Свойства стекла: физические параметры листа
Плотность стекла — 2500 кг/м³ при 18 °С. Стекло тяжёлое, твёрдое и хрупкое: прочность на сжатие — 700–900 МПа, а на изгиб при проектировании берут всего 15 МПа. Эти и другие свойства стекла ГОСТ 111-2014 приводит в справочном приложении А. Мы учитываем их, когда подбираем толщину листа под полку, дверь или перегородку.
Свойства стекла по ГОСТ 111-2014: таблица
Свойства стекла, которые нужны для расчёта конструкции, ГОСТ 111-2014 собрал в таблице А.1 справочного приложения. Это значения для бесцветного листового стекла; окрашенное в массе стекло по ГОСТ 32997-2014 имеет ту же плотность.
| Свойство стекла | Справочное значение |
|---|---|
| Плотность (18 °С) | 2500 кг/м³ |
| Прочность на сжатие | 700–900 МПа |
| Прочность на растяжение | 30 МПа |
| Прочность на изгиб для проектирования | 15 МПа |
| Модуль упругости | 7·10¹⁰ Па |
| Температура размягчения | 600 °С |
| Термостойкость (резкий перепад по листу) | 40 °С |
| Теплопроводность | 1 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость | 720 Дж/(кг·К) |
| Показатель преломления | 1,5 |
Плотность и вес — кратко
Плотность стекла по приложению А ГОСТ 111-2014 — 2500 кг/м³ при 18 °С, поэтому каждый миллиметр толщины даёт листу 2,5 кг на квадратный метр: стекло 4 мм весит 10 кг/м². Таблица массы по всем толщинам, вес стандартных листов и онлайн-расчёт детали — на странице вес стекла.
Прочность стекла на сжатие и изгиб
Стекло прочно на сжатие — 700–900 МПа — и слабо на растяжение: 30 МПа, а для расчёта на изгиб ГОСТ 111-2014 рекомендует 15 МПа. Именно изгиб ломает полки и столешницы, поэтому толщину стекла подбирают по пролёту и нагрузке, а большие полотна делают из закалённого стекла. Трещина в стекле обычно стартует с кромки или царапины, так что обработка кромки тоже добавляет листу запаса.
Твёрдость и хрупкость стекла
Твёрдость стекла высокая — число твёрдости по Кнупу по ГОСТ 111-2014 равно 6, — но пластичности у стекла нет: оно не гнётся, а сразу трескается. Модуль упругости стекла по тому же приложению — 7·10¹⁰ Па. Из-за хрупкости стекло режут и сверлят на станке заранее, а закалённое стекло после печи уже не обрабатывают.
Стойкость стекла к воде и кислотам
Стекло не впитывает воду и выдерживает большинство кислот и щелочей, поэтому листы служат в душевых, на кухонных фартуках и в лабораториях без набухания и ржавчины. Исключения — плавиковая и фосфорная кислоты: они разъедают поверхность стекла, и именно так получают травлёное матовое стекло.
Теплопроводность стекла и теплопередача листа
ГОСТ 111-2014 даёт для стекла теплопроводность 1 Вт/(м·К) — это больше, чем у кирпича (около 0,7) и дерева (0,1–0,2), но в десятки раз меньше, чем у стали (58). Одиночный лист передаёт 5,8 Вт/(м²·К), и это главная причина, по которой в отапливаемых домах ставят стеклопакеты с воздушными камерами, а не один лист стекла.
Термостойкость стекла: перепад, а не жара
Термостойкость стекла в приложении А ГОСТ 111-2014 — около 40 °С, и речь в ней о резкой разнице температур между частями одного листа, а не о том, сколько градусов стекло выдерживает целиком. Прогретый равномерно лист спокойно переносит летнюю жару: размягчается стекло лишь при 600 °С, а расширение ГОСТ описывает в диапазоне от −40 до +300 °С. Трещины даёт неравномерный нагрев — например, когда часть окна раскалена солнцем, а край холодный в тени рамы или у стекла стоит горячий радиатор. В таких местах надёжнее закалённое стекло.
Светопропускание стекла по толщинам
Светопропускание бесцветного стекла по таблице 6 ГОСТ 111-2014 падает с толщиной: 3 мм — не меньше 89 %, 4–5 мм — 88 %, 6 мм — 87 %, 8 мм — 85 %, 10 мм — 83 %, 12 мм — 79 %. Особо прозрачное, то есть осветлённое стекло, при 4 мм пропускает не меньше 91 %. Около 8 % света стекло отражает — коэффициент отражения в ГОСТ равен 0,08.
Звукоизоляция стекла в децибелах
Звукоизоляция стекла растёт с массой листа: производители флоат-стекла указывают индекс Rw 30 дБ для 4 мм, 31 дБ для 6 мм, 32 дБ для 8 мм, 34 дБ для 10 мм и 35 дБ для 12 мм. Прибавка от лишнего миллиметра невелика, поэтому тишину обеспечивают не толщиной одного стекла, а триплексом и стеклопакетами из стёкол разной толщины.
Мы с 2008 года режем, обрабатываем и закаливаем листовое стекло по ГОСТ 111-2014 и подбираем толщину под нагрузку, влажность и перепады температур на объекте. Склад — в Москве, есть самовывоз.
Торгово-промышленная компания «Дисконт-Стекло»Вопросы о свойствах стекла
Какая плотность у стекла?
Плотность листового стекла — 2500 кг/м³ при 18 °С, это справочное значение приложения А ГОСТ 111-2014. Отсюда вес: миллиметр толщины даёт 2,5 кг на квадратный метр, лист 6 мм весит 15 кг/м².
Выдержит ли стекло жару и мороз?
Стекло переносит и жару, и мороз, если греется или остывает целиком: размягчается оно только при 600 °С. Опасен резкий перепад между участками листа — ГОСТ 111-2014 указывает для него справочную термостойкость около 40 °С. Где такой перепад вероятен, мы советуем закалённое стекло.
Проводит ли стекло тепло?
Проводит, и заметно: теплопроводность стекла — 1 Вт/(м·К), у кирпича около 0,7, у дерева 0,1–0,2. Одиночный лист пропускает 5,8 Вт тепла на квадратный метр при разнице в один градус, поэтому в тёплых окнах ставят стеклопакеты.
Боится ли стекло кислот?
Почти нет: стекло не впитывает воду и выдерживает большинство кислот и щелочей. Разъедают его плавиковая и фосфорная кислоты — на этом эффекте основано химическое матирование.