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Baustoffkunde 3 > Glas-Zusammenfassung > Flashcards

Glas-Zusammenfassung Flashcards

(45 cards)

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1
Q

Historie des Glases

Steinzeit

A

vulkanisches Naturglas als Schneidewerkzeug

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2
Q

Historie des Glases

3500-1500 v.Chr.

A
  • ältester Fund von künstlich hergestellten Glas aus ägyptischen Königsgräbern
  • Mesopotamien: mit Sandkerntechnik hergestellte Hohlgläser
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3
Q

Historie des Glases

7 Jhd. v.Chr

A

ältestes überliefertes Glasrezept des assyrischen Königs Assubanipal

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4
Q

Historie des Glases

1 Jhd. v.Chr

A

Erfindung Glasmacherpfeife, Möglichkeit Glas höher zu erhitzen
• Revolution in der Glasherstellung
• verschiedene Formen möglich

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5
Q

Historie des Glases

Bis 300 n.Chr

A

Römer verbreiten Glasmacherkunst

• 2000 Jahre kaum Veränderung

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6
Q

Historie des Glases

1914

A

Fourcault-Verfahren (Verfahren des Glasziehens)

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7
Q

Historie des Glases

1959

A

Floatglas-Verfahren (durch Sir Alastair Pilkington)

• Glasherstellung im industriellen Maßstab

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8
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR

Glas

A
  • Stoff im festen
  • nichtkristallinen Zustand
  • anorganisch
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9
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR

Fernordnung

A
  • unter festem Winkel und in regelmäßigen Abständen periodische Anordnung von Atomen
  • Ionen
  • Molekülen
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10
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR

Nahordnung

A

• Winkel und Abstände nur auf jedes einzelne Atom geordnet
• Einheiten sind verbunden weisen aber keine Regelmäßigkeiten auf
=> Flüssigkeiten

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11
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR

Feststoffe ohne ausgeprägte Fernordnung

A

• amorph, „Gläser“ (flüssiger Zustand durch schnelles Abkühlen „eingefroren“)

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12
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR
Netzwerkhypothese nach Zachariasen
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

A
  • Glas hat dieselben Bindungszustände und Struktureinheiten wie Kristall
    => wegen geringer Energieunterschied zwischen Glas und Kristall
  • Grundbaustein: SiOunter4
  • Bildung ungeordnetes SiOunten2
  • Netzwerk
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13
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR

Netzwerkbildner

A
  • Kationen

* die netzwerkbildendende Polyeder aufbauen

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14
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR

Netzwerkwandler

A
  • Alkalien, Erdalkalien (z.B. Na+, Ca^2+)

* Alkalioxide (Natrium- oder Calciumoxid)  Aufspaltung Netzwerk  Schwächung Glasstruktur

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15
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR

Stabilisatoren

A

• Zwischenoxide wie Aluminiumoxid,…  Reduzierung der Viskosität,
Verbesserung der Verarbeitbarkeit bei niedrigen Temperaturen
• können als Netzwerkwandler und -bildner fungieren

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16
Q

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR

am häufigsten eingesetzte technische Gläser

A
  • Kalk-Natron-Glas

* Borosilikaglas

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17
Q

DIE GLASHERSTELLUNG (FLOATGLAS-VERFAHREN)

A

Datei

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18
Q

Mechanische Eigenschaften

Dichte

A
  • Glas vergleichbare Dichte wie Beton

=> ABER deutlich höhere Druck-, Zug-, Biegezugfestigkeit

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19
Q

Mechanische Eigenschaften

Härte

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A
  • Floatglas versagt spröde, schlagartig

=> Erhöhung Sicherheit: Glashärtung, Verbundglas

20
Q

Mechanische Eigenschaften
Zugfestigkeit
+ Tabelle

Study These Flashcards
A
  • theoretische Zugfestigkeit höher als tatsächliche Zugfestigkeit
  • Krater und Mikrorisse
    => erhöhte Spannungen ab Rissspitzen
  • strukturelle Defekte
21
Q

Thermische Eigenschaft

+ Tabelle

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A
  • nicht brennbar oder entflammbar, jedoch flüssig ab 1400°C
22
Q

Thermische Eigenschaft
Brandschutzglas

Borosilikatglas

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A
  • geringerer Wärmeausdehnungskoeffizient

* höhere Bruchbeanspruchung

23
Q

Chemische Beständigkeit

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A
  • Glas ist gegenüber fast allen Chemikalien beständig  Ausnahme: Flusssäure
  • hohe Korrosionsbeständigkeit
  • bei technischen Gläsern: Netzwandler (Na2O, CaO, MgO) können gezielt Verarbeitbarkeit, Schmelztemperatur, Glashärte beeinflusse
24
Q

Chemische Beständigkeit

Schäden

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A
  • (stehende) wässrige Lösungen mit erhöhter Belastung aus Industrieabgase oder Ableitung von kalkhaltigem Wasser => Verwitterungserscheinungen auf Glasoberfläche
  • Basische (alkalische) Lösungen greifen Si-O-Netzwerk an => Abtrag der Oberfläche => Glasscheiben werden „blind“
    => Entstehung: längeres Einwirken feucht - warmer Luft, stehendem Kondenswasser, Industrieabgasen
25
Optische Eigenschaften | Wellenlängen
- Wellenlängen unter 380 nm (ultravioletter Bereich): lichtundurchlässig - Wellenlängen zwischen 380 nm und 780 nm (sichtbarer Spektralbereich): transparent - Wellenlängen über 5000 nm (langwelliger, infraroter Bereich): lichtundurchlässig
26
Optische Eigenschaften
- Lichttransmissionsgrad g abhängig von der Dicke des Glases, bei VG abhängig von Scheibenzahl - Glasfärbung  Zugabe von Metallen (Cu^2+, Mn^3+, Fe^2+) - Glasentfärbung  Zugabe Sauerstoff oder Salpeter
27
BEFESTIGUNGSTECHNIK | Arten
* Punktbefestigung (Löcher im Glas) * Klemmsysteme (an der Glasoberfläche) * Halterung im Glas
28
BEFESTIGUNGSTECHNIK | bei Befestigung dürfen
* KEINE Belastungen aus Zwängen entstehen => Temperastureinwirkung, Einbau * KEINE zusätzlichen Fehlstellen im Glas entstehen => Bohrung => Vermeidung Kräfte/Spannung Polster (flächig: Neopren, Bolzenlöcher: Nylon, Polyoxymethylen (POM) zwischen Glas - Glas, Glas - Stahl
29
SPEZIELLE GLASARTEN ESG Einscheiben-Sicherheitsglas
- 1933 Glaswerke Herzogenrath Aachen, „Sekurit“ - erhöhte Biege-, Schlag-, Stoßfestigkeit - erhöhte Beständigkeit gegen Temperaturwechsel - geringe Verletzungsgefahr durch kleine Bruchstücke - nach Glashärtung nicht mehr bearbeitbar
30
SPEZIELLE GLASARTEN ESG Glashärtung
- Floatglas im Vorspannofen auf 600°C erhitzt, dann Abschrecken mit kalter Luft => Oberflächen erkalten schneller als Kernzonen => Druckspannungen an der Oberfläche, Zugspannungen in Kernzone => Druck an Oberfläche => Schließung von Kratzern, Risse => Mindestbiegefestigkeit von ESG aus Floatglas 120 N/mm²
31
SPEZIELLE GLASARTEN ESG Heat-Soak-Test Heißlagerungstest
Spotanbruch durch korrodierende Nickelsulfat-Einschlüsse
32
SPEZIELLE GLASARTEN ESG ESG aus Gussglas + Tabelle
- gegossenes Flachglas, anschließend gewalzt oder in Form gepresst - während Walzprozess: Einführen von Drahteinlagen => Binden Scherben im Falle eines Bruches, Erhöhung Resttragfähigkeit
33
SPEZIELLE GLASARTEN VG; VSG Verbundglas VG
- Sammelbegriff für ein Laminat mit mindestens zwei Glasscheiben + klebefähige Zwischenschicht - Zwischenschicht: Im Bauwesen meist Verbundfolie aus Polyvinylbutyral (PVB), Gießharz, etc
34
SPEZIELLE GLASARTEN VG; VSG Herstellung von VG
1. Im Reinraum: Glasscheiben + Folie aufeinandergelegt 2. unter Druck + hohe Temperatur zum Vorverbund zusammengefügt 3. Autoklav (Druckbehälter): Hitze + hoher Druck => unlösbare Einheit
35
SPEZIELLE GLASARTEN VG; VSG Verbundsicherheitsglas (VSG)
- erhöhte Sicherheitsanforderungen => (Stoß-, Absturzsicherheit) - Mindestbruchfestigkeit: 20 N/mm² - Mindestbruchdehnung: 250% - Zwischenschicht (aus PVB) => Haftung Bruchstücke an Folie, Bieten von Resttragfähigkeit, Reduzierung Risiko der Schnittverletzung - Anwendung: Überkopfverglasung, Glasdächer, Brüstungsverglasung, begehbares Glas
36
Isolierglas | Definition
- Mehrscheiben-Isolierglas (MIG): - 2-3 parallel liegende Scheiben Floatglas, dazwischen: meistens Argon- oder Kryptongas  Wärmeleitfähigkeit senkrecht zur Glasfläche herabgesetzt bzw. Wärmedämmung effizient verbessert - Trennung der Glasplatten durch Abstandhalter (Aluminium, Edelstahl, Kunststoff) am Rand
37
Isolierglas | Sonnenschutz
- Sonnenschutz  Einfärbung und/oder Beschichtung von meist Zweischeiben-Isoliergläsern - Metalldampfbeschichtung: - Sommer: hält kurzwellige Infrarotstrahlen ab  Verhindert Aufheizung - Winter: lässt langwellige Infrarotstrahlen durch  Wärmegewinn
38
Isolierglas Wärmedämmung + Tabelle
- Standard bei Neubauten: | - Dreifachisolierverglasung (U-Wert zwischen 0,7 – 0,5)
39
Isolierglas | Schalldämmung
- einfache Glasscheibe: Schalldämmung abhängig von Dicke, Frequenz, Einfallwinkel - Verbundglas: - Erhöhung Schalldämmung bei hohen Frequenzen - Bei niedrigen Frequenzen: störenden Resonanzerscheinungen => kann durch zwei unterschiedlich dicke Scheiben vermieden werden - zusätzliche Verbesserung: Füllung Scheibenzwischenraum (SZR) mit Schwergasen
40
Glasfasern | Bauwesen
- Verstärkung zementgebundener Materialien (Beton, …) als Kurzfaser, Roving, Textilien - Kurzfasern  Begrenzung von Rissbreiten, Glasfasern übernehmen in Beton Rolle der Stahlbewehrung (Zugkräfte)
41
Glasfasern Herstellung (Düsen-Ziehverfahren) Tabelle
Glasschmelze (1550°C) • Schmelzwanne, speist platinlegierte Spinndüsen • Glasschmelze durch Hochstreck-Geschwindigkeitsziehen zu Glasfilamenten (Ø = 5-20 μm) verarbeitet • Benetzung mit Schlichte => schützt vor mechanischer + chemischer Beanspruchung • Aufspaltung in 2 Herstellprozesse: 1. Schneidroving => Kurzfasern 2. Direktroving => Textilien, 2D oder 3D Bewehrung
42
Thermische Eigenschaften Transformationsbereich
Übergang zwischen Schmelzen und Festkörper
43
Thermische Eigenschaften Transformationstemperatur Tg
* Glasübergangstemperatur * Temperatur des Einfriervorgang * Tg = ca. 600 °C
44
Thermische Eigenschaften Verhalten unterhalb Tg
spröde - elastisch
45
Thermische Eigenschaften Verhalten oberhalb Tg
weich - elastisch

Baustoffkunde 3 (5 decks)

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