer. 190(+/-2)mm Wys. 100(+/-2)mm Niezgodnie z normą PN-EN 1051-1 w zakresie tolerancji wymiarów podstawowych pustaków szklanych.
2.	Sprawdzenie dopuszczalnych wad:
	pęknięcia
	szczerby muszlowe			Niezgodnie z normą
	ślad obcinania nożycami
	zgrubienie spawu
	nieszczelność spawu
BADANIA CECH FIZYCZNYCH
1.	Badanie zdolności rozpraszania światła		Drucik w żarówce niewidoczny.	Pustak rozprasza światło (wg. PN-74/B-13070)
OCENA WYROBU: Wyrób nie spełnia wymogów wymiarów według najnowszej normy. Ponadto wyrób posiada szczerb muszlowy. Obie te cechy dyskwalifikują go z użytku w budownictwie.

5. Ocena wyników badań.

Badania szkła płaskiego ciągnionego wykazały że ma ono właściwą grubość zgodną z normami. Brak jest także wad punktowych i optycznych. Gdyby nie liczne wady liniowe szkło to byłoby dobrym materiałem, który można zastosować w budownictwie.

Pustak szklany ma wymiary niezgodne z najnowszymi normami. Ponadto występuje w nim szczerb muszlowy. Te wady dyskwalifikują ten pustak z użytku. Także zdolność rozpraszania światła powoduje, że nawet przy założeniu, że ma on wystarczającą wytrzymałość na zmiany temperatury oraz na ciśnienie nie może być on używany jako substytut okna, gdyż zbyt mało światła docierałoby do pomieszczeń mieszkalnych. Mógłby być on użyty w miejscach gdzie chce się zachować intymność, np. ścianka działowa w łazience.

1

---