Glas als Baustoff


Hausarbeit, 2002

24 Seiten, Note: sehr gut


Leseprobe


Inhalt

1. Herstellung und Arten des Glases
1.1 Die Geschichte des Glases
1.2 Glaseigenschaften (DIN 1249 T. 10, 8.90)
1.3 Rohstoffe für die Glasherstellung
1.4 Herstellung des Glases
1.5 Einteilung des Bauglases

2. Glasverwendung am & im Gebäude
2.1 Kriterien
2.2 Flachglas
2.2.1 Fensterglas
2.2.2 Kristallspiegelglas
2.2.3 Drahtspiegelglas und Chauvel-Drahtglas
2.2.4 Gussglas
2.2.5 Betonglas
2.2.6 Tragwerke aus Glasstahlbeton
2.2.7 Glasbausteine
2.2.8 Glasdachstein
2.2.9 Farbglas & Sondergläser
2.2.10 Drahtglas
2.2.11 Profilbauglas
2.2.12 Wellglas
2.2.13 Glasmosaik
2.3 Sicherheitsgläser
2.3.1 Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG)
2.3.2 Verbund-Sicherheitsglas
2.4 Wärmeschutz- & Mehrscheiben-Isolierglas
2.4.1 Typische Schäden bei der Isolierverglasung
2.5 Sonnenschutzglas
2.6 Glasfasern
2.6.1 Spinnbare Glasfasern (Textilglas)
2.6.2 Nichtspinnbare Glasfasern (Glaswolle zum Wärme-, Schall- & Brandschutz)
2.7 Schallschutz und Schallschutzglas
2.7.1 Schallschutz bei zweischaligen Konstruktionen

3. Einige Sonderanwendungen
3.1 Verglasung von Hallenbädern
3.2 Schaufensterverglasungen
3.3 Ganzglaskonstruktionen
3.4 Hängende Verglasungen
3.5 Unterwasserverglasungen
3.6 Kittlose Industrieverglasungen

4. Quellenangaben

1. Herstellung und Arten des Glases

1.1 Die Geschichte des Glases

Die ältesten Glasfunde in Ägypten stammen aus der Zeit um 12000 v. Chr. Hierbei handelte es sich um eine grüne Glasur. Man nimmt jedoch an, dass die Glasherstellung nicht von den Ägyptern erfunden wurde; schon den Assyrern, die ihre Produkte nach Ägypten exportierten, war die Herstellung bekannt.

Parallel zur Entwicklung in Ägypten wurden in der Shangdynastie in China in der Zeit von 1766 bis 1122 v. Chr. Ton- und Porzellangefäße mit farbigen Glasflüssen entwickelt.

Auch Indien, Korea und Japan sind Fundstätten von Glasteilen, deren Ursprung bis 2000 v. Chr. zurückreicht.

Um 250 v. Chr. wurde die erste Glashütte in Alexandrien eröffnet. Die Römer lernten durch die Eroberung Ägyptens die Glasherstellung kennen; römische Legionen brachten die neuen Kenntnisse nach Gallien, Britannien und Germanien.

Ende des ersten Jahrhunderts wurde in Köln und Trier Glas erzeugt. Mit dem Zerfall des römischen Reiches ging jedoch auch die Kunst der Glasfertigung zurück.

Erst im 15. Jahrhundert entwickelte sich auf der Insel Murano bei Venedig wieder blühend die Glasindustrie.

In Deutschland wurde gegen Ende des Mittelalters besonders in waldreichen Gebieten in größerem Umfang Glas erzeugt.

1688 erfand der Franzose Lucas de Nehou das Gießen und Schleifen großer Spiegelglasscheiben.

Glasfenster waren in dieser Zeit noch eine Seltenheit. Durch die Erfindung der Siemens-Martin-Feuerung wurde dann die billige Massenfabrikation von Glasware möglich.

Im 19. Jahrhundert wurde die erste vollautomatische Maschine zur Hohlglasherstellung entwickelt.

Der Fortschritt brachte im 20. Jahrhundert die Entwicklung verschiedener Ziehverfahren zur Herstellung von endlosem Flachglasband mit sich.

Bekannte Verfahren sind von Libbey-Owens, Fourcault und Pittsburgh entwickelt worden.

Die Glasdicke wurde hierbei durch die Ziehgeschwindigkeit reguliert, das Ergebnis war normales Fensterglas. Spiegelglas musste zusätzlich noch geschliffen und poliert werden.

1960 gelang es Alastair Pilkington, Glas direkt in der Qualität von Spiegelglas herzustellen, das so genannte Float-Glas. Dabei wird dieses geflößte Glas auf eine vollkommen ebene Fläche aus geschmolzenem Zinn gelegt. Bei dieser Art der Herstellung wurde die Qualität des polierten Glases erreicht.

Das erste vorgespannte Glas wurde schon 1875 erzeugt.

1.2 Glaseigenschaften (DIN 1249 T. 10, 8.90)

1.2.1 Härte

= Oberflächenhärte, die eindringenden Gegenstand oder Abrieb Widerstand entgegensetzt.

Ritzhärte wird nach mineralogischer Härte-Tabelle von Mohs gemessen.

Mohs = Mineralogische Härteskala, so geordnet, dass jede weitere den vorhergehenden Stoff ritzt.

Glas besitzt eine Härte von 6-7.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Umrechnung: 1kp/cm² = 100N/cm²

Diamant ist also der härteste Stoff.

1.2.2 Thermische Eigenschaften

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Wärmeabsorption bei normal ungefärbtem Glas ~ 2%

(Schlucken von Strahlen)

Spezifische Wärme ca. c= 0,2 kcal/kg* °C

1.2.3 Akustische Eigenschaften

Die akustischen Eigenschaften werden in Abschnitt 2.7 näher erläutert.

1.2.4 Elektrische Eigenschaften

Silikat-Glas= Gläser die überwiegend Kieselsäure als Glasbinder enthalten

Silikat= Verbindung von Silizium mit Metall

Silikat-Glas hat einen spezifischen elektrischen Widerstand von 1010 – 1011 (Ohm*cm) bei Normaltemperatur.

Dielektrizitätskonstante ε = 7-8

Dielektrischer Verlustfaktor bei 50Hz = 0,008-0,026

Durchschlagfestigkeit bei 50 Hz = 450 kV/cm

Dielektrikum= Substanzen, die Elektrizität nur schwach oder wie Isolatoren gar nicht weiterleiten

1.2.5 Chemische Eigenschaften

Empfindlichkeit wird durch eigene chem. Zusammensetzung begründet

Normales Fensterglas:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bauglas ist gegenüber Wasser-Einwirkung meistens resistent.

Chemische Resistenz dieses Glases wird durch Einordnung in hydrolytische Klassen erfasst.

Bauglas ist in den Klassen 2-4 eingeteilt. Prüfung erfolgt durch Glasgrieß in kochendem Wasser.

Die Alkaliabgabe ist bei Bauglas relativ hoch. Wasser dass langfristig auf liegende Glasscheiben wirkt, fördert die Bildung stark alkalischer Lösung und lässt die Oberfläche infolge basischen Angriffs korridieren (= angreifen, zerstören).

- Zerstörung fördert Erblindung, indem sich zunächst 1/1000 - 2/1000 mm dicke Schicht des Glases zersetzt und durch Verminderung der Reflektion an der Oberfläche zu schillern beginnt.
- Bei länger anhaltender Einwirkung kommt es zur kompletten Verwitterung, faserartige Kristalle lösen sich aus dem Glas.

Höhere Temperaturen fördern diesen Zerfall.

Einteilung der Gläser erfolgt durch Basenabgabe als Äquivalentwert (μg val/g):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Glas wird durch Laugen angegriffen, die langfristig wirken, z.B. Industrieabgase (Ammoniak).

Um Glas zu ätzen werden Fluorverbindungen in Form von Flusssäure benutzt.

Bauglas ist bei Funkenflug sehr anfällig. Es muß daher sorgfältig abgedeckt werden.

Schweißdrähte haben einen ähnlichen Gehalt an Wasserglas als Bindemittel und Eisenoxid als Flussmittel wie Glas. Durch Funkenflug bei Schweißarbeiten verbinden sich diese Schlackenrückstände mit dem Glas und erzeugen braunschwarze Flecken.

Größere Tropfen können zur Splitterbildung führen infolge von Temperaturspannungen und somit auch zu Muschelbrüchen.

Allerdings ist Glas unempfindlich bei organischen Substanzen, mit der Ausnahme von Silikon. Silikon hat die gleiche Silizium-Sauerstoff-Verknüpfung wie Silikat-Glas. Bei Aufbringung von Silikon auf Glas bildet sich sofort eine festhaftende Schicht und bei höheren Temperaturen kann es ins Glas eingebrannt werden.

- Erhöhte Kratzempfindlichkeit, aber: Festigkeit vergrößert sich geringfügig.

Diese Erscheinung nennt man Hydrophobierung.

Beispiel: mit Silikon behandelte Windschutzscheibe

- Es bilden sich unendlich viele Wassertröpfchen, jedes wirkt als Sammellinse.

Silikonisierung schließt normale Benetzung aus!

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Entfernung des Silikons auf dem Glas nur durch Chemikalien möglich, die die Silizium-Sauerstoff-Verbindung angreift.

- Alkalische Phosphate oder schwach ammoniakhaltige Putzmittel

Randbereiche müssten gründlich gesäubert werden, da sich sonst Silikonreste wegen der Oberflächenspannung neu verteilen.

1.2.6 Optische Eigenschaften

Die Lichtdurchlässigkeit beträgt ca. 90%. Sie ist aber abhängig vom Einfallwinkel des Lichts und der Glassorte:

Fensterglas 90-92%

Bei 0 Grad - 92% - 8% Lichtverlust; 1,0 Korrekturwert für Scheiben

Bei 30 Grad - 90% - 10% Lichtverlust; 1,1 Korrekturwert für Scheiben

Hauptteil der Verminderung der Lichtausbeute fällt auf die Reflektion zurück. Sie beträgt an der Oberfläche eines Glases 3,5 – 4% -Für eine einfache Scheibe 7-8%

Doppelscheiben + Doppelfenster 15%

Die Durchlässigkeit von Fensterglas nimmt im UV-Bereich mit Abnahme der Wellenlänge ab. Es ist weitgehend für therapeutische und biologische UV-Strahlen undurchlässig. Eine Verbesserung ist hier nur durch Kunststoff-Glas (Plexiglas) zu erreichen.

1.2.7 Mechanische Eigenschaften

Elastizitätsmodul 75000 N/mm²

Fensterbaustoffe: Holz 10000 N/mm²

Aluminium 70000 N/mm²

Bis zur Bruchgrenze ist Glas elastisch. Die Bruchspannung beträgt bei

Kieselglas ς Bruch = 1000-3000 kp/mm²

Fensterglas ς Bruch = 650-800 kp/mm²

Glasstab ς Bruch = 3-8 kp/mm²

Fensterglas enthält weitere chemische Komponenten und hat damit nur eine geringere Bruchspannung als Kieselglas.

Der Grund für die unterschiedlichen Bruchspannungen liegt in der Diskontinuität des Glases. Diese zeigen sich in Form von Mikrorissen und Kerbstellen an der Oberfläche.

-Je geringer der Querschnitt der Fasern, desto größer ist Ihre Zugfestigkeit.

Man unterscheidet zwischen Mikro- & Makrofestigkeit.

Mikrofestigkeit = theoretische Zugfestigkeit im Hinblick auf inter-molekularen Aufbau

Makrofestigkeit = praktisch – technische Festigkeit

Der Prüfkörper um die Tragfähigkeit einer auf Biegung beanspruchte Scheibe zu testen, muß einen rechteckigen Querschnitt haben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Belastungsdauer beeinträchtigt auch die Tragfähigkeit des Glases:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Mechanische Überbeanspruchung führt zur Zerstörung des Glases.

1.2.8 Technische Angaben

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

DIN 1055 - Berechnungsgewicht 26 kn/m³

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bei Bestellung muss immer erst die Breite und dann die Höhe angegeben werden, damit bei der Produktion entstehende Ziehwellen horizontal und damit wenig störend eingebaut werden.

Eine Auswahl wichtiger Kennzeichen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Nachteilige innere Spannungen des Glases entstehen durch unkontrolliertes Abkühlen von Glasschmelzen und stellenweises Erhitzen des Glases. Eine Tunnelabkühlung bei der Herstellung ist daher zwingend notwendig.

[...]

Ende der Leseprobe aus 24 Seiten

Details

Titel
Glas als Baustoff
Hochschule
Leuphana Universität Lüneburg
Veranstaltung
Baustofflehre
Note
sehr gut
Autor
Jahr
2002
Seiten
24
Katalognummer
V9195
ISBN (eBook)
9783638159647
Dateigröße
540 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Sehr dicht - einzeiliger Zeilenabstand. 169 KB
Schlagworte
Glas
Arbeit zitieren
Dipl.-Ing. Katharina Prüßner (Autor:in), 2002, Glas als Baustoff, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/9195

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