Maak een oefenexamen over het onderwerp: Inleiding tot materiaalleer
Chemie
Basisbeginselen van de chemie
Opbouw
1. Inleidende begrippen
- 3 aggregatietoestanden
Vast:
deeltjes dicht bij elkaar, bewegen rond vaste positie
vb. Beton: vloeibaar erna vast
Vloeibaar:
deeltjes dicht bij elkaar, bewegen vrij door elkaar
vb. Glas: gaat dikker zijn aan de onderkant dan aan de bovenkant, is vloeibaar materiaal
Gas:
deeltjes ver van elkaar, bewegen volgens rechte lijnen, botsen voortdurend (tegen elkaar en wand)
vb. Dubbel glas: tussen dubbel glas zit er gas
Alle materie bestaat uit deeltjes die voortdurend in beweging zijn
HOE HOGER DE TEMPERATUUR, HOE SNELLER DE DEELTJES BEWEGEN
- Schalen
van macro- tot submicroscopisch
- Indeling
Heterogene materie:
Ongelijksoortig van samenstelling
Eigenschappen kunnen verschillen van monster tot monster (staaltje)
Homogene materie:
Overal gelijkmatige samenstelling
Eigenschappen zijn voor alle monsters hetzelfde
Zuivere stoffen:
= Verzameling van dezelfde deeltjes die de fysische en chemische eigenschappen van die stof dragen
moleculen of atomen
Elementaire of enkelvoudige zuivere stoffen:
1 soort moleculen, slechts n type atomen
Elementaire zuivere stoffen en verbindingen:
Chemische verbindingen of samengestelde stoffen
1 soort moleculen, twee of meer atoomsoorten
Verbindingen versus mengsels:
Chemische verbinding = zuivere stof die meer dan n type atomen bevat
Eigenschappen van de samenstellende elementen worden vervangen door eigenschappen van de chemische verbinding
Vast massapercentage van de samenstellende elementen
Atoom
basisbouwsteen van alle materie
kleinste deeltje van een element dat de chemische eigenschappen van dat element bezit
2. Atoombouw
- Eigenschappen
Grootste massa van het atoom zit in een zeer kleine,
Positieve geladen kern
Neutronen: niet-geladen deeltjes = n0
Protonen: positief geladen deeltjes = p+
Grootste volume van een atoom wordt ingenomen door
negatief geladen deeltjes
Elektronen = e-
Elementaire deeltjes
Atoom is neutraal aantal elektronen = aantal protonen
Atoomnummer Z = aantal protonen in de kern van een atoom van dat element
Massagetal A = aantal protonen + neutronen in een atoom
- Model en theorie
Atoommodel van Dalton
Knikkertjes met haakjes die in elkaar gaan
Alle materie is opgebouwd uit atomen (kleine deeltjes)
Atomen zijn ondeelbaar en onafbreekbaar (noch vernietigd, noch geschapen worden)
Alle atomen van een gegeven element zijn identiek (grootte, massa, eigenschappen). Atomen van verschillende elementen hebben een andere massa en eigenschappen
Tijdens een chemische reactie worden atomen niet gevormd, vernietigd of omgezet in andere
types atomen (atomen zijn onveranderlijk)
Verbindingen worden gevormd door de combinatie van gehele aantallen atomen van
verschillende elementen. Dezelfde elementen kunnen meer dan n verbinding vormen
Kritiek op atoommodel van Dalton
Atomen zijn niet de kleinste deeltjes (bv. protonen, elektronen, neutronen,)
Atomen zijn veranderlijk: atomen kunnen in andere atomen omgezet worden door radioactieve
ontbinding (vb. uranium)
Atomen zijn wel deelbaar (kernsplijting)
Atomen blijven niet behouden: bepaalde atomen kunnen vernietigd worden met vrijstelling van
energie in kernreacties
Atomen van eenzelfde element zijn niet altijd identiek in massa aangezien er isotopen bestaan
Kernfysica: atoomtheorie van Dalton is onbruikbaar
Gewone scheikunde: atoomtheorie van Dalton grotendeels bruikbaar
Atoomtheorie van Bohr
Elektronen in schillen (K, L, M, N, O, P, Q)
Aantal elektronen per schil is beperkt tot 2 n2 (n = schilnummer)
K-schil n = 1 hoogstens 2 e-
L-schil n = 2 8 e-
M-schil n = 3 18 e-
N-schil n = 4 32 e-
In de volgende schillen voor bekende elementen maximaal slechts 32 e
Elektronen bewegen
Rond de kern
Rond hun eigen as = spin
Wijzerzin Tegenwijzerzin of
Indien 2 e- ( en ) elkaar voldoende dicht naderen
o Aantrekking die afstoting door 2 negatieve ladingen overstijgt
o Doubletten of elektronenparen
Periodiek Systeem (tabel van Mendeljev)
Rangschikking van de elementen door Russische chemicus Mendeljev
Gebaseerd op fysische en chemische eigenschappen v/d elementen
Geordend volgens toenemende atoommassa
Chemische periodiciteit: gerelateerd aan massa van atoom maar aan aantal protoon
(atoomnummer)
Edelgassen
Binden niet met andere stoffen
Zijn volledig
Moleculaire formules
3. Chemische bindingen en verbindingen
Bindingen en verbindingen
Inleiding
Valentie-elektronen:
Elektronen op de buitenste schil
Bepalen chemische eigenschappen
Tijdens chemische reactie -> afgifte, opname of reorganisatie van valentie-elektronen
Edelgassen:
8 valentie-elektronen
Stabiele octet configuratie of edelgasconfiguratie
Atomen van andere elementen:
< 8 valentie-elektronen
Streven naar edelgasconfiguratie
Door bindingen aan te gaan met andere atomen
Lewis formules:
Weergave van de valentie-elektronen
Ongepaarde elektronen: punt
Gepaarde elektronen: streepje
- Ionbinding
Ionen: atomen of groep van atomen met een netto elektrische lading
Kationen:
Positief geladen + minder e- dan corresponderende atoom of atomen
Metaalatomen geven typisch 1 of meer elektronen af en vormen kationen
Anionen:
Negatief geladen + meer e- dan corresponderende atoom of atomen
Niet-metaalatomen nemen vaak 1 of meer elektronen op en vormen anionen
Ionbinding:
Binding waarbij n/meer valentie- e- worden afgegeven door atoom aan ander atoom
Verbinding waarin samenstellende deeltjes ionen zijn
Elektrisch neutraal
Binding: aantrekkingskracht tussen positieve en negatieve ionen
Vaak tussen metalen en niet-metalen
Verbinding: verbinding waarin samenstellende deeltjes ionen zijn
Elektrisch neutraal (som van landingen van kationen = som van ladingen van anionen)
Eigenschap van ionverbindingen:
Hebben vaak hoge smeltpunten hoe hoger de lading v/d ionen, hoe hoger het smeltpunt
- Covalente binding
Gemeenschappelijk maken van valentie-elektronen tussen de onderling bindende atomen
Binding:
Aantrekkingskracht tussen het gemeenschappelijk elektronenpaar en beide kernen
- Metaalbinding
Eigenschappen van metalen
Goede geleiders voor elektriciteit, warmte en vervormbaar
Valentie-elektronen in metalen zijn beweeglijk
Geringe aantrekkingskracht vanwege de kern
Staan valentie-elektronen makkelijk af
Metaal heeft een kristalstructuur met een rooster
Regelmatig rooster van positieve ionen
Zee van elektronen die hen samenhoudt
Behoren niet tot specifieke metaalatomen
Bewegen gemakkelijk doorheen kristal
Tijdelijke binding, vorming van gemeenschappelijke elektronenparen met steeds andere atomen
4. Chemische functies
- Inleiding
Indeling van zuivere stoffen
Verbindingsklassen
Overeenkomstige eigenschappen
Karakteristieke groep of chemische functie
- Zuren (HZ)
Arrhenius
stoffen die in water dissociren in ionen en waarbij
steeds H+ ionen worden vrijgemaakt
Bronsted-Lowry
stoffen waarvan de moleculen zich gedragen als
protondonor
Eigenschappen
Relatief lage smeltpunten en kookpunten
Bij kamertemperatuur:
Gasvormig (HCl, H2S)
Vloeibaar (H2SO4)
Vast (H3BO3 boorzuur)
Meestal goed oplosbaar in water
Reageren met metalen
Reageren met carbonaten (vb. marmer)
- Basen (MOH)
Arrhenius
stoffen die in water dissociren in ionen en waarbij steeds OH- ionen
worden vrijgemaakt
Bronsted-Lowry
stoffen waarvan de moleculen zich gedragen als protonacceptor
(opname van H+, niet noodzakelijk in water
Eigenschappen
Type binding
Ionbinding (tussen metaal en OH-groep)
Covalente binding (In de OH-groep (NH3))
Hydroxiden zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur (ionverbindingen)
Oplosbaarheid in water
Goed: NaOH en KOH
Matig: Ba(OH)2 en Ca(OH)2
Overige niet
Toepassingen
KOH en NaOH zijn basischemicalin voor industrie
Neutraliseren zuren, ontsmettingsmiddel, ontstoppingsproducten voor sanitair, beitsmiddel
Ammoniak NH3
Gas, goed oplosbaar in water (NH3 + H2O NH4+ + OH)
Meestal verkocht als oplossing, met een typische bijtende geur
Toepassingen:
o Productie van kunstmest (nitraten)
o Reinigingsproducten
o Ontvetter bij het verven van bv. deuren, ramen
Cement = het standaardbindmiddel in mortels en beton
- Zouten
verbinding die tot stand komt door in een zuurmolecule H- atomen te vervangen door metaal-
atomen
ionische verbinding waarbij de kationen komen van een base (metaalionen) en de anionen van
een zuur (zuurrest)
Vorming van zouten
Reactie tussen zuren en metalen
Zuur + metaal -> zout + diwaterstof
Reactie tussen zuren en hydroxide-basen
Zuur + hydroxide -> zout + water
Eigenschappen
Ionbinding tussen metaal en zuurrest
Vaste, kristallijne stoffen bij kamertemperatuur + hoge smelt- en kookpunten
Oplosbaarheid in water
Sterk afhankelijk van het type zout + competitie tussen roosterkrachten en aantrekkingskrachten tussen watermoleculen en ionen
Toepassingen
Strooizout en Keukenzout
Meststof
Uitbloeiingen van metselwerken
Kalksteen en Gips
Hydraten
vaste ionische verbindingen die een welbepaald aantal gebonden watermoleculen hebben in de
ruimten in hun kristalrooster
Gips of gehydrateerd calciumsulfaat (CaSO4.2H2O)
21% kristalwater
Brand
o Dehydratatie van CaSO4.2H2O (endotherm)
o Verdamping van H2O (endotherm)
o Goede bescherming tegen brand
o Slechts nmaal: door dehydratatie verdwijnt structurele sterkte
- Oxiden
Binaire verbindingen van metalen of niet-metalen met zuurstof
Binair = 2 atoomsoorten, waarvan 1 zuurstof
vb. CaO: calciumoxide, CO2: koolstofdioxide, CO: koolstofmonoxide
2 GROEPEN:
Metaaloxiden (MnOm)
ionverbindingen van metaalionen met oxide-ionen
Naamgeving
Naam van het metaal + oxide
Indien metaal meerdere Oxidatie Toestanden kan aannemen -> OT achter de naam van metaal vermeld
Eigenschappen
Ionbinding: meestal vaste kristallijne stoffen met een zeer hoog smeltpunt
Basevormende oxiden: Reageren vaak met water en vormen dan hydroxiden
Metalen vormen vaak een goed hechtend, weinig poreus metaaloxide-huidje
Bescherming van Al, Pb, Sn, Zn tegen voortschrijdende corrosie
IJzer moet altijd bijkomend beschermd worden
Anodiseren van aluminium
behandelmethode van aluminium waarbij een elektrochemisch proces gebruikt wordt om een oxidelaag te vormen op het materiaal.
Duurzame bescherming van eronder gelegen materiaal tegen corroderende invloeden
Niet-metaaloxiden (XnOm)
covalente verbindingen tussen niet-metaal atomen en zuurstof
Naamgeving
Naam van het niet-metaal + oxide
Van niet-metaal zijn er steeds meerdere niet-metaaloxiden gekend: gebruik telwoorden (I,di,tri...)
Eigenschappen
Covalente verbindingen
Stoffen met relatief lage kook- en smeltpunten
Sommige zijn gasvormig bij kamertemperatuur (CO2)
Zuurvormende oxiden
Reageren vaak met water en vormen dan een ternair zuur, waarin het niet-metaal atoom dezelfde OT bezit
CO
Verbrandingsproduct van organische producten als aardgas, steenkool, benzine
Ademhalingsreactie (mens produceert CO2)
Blussen van:
o Vloeistoffen en smeltbare vaste stoffen
o Gassen
o Elektrische schakelkasten
CO
Komt vrij bij onvolledige verbranding
Kleurloos en reukloos gas
Giftig
Overzicht
Ferrometalen
1. Introductie
Metaal binding
kristallijne structuur: georganiseerde rangschikking van atomen, ionen of moleculen in vaste stof. Ze vormen een regelmatig patroon
Indeling
chemische samenstelling: bepalend voor mechanische eigenschappen, corrosieweerstand, lasbaarheid, verwerkingsmogelijkheden
- Ferrometalen
ijzerhoudende groep
bepalend voor eigenschappen
Fe (ijzer)
metalen in de bouw
Ijzer staal
- Kristaline structuur
Legeringen
mengsel van metalen dat door smelten verkregen wordt (vb. koper+tin = brons)
eigenschappen van legeringen sterk afhankelijk van atoomstructuur en roosteropbouw
toevoegingen tijdens fabricage van elementen benvloeden bepaalde eigenschappen
Vb. roestvaste staalsoorten: legeringen van ijzer, chroom en andere elementen in veel omgevingen bestand tegen corrosie
Messing: legering van koper en zink
Begrippen
Zuivere metalen:
Zijn moeilijk te realiseren en worden alleen gebruikt als de toepassingen het vereisen
Gelegeerde metalen:
Bij elkaar brengen van verschillende metalen in vloeibare fase waardoor een metaal met nieuwe
eigenschappen bekomen wordt
Gesinterde metalen:
In poedervorm mengen van metalen en onder hoge druk en temperatuur tot n geheel persen
Beklede metalen:
Bekleden van metalen met een dun laagje van een ander metaal
Geplateerde metalen:
Tegen elkaar aandrukken van twee metalen
Eigenschappen
Vervormingscapaciteit
Elastische vervorming
o Wet van Hooke: evenredig verband tussen rek en spanning
Elasticiteitsmodulus
o Weerstand tegen vervorming
o Stijfheid van materiaal
Plastische vervorming
Fysische eigenschappen
Hoge massa
Hoge treksterkte en elasticiteit
Goede geleiding warmte en elektriciteit
Meestal lasbaar
Niet poreus
Meestal goed recycleerbaar
Degradatie
- Betonrot
Verdeling van beton was niet goed, stukken brokkelen af, waardoor ijzeren constructie blootgesteld wordt
- Corrosie
aantasting van metaal -> reacties die spontaan optreden bij blootstelling aan omgeving vaak
redoxreactie tussen metaal en atmosferische zuurstof in de aanwezigheid van water
Factoren die het corrosieproces benvloeden
Samenstelling van het materiaal
Zuiverheid van het metaal
Waterig milieu
Aanwezigheid van chloriden en zwavel
Voorkomen van concentratieverschillen
o differentile verluchting
o differentile temperatuur
Metaaloxiden
Metalen vormen goed hechtend, weinig poreus metaaloxide-huidje
Galvanische corrosie
Bij contact tussen 2 metalen uit spanningsreeks in aanwezigheid van elektrolyt, bepaald door
afstand tussen de metalen in de spanningsreeks
Minst edele metaal: corroderen
Edele metaal: bevordert corrosie van minst edele metaal
Voorwaarden voor galvanische corrosie
Twee metalen met verschillende positie in spanningsreeks
Elektrisch contact tussen beide metalen
Aanwezigheid van een elektrolyt t.p.v. metaalkoppeling
Slijtage: Afslijting van het buitenoppervlak
Kruip: Toename van de rek of relatieve vervorming onder langdurig volgehouden belasting
Vermoeiing: Vervorming door herhaaldelijke belasting (cyclische spanning)
Ouderdom: Wijzigingen in de roosterstructuur van het metaal
Overbelasting: Breuk ten gevolge van statische of dynamische belasting
Brand: Plasticiteit ten gevolge van hoge temperatuur
2. Ferrometalen
- Gietijzer
- Grondstoffen
Erts = gesteente met concentratie delfstof
Ijzererts: hoog ijzergehalte/ laag zwavel- en fosforgehalte
5% van de aardkorst
Ertsvoorbereidingen: sinteren of pelleteren
Toeslagstoffen
Kalk, dolomiet, klei
Functie: binden met onzuiverheden
Lucht
Heet
Functie: zuurstof voor verbrandingen van coke
Cokes
Ipv houtskool/ steenkool
Steenkool verwarmd en abrupt afgekoeld
Hard en poreus
Functie van cokes in productieproces
Brandstof
Reductor
Economischer
Vervaardiging van ruwijzer
Ruwijzer
Product uit hoogoven
Hoog koolstofgehalte
Stolt
Ijzererts in de vorm van pellets of sinter
Cokes
Toeslag
Slak (hoogovenslak)
Bijproduct
Lichter dan ruwijzer
Granuleren
Hergebruik in cement
Toepassingen
Straatmeubilair
Haarden
Ovens
Eigenschappen
Sterke punten
Hard
Grote druksterkte
Complexe gietvormen mogelijk
Prijs
Zwakke punten
Zwaar
Moeilijk te bewerken: moeilijk buigbaar + moeilijk te lassen
Bros
- Staal
Productie
Fe + beperkte hoeveelheid C
1000 staalsoorten
convertor
Schroot + vloeibaar ruwijzer
Zuurstof in vloeibare ruwijzer blazen
o Binding van zuurstof met koolstof
o Vorming van convertorslak
gieten van staal
Continu gietproces
Pan behandelingsinstallatie
Deels afkoelen
Gieten tot streng staal
Eigenschappen
bepalende factoren
Chemische samenstelling
- Metaalelementen
- Koolstof
- Verontreinigingen
Kristallijne structuur
Staal = legering van ijzer en koolstof, waarbij het koolstofgehalte van staal tussen bepaalde grenzen ligt
Aanwezigheid van andere elementen en verontreinigingen uit ertsen
Ijzer-koolstof
Materiaaleigenschappen: kristalsoorten en mengverhouding
Stijgend koolstofpercentage
o Hardheid
o Treksterkte
o Insnoering
o Rek bij breuk
o Warm vervormbaarheid
o Koud vervormbaarheid
o Lasbaarheid
Eigenschappen vs. Toepassingen
Constructiestaal -> goed lasbaar zonder bros te worden
machinestaal -> moeilijk te vervormen
Gereedschapstaal -> behoud sterkte/hardheid bij hoge temperaturen
Mechanisch
Nut: maximale spanning, belastbaarheid v/h materiaal
spanning-rekdiagram
Elastisch gedrag = elastische vervorming (tijdelijk)
Plastisch gedrag = plastische vervorming (blijvend, breuk)
Elasticiteitsmodulus (E-modules)
Treksterkte
Hardheid
Nut: weerstand tegen slijtage/ krasbestendigheid/ indrukweerstand
Gedrag bij brand
Reactie bij brand
Weerstand tegen brand
Smelttemperatuur
Fysisch
Magnetisch
Aantrekkingskracht uitoefenen op materialen zoals ijzer of nikkel
Natuurlijke magneten, zoals magnetiet
Kunstmatige magneten door blootstelling aan een magnetisch veld
Antimagnetisch = worden niet aangetrokken door magneten, zoals roestvast staal
Sterke punten
Geschikt voor recyclage
Mechanische sterkte
Vervormbaarheid
Elasticiteit
Hardheid
Zwakke punten
Gewicht zwaar
Corrosie
Behandelingen
Mogelijke afwerkingen:
Verven
Beitsen
Mogelijke behandelingen:
Galvanisatie (oppervlaktelaag van zink)
Waterreservoirs
Vormgeving
Onderhoud
Conserveringssystemen
Organische coatings
Natcoaten
Poedercoaten
Galvaniseren: Coaten van ijzer met een dunne laag zink
Corrosiesnelheid van Zn is beperkt
Vorming van ZN(OH)2 en verhinderingen verder oxidatie
Zn is beter oxideerbaar dan Fe
Corrosiebescherming van staal door zink
Zinkrijke verven
Metalliseren of schooperen
Warm/ thermische verzinken
Toepassingen
balken dak en gevel
kolommen vloerafwerking
buizen meubilair
vloeren raamprofiele
- Roestvaststaal
Grondstoffen
roestvaste staalsoort (= niet roestvrij)
Legeringen van ijzer, chroom en andere elementen die in veel omgevingen bestand zijn tegen
Eigenschappen
beter bestand tegen corrosie
moeilijker te bewerken dan staal
niet-magnetisch
mogelijke toevoegingen:
Nikkel
molybdeen
sterke punten
bestand tegen corrosie
goede mechanische sterkte
zwakke punten
prijs
tamelijk zwaar
hogere smelttemperatuur dan staal
toepassingen
gevelafwerkingen daken
trappen en leuningen regenwaterafvoer
raam-en deurprofielen lichte structuren
bevestigingsmiddelen vloeren
- Weervaststaal (cortenstaal)
Introductie
Metaallegering
Ijzer
+ koper, nikkel, Si en Cr
Productie
Typische, bruine roestkleur
Roestkleurige en zeer dichte oxidehuid schermt het dieperliggende materiaal af van zuurstof, waardoor de oxidatie sterk vertraagt
Eigenschappen
Nadelen:
Niet egale corrosie
Continue corrosie
CorTen A:
Fosfor toegevoegd
Hogere corrosiebestendigheid
Minder geschikt voor structurele toepassingen
Tot 540 behoudt het zijn sterkte en stijfheid
CorTen B:
Lagere corrosiebestendigheid
Geschikt voor structurele toepassingen
Tot 425 behoudt het zijn sterkte en stijfheid
Toepassingen
Gevelbekleding
Tuinarchitectuur
Non Ferrometalen
- Aluminium
Grondstoffen
Veel voorkomend metaal in aardkorst
Ingewikkeld en energieverslindend winningsprocd
Bauxiet = grondstof, zeer ver verweerde kleisoort
Productie
Eenvoudige vormgeving via extrusie mogelijk
Eigenschappen
Niet-magnetisch
Goed bestand tegen corrosie
Bewerkingen: lassen of solderen
Te recycleren
Licht- en warmteweerkaatsend
Niet-brandbaar
Duurzaam
Vorming van dun en zeer dicht laagje Aluminium
Door reactie met O2 uit lucht
Geen water nodig
Verhindering van verdere oxidatie
In steden en industrile omgeving extra bescherming nodig
Goed corrosiebestendig
Verbeteren door legeren met Mg en Si of Mg en Mn
Verbeteren door anodiseren
Invloed van zuren en basen
Goede chemische weerstand tov licht alkalische en licht zure producten
Sterke zuren en basen lossen aluminium-laagje op
Galvanische corrosie
Aluminium wordt onder vochtige omstandigheden door veel andere metalen aangetast
Behandelingen
Anodisatie: omzetting van metaal in zijn oxide
Via elektrolytische weg al dan niet gekleurde Al2O3-laag aanbrengen op Al-oppervlak
Voordelen:
Verfraaiing
Verhoogde weerstand tegen corrosie
Hogere weerstand tegen slijtage
Goede ondergrond voor lak-en verflagen
Poedercoaten of poederlakken: elektrostatisch
verfproces waarbij met perslucht, negatief geladen poeder op een positief geladen werkstuk
verstoven wordt, waarna het in een oven gesmolten of uitgemoffeld wordt.
Poederlak
Polyesterpoeder
Epoxypoeder
Acrylaatpoeder
Polyurethaanpoeder
Voordelen:
Krasvrij
Vergeelt niet
Slagvast
Fijne afwerking
Kan gebruikt worden in vervuilde milieus
PVDF-lak (= polyvinylideen fluoride)
Voordelen
Krasvrij
Vergeelt niet - Slagvast
Fijne afwerking
Kan gebruikt worden in vervuilde milieus
Toepassingen
Dak- en gevelbekleding
Wand- en plafondbekleding
Deuren, klinken, kozijnen
Trapleuningen en borstweringen
Constructies
- Koper
Grondstoffen
Komt als erts voor en in metallische vorm
Oudst bekende constructiemetalen
Koperertsen
Roodkopererts
Koperglans
Puur/ koperlegging/ legeringselement
Belangrijke mengsels/legeringen
Brons = Cu-legering met Sn-percentage
Messing: Cu-legering met Zn-percentage tot 50%
Eigenschappen
Niet brandbaar
Niet capillair
Recycleerbaar
Gemakkelijk te vervormen
een patina
Toepassingen
Walsplaten voor dak- en gevelbekledingen
Regenwaterafvoeren en goten
Koperen waterleidingsbuizen voor centrale
verwarming
Koperen leidingen voor gas
Kleuren van glas
Dakbedekkingen
- Lood
Productie
Bladlood of pletlood: bekomen door walsen van zacht lood
- Geraffineerd of zuiver zacht lood
- Laaggelegeerd zacht lood met korrelverfijnde elementen (Cu & Bi)
-> vermoeiingsweerstand wordt verbeterd
Soorten bladlood
- Vlak of geribbeld
- Metaalkleur of gelakt lood
Eigenschappen
Niet brandbaar
Niet capillair
Recycleerbaar
Gemakkelijk mechanische te bewerken
Smeedbaar
Lange levensduur
Goede corrosiebestendigheid
Hoge weerstand tegen vele zuren
Oplosbaar in zacht water
Galvanische corrosie
Voordelen bladlood:
Plaatsing (zacht metaal + lange traditie en ervaring)
Esthetisch (metaalkleur of gelakt)
Hoge corrosieweerstand
100% recycleerbaar
Behandelingen
Patinalaag op lood
Sterke hechting
Vrijwel onoplosbaar in water
Natuurlijke beschermlaag
Snelle vorming in 2 stappen
Aanbrengen van patineerolie
Voorkomt instabiele fase
Geeft dadelijk egale grijze loodkleur
Voorkomt strepen
Toepassingen
Afwerking
Stroken
Slabben
Loketten
Bedekking
Dakbedekking
Gevelbekleding
- Zink
Productie
Rollen/ bladen
Afgewerkte producten
Regenwaterafvoersystemen
Accessoires
Gevelpanelen
Ornamenten
Zinklegeringen: vooral gewalste elementen
Materiaal: Zn-Cu-Ti- legering
Eigenschappen
Zwaar
Lage smelttemperatuur
Smeedbaar
Hoge thermische uitzettingscofficint
Gemakkelijk mechanisch te bewerken
Breuk: schilferachtig kristallijn
Kan tot draadgetrokken worden
Goede weerstand tegen normale atmosferische invloeden
Corrosie van zink in zuur basisch milieu
Aantasting door contact met zuren
Ontbinding van materialen oiv buitenmilieu (organische zuren & looizuren)
Zuren tasten zink aan: lichtgele verkleuring met uiteindelijk perforaties
Galvanische corrosie (zeer onedel metaal)
Toepassingen
Zinken slabben
Zinken goten en regenafvoerbuizen
Zinken bekledingen van bakgoten
Dak- en gevelbekledingen
Dakbedekkingen uit effen metalen platen
Gesoldeerd dak: overlapping banen 3 cm
Roevensysteem
Staande naadsysteem
o Vlakke daken
o Gebogen daken
o Complexe daken
o Gevelbekleding
- Titanium
Meest recente constructiemateriaal
Eigenschappen
Licht metaal
Treksterkte die vergelijkbaar is met staal
Grootste stijfheid van lichte materialen
Goed bestand tegen zeewater
Natuursteen
- Algemeen
- Grondstoffen
voornaamste bestanddeel van aardkorst
elke steen is uniek
classificatie van gesteenten volgens hun geologische vormingsproces
Stollingsgesteenten
Sedimentaire gesteenten
Metamorfe gesteente
Stollingsgesteenten:
Ontstaat als gesmolten materiaal zoals magma (in de aarde) of lava (aan aardoppervlak) afkoelt en verhard
Sedimentaire gesteenten:
Ontstaat uit sedimenten afkomstig van erosie van onder meer stollingsgesteenten
Worden afgezet in lagen en samengedrukt tot een gesteente
Vormen fineerlaag van het aardoppervlak
Metamorfe gesteenten:
Zijn stollings- en sedimentaire gesteenten omgezet onder invloed van
hoge druk en temperatuur.
vb. schist (afkomstig uit klei), marmer (uit kalksteen) zandsteen
Productie
Blokken (grote en nog niet op maat gehouwen)
Behakte stenen (afgekant, klaar om te worden toegepast)
Metselblokken (kleiner formaat behakte stenen)
Fijne stukken gebroken steen of poeder (gemengd in beton, mortel, kunststof of kunststeen
Eigenschappen
Hardheid: vermogen van de steen om penetratie te weerstaan.
Hoe harder de steen, hoe moeilijker deze op maat is te maken.
De hardheidscofficint van bewerking (tussen 1 en 14)
Textuur
Schilferig, compact, korrelig, kristalijn, granietachtig, schisteus, zanderig
Coquina = bevat fossiele schelpen
Massieve steen = gesteente zonder scheuren of aders
Poreusheid
Ondoordringbaar, zoals klei
Poreus, zoals sommige zandsteensoorten waar water
doorheen kan filteren
Reactie van zuren met carbonaten
Aantasting van kalksteen door zuren
Marmer = Gemetamorfeerde kalksteen
Graniet = Stollingsgesteente, bestaat uit voornamelijk 3 mineralen:
kwarts, veldspaat en mica
- wel zuurbestendig
Blauwe hardsteen/ petit granit = blauwgrijze crinodenkalksteen
Hoge druksterkte
Lage treksterkte
Onbrandbaar
Hoge brandweerstand
Goede akoestische isolator
Hoge (thermische) mass
Marmer = Gemetamorfeerde kalksteen
Graniet = Stollingsgesteente, bestaat uit voornamelijk 3 mineralen:
kwarts, veldspaat en mica
wel zuurbestendig
Blauwe hardsteen/ petit granit = blauwgrijze crinodenkalksteen
Hoge druksterkte
Lage treksterkte
Onbrandbaar
Hoge brandweerstand
Goede akoestische isolator
Hoge (thermische) massa
Behandelingen
Ruwe steen:
Natuurlijke staat
Gezaagde steen:
Steen gezaagd met diamantdraad
Karakteristieke zaagafdrukken
Behakte steen:
Behakt met de hand
Karakteristieke gestippelde afwerking te geven
Geschaafde steen:
Toepasbaar bij droge, harde steen
o Licht gepolijst met slijpmiddelen
o Wordt gebruikt voor steen voor buitengebruik
Gezoete steen:
gepolijst onder water
heeft een matte polijsting met enigszins weerkaatsende eigenschappen
wordt eerder binnen dan buiten toegepast
Gepolijste steen:
Gepolijst met een slijpmiddel met een fijnere korrel
o De kleuring en aders van de steen komen naar voren
o Een glanzend oppervlak met een spiegeleffect ontstaat
o Geschikt voor toepassing buitenshuis, zoals als gevelbekleding
Gevlamde steen:
Toepasbaar bij harde steensoorten
Thermische oppervlaktebehandeling a.d.h.v. brander
Toepassingen
Oorspronkelijk voor de constructie van gebouwen
vb. Graniet, zandsteen, marmer, vuursteen
In gextrudeerde vorm als thermische en akoestische isolator
vb. Steenwol
Bewerkt tot standbeelden of ornamenten
vb. Marmer
Vloer- en wandafwerking
- Basalt
Grondstoffen
Vulkanisch gesteente
Ontstaat door snelle afkoeling van magma
Na winning en breking opnieuw gesmolten bij 13C en in mallen gegoten
Langzaam afkoelen -> verschillende vormen verkregen
Vloertegels
Blokken
Diverse andere objecten
Eigenschappen
Krasbestendig en slijtvast
Bestand tegen chemische stoffen (kauwgom)
Vorstbestendig
Goed bestand tegen breuk
Algemeen zuurbestendig
Sterke punten
Weerstand
Prijs
Makkelijk onderhoud
Toepassingen
bestrating
betegeling interieur en exterieur
industrie
interieurarchitectuur
- Steenwol (= toepassing basalt)
Grondstoffen
Basalt
Gerecycleerde steenwol
Thermoharder als bindmiddel
Productie
Smelten op 1400C
Met spinner weggeslingerd = draden
+ bindmiddel in verhardingsoven = mat
Eigenschappen
Goede brandwerende eigenschappen
Goede thermische eigenschappen
Goede akoestische eigenschappen
Toepassingen
Losse isolatie
Zacht isolatiemateriaal
Hard isolatiemateriaal
- Lava
Grondstoffen
hard gesteente van vulkanische oorsprong
Behandelingen
Glazuren
Eerst bakken om eventuele scheuren te verwijderen
Daarna meerdere glazuurbewerkingen zodat het glazuur het materiaal kan binnendringen
Eigenschappen
Min of meer poreus (porin)
Met een lager soortelijk gewicht dan basalt
In geglazuurde vorm is lava
Bestand tegen vorst
Bestand tegen UV-licht
Bestand tegen druk
Bestand tegen vochtigheid (het rot niet)
Sterke punten
Weerstand
Makkelijk onderhoud
Zwakke punten
Gewicht
Toepassingen
Onbewerkt: als bouwsteen
geglazuurde en gekleurd: in elementen voor binnen-en buitenarchitectuur, andere doeleinden
- Graniet
Grondstoffen
Is een magmatisch plutoniet gesteente met een kristallijnen structuur
Is een belangrijk onderdeel van de aardkorst
Bestaat vooral uit veldspaat, micasoorten en kwarts
Behandelingen
Polijsten, maar door de korrelstructuur kan het nooit fijn worden gebeiteld
Eigenschappen
Is niet poreus
Slijtvast & Hard
Zuurbestendig
Krasbestendig
Grote mechanische weerstand
Visueel:
Karakteristieke korrels (grains)
Grote verscheidenheid aan kleurschakeringen
Sterke punten
Slijtvast
Ondoordringbaar
Goed gepolijst oppervlak
Overvloedig aanwezig
Zwakke punten
Korrelstructuur verhindert fijne bewerking
Toepassingen
Toegepast binnen (vb. keukentablet)
Toegepast buiten (vb. vensterbank)
Beeldhouwwerken
Grafstenen
Bouwsteen (gneis)
- Kalksteen
Grondstoffen
Wordt gekenmerkt door een witte kleur en de aanwezigheid van
fossielen.
Lost gemakkelijk op in water.
Bruist in reactie met zuren
Eigenschappen
Sterke punten
Overvloedig aanwezig
Makkelijk om mee te werken
Zwakke punten
Zacht
Slecht bestand tegen zuren
Toepassingen
Als behakte steen
Bouwsteen
In poedervorm, als ballast in beton of als vloeimiddel bij de glasfabricage
- Zandsteen
Grondstoffen
Sedimentair gesteente
Bestaat uit zandkorrels die zijn samen gehoopt door natuurlijke silica, klei of kalkhoudende cement
Kwartsiet en molasse zijn de meest bekende
Eigenschappen
Homogene steen
Moeilijk te zagen
Van blauwachtig tot beige en van oker en rood tot zelfs violet.
Fijne korrel en een hechte textuur (meest gewild)
Hard gesteente
Na winning verhardt nog verder
Min of meer poreus, afhankelijk van de precieze manier van transformatie Niet algemeen zuurbestendig
Krasbestendigheid, afhankelijk van hoeveelheid kwartskorrels
Toepassingen
Vloerbedekking
Sanitair
Natuursteenbestrating
Straatlinkers
- Marmer
Grondstoffen
Is een metamorf gesteente
Ontstaat door herkristallisering van kalksteen door warmte.
Bestaat in feite uit calciumcarbonaat en is daarmee een kalkhoudend mineraal.
Heeft een adering en schakering veroorzaakt door de aanwezigheid van metaaloxiden
Eigenschappen
Breukvast
Niet zuurbestendig
Niet krasbestendig
Slijtvast
Wit (bv. Carrara-marmerbeige/ blauw/ zwart/ grijs/ roze/ rood/ geel/ groen/violet.
Soms gevoelig voor verkleuring
Sterke punten
Uiterlijk
Hardheid
Schoonheid na polijsten
Zwakke punten
Prijs (voor bepaalde soorten)
Poreusheid (hoewel het kan worden gevernist of in de was kan worden gezet)
Behandelingen
Polijsten
Toepassingen
Vloeren
Wandbekledingen
Binnen als buiten (niet elk type)
- Schist
Grondstoffen
Is een metamorf gesteente.
Is een opeenhoping van sedimenten (klei, modder) op de bodem van de oceaan
blootgesteld aan hoge temperaturen en druk
Bestaat ofwel uit klei kleischalie of voornamelijk uit mica en kwarts, of te wel
glimmerschist
Leisteen (= toepassing van schist)
vorm van schist
Komt voor in dunne lagen die (in geologische zin) platen vormen.
Kan kwarts, klei, mica, veldspaat, pyriet, chloriet en hematiet bevatten, als fossielen
Eigenschappen
Heeft een gelaagd uiterlijk
Is vaak glad en glanzend
Heeft een gelaagde textuur
Splijt langs kloofvlakken
Leisteen
Zwart tot blauwachtig grijs en rood tot violet
Algemeen zuurbestendig
Niet krasbestendig
Vorstbestendig
Slijtvast
Sterke punten
Esthetiek
Zwakke punten
Splijt gemakkelijk
Prijs
Toepassingen
Dakbedekkingen en vloerbedekking
Badkamers en keukenwerkoppervlakken
Klei en gebakken producten
- Klei
Grondstoffen
Leiperiaanse klei
Kleur: geelachtig
Alluviale klei
Kleur: geelachtig genuanceerd langsheen de Maas ook roodachtig
Leem
Kleur: donkerrood tot purperachtig
Klei
is steeds de grondstof en is bepalend voor:
Kleur
Mechanische eigenschappen
Formaatafwijkingen
Inwendige spanningen
Wateropneming
Weer- en chemische bestandheid
ontstaat door verwering van natuursteen: sedimentaire gesteente, afzettingsgesteente, secundair gesteente
Mechanische verwering
o Ontstaan van scheuren
o Afslijting door transport over grote afstand (gletsjers, rivieren)
Chemische verwering
o Aantasting door zure gassen
o Veldspaat- en glimmerdeeltjes -> kleimineralen
o Kleimineralen
Zeer fijn
Laagjesstructuur: siliciumoxide tetraders en aluminium/ magnesium octaders waartussen water kan dringen
Bepalen het gedrag van de klei Verwerkbaarheid van de nog kneedbare massa
- verwerkbaarheid van de nog kneedbare massa
- droog- en bakproces van keramische producten
Fijn zand/ kwarts/ silica
Ijzer- en kalkverbindingen
- Overheersend ijzergehalte: roodbakkende klei
- Overheersende kalkgehalte: geelbakkende klei
Productie
Klei-watermengsel krimpt bij droging
Krimp tot zandkorrels en kleimineralen tegen elkaar leunen
Afhankelijk van percentage fijne deeltjes en vochtgehalte
Krimpscheurtjes: bij te snelle verdamingssnelheid
Eigenschappen
Uitzetting door toevoeging van water
Sterke krimp bij uitdroging
Ontstaan van grote samenhang tussen de kleideeltjes
Steenachtig worden bij verhitting
Toepassingen
Grondstof om woningen te bouwen
- Gebakken producten
Grondstoffen
Gebakken producten = verkregen door daarvoor geschikte kleisoorten tot een bepaalde noodzakelijke temperatuur te verhitten
Percentage kleimineralen
Hoe meer kleimineralen, hoe vetter de klei
Vette klei
o Veel kleimineralen (ca. 70-75%)
o Harde steen
o Grote plasticiteit
o Meer krimp bij het bakken en meer scheuren
o Dakpanklei
Schrale klei
o Minder kleimineralen (ca. 65%), meer zand
o Broze steen
o Minder goed kneedbaar
o Weinig krimpscheuren
o Baksteenklei
Percentage onzuiverheden
o Vuurvaste klei/ chamotte
o Max. 4% onzuiverheden
Productie
Plasticiteit
Klei kan vanaf een vochtigheidsgehalte onder uitwendige krachten vervormd worden zonder scheurvorming
Bij het bakken van de klei wordt het materiaal steenachtig en is dan niet meer mbv water plastisch te maken
Graad van doorbakkenheid heeft invloed op kleur, hardheid en dichtheid
Bakcurve
Eigenschappen
Weinig of geen vrije elektronen
elektrische en thermische isolators
Bijzondere sterke en stabiele ion- en covalente bindingen
hoog smeltpunt
stijf
Niet flexibele bindingen
bros, breekt zonder plastische vervorming
Chemisch inert
niet gemakkelijk aangetast door corrosie of oxidatie
Toepassingen
Steengoed
Aardewerk
Porselein
Terracottta
- Baksteen
Productie
Baksteen wordt gevormd door het verhitten van klei, leem of gemalen leisteen op de gepaste temperatuur
De korrelgrootte bepaalt
Verwerkbaarheid van de klei, het kneden, het vormen, het drogen
Druksterkte
Porositeit van het afgewerkte product
De mineralogische samenstelling benvloedt
Kleur van het afgewerkte product
Baktemperatuur
1. Kleiwinning
2. Voorbewerking
kneden en malen
mengen en doseren
3. Vormgeving
historisch: vormgeving van baksteen met de hand
handvormsteen
vormbaksteen of strengperssteen
4. Drogen
verwijderen van deel water dat klei nog steeds bevat in droogkamers of droogtunnels
5. Bakken
ontstaan van eigenlijke baksteen
geleidelijk bakproces
discontinu-oven
Lager rendement dan continu-ovens
Nog vrij veel gebruikt voor het bakken van speciale steensoorten
Oude oventypes voor productie van traditionele baksteensoorten
o Paapoven: paepesteen
o Klampoven: klampsteen
o Veldoven: veldsteen
Moderne ovens voor de productie van sommige gevelsteensoorten
o Kameroven
o Pendeloven
continu-oven
Tunneloven
Stenen verplaatsen zich doorheen de ovenlengte
Vuurhaard in centrum v/d oven -> branders op dak van oven die vuur naar beneden in oven spuiten
Geheel gekleurd
Keuze van de klei
o Roodbakkende klei
o Geelbakkende klei
Baktemperatuur
o Hoe hoger baktemperatuur, hoe grauwer de kleur
Toevoeging van kleurvormende pigmenten
o Meestal metaaloxiden
Kalkgehalte verhogen (mergelen): gelere steen
o Als Fe2O3-gehalte te hoog is, is steen moeilijk geel te krijgen
Strek en/ of kop kleuren
Verglazen van de steen (glazuren), event. in combo met kleurpigmenten: gladde, waterdichte glaslaag
o Tinglazuur: dekkend, ondergrond onzichtbaar
o Loodglazuur: doorschijnend, oppervlak (scherf) nog duidelijk zichtbaar
o epassingen
o Gevelstenen
o - Volle baksteen die in gevelmetselwerk gebruikt wordt
o - Regendicht maken van het gebouw
o - Sieren van de gevel
o - Handvorm-, strengpers- en vormbakstee
o epassingen
o Gevelstenen
o - Volle baksteen die in gevelmetselwerk gebruikt wordt
o - Regendicht maken van het gebouw
o - Sieren van de gevel
o - Handvorm-, strengpers- en vormbakste
Toepassingen
gevelstenen
Volle baksteen die in gevelmetselwerk gebruikt wordt
Regendicht maken van het gebouw
Sieren van de gevel
Handvorm-, strengpers- en vormbakstenen
snelbouwstenen
Geperforeerde baksteen vervaardigd met de strengpers, meestal niet voor decoratief metselwerk
Zowel voor dragend als niet-dragend metselwerk
Afhankelijk van de thermische, akoestische en dragende prestaties
Gewone snelbouw:
o SB-bakstenen, tralieblokken of snelbouwers
Isolerende snelbouw: meestal met verlaagd volumemassa
o Verhoogd % perforaties/verlaagd scherfgewicht (soortelijke massa v/h gebakken materiaal zelf)
o Merknamen met het prefix
Hoge weerstandsblokken: hogere volumemassa en beduidend hogere druksterkte
gewone metselverbanden
gelijmd baksteenmetselwerk
Verlijmen van bakstenen tot metselwerk
o Terugliggende voeg, waardoor effect van steen veel sterker naar buiten komt
o Kleurrijke vlakken met uiterst dunne lijmvoegen
Lijmmortel
o sterker
Dunmetselen
o Gewone metselmortels niet geschikt voor metselwerk: verlijmen is enige optie
o Nieuwe dunmortels: dunmetselen met metselmortel
o Massieve gevel met grote expressiviteit
Metselverbanden
o Clickbrick = droog-stapelsysteem voor bakstenen
o Strak, kleurintensief en puur gevelbeeld
o Geen mortel, geen voegwerk, geen water nodig
o Veel minder steenafval op bouwplaats
o Volledig herbruikbaar
o Kortere bouwtijd vanwege de snelle verwerking
Eigenschappen
brandreactie: geheel van eigenschappen m.b.t. invloed van bouwmateriaal op ontstaan en ontwikkeling van brand in een lokaal
Baksteen: hoogste brandbestendigheidsklasse A1
brandweerstand: geeft aan hoelang het bouwelement zijn functie kan uitoefenen ondanks een blootstelling aan brand
Beoordeling van 3 brandprestatie criteria
o Draagvermogen (R)
o Vlamdichtheid (E)
o Isolatie (I)
Baksteen heeft een redelijke brandweerstand
Thermisch gedrag
o Massawarmte of specifieke warmte: warmteopslag vermogen (per kg per graad)
o Warmtegeleidingscofficint: de mate van warmtegeleiding v/e materiaal aangegeven
Ademend: +
Luchtgeluid: +
Onderhoud: +
- Keramische tegels
Grondstoffen
Kaolien = klei
Veldspaat
Productie
Vormgeven
Persen
Extrusie:
o Splijttegels
o Enkelgevormde strengperstegels
Drogen
Bakken
Niet-gemailleerde tegels
Gemailleerde tegels in tweebrand
Gemailleerde tegels in eenbrand
Engobeerd
Afkoelen
(Gepolijst)
Eigenschappen
Hard
Krassen niet
Niet poreus
Vorstbestendig
Toepassingen
Vloeren voor zwaar gebruik
Gevels
Glas
- Glas
Grondstoffen
zuivere zand
Verglazende massa
soda
Vloeimiddelen: verlagen het smeltpunt van zand
glasscherven
Verlaging van viscositeit
kalksteen
Stabilisator: chemische bestandheid van glas
extra toevoegstoffen
metaaloxiden
o Verbeteren van mechanische eigenschappen
o Verbeteren van bestandheid tegen weersinvloeden
o Kleur
Koolstof
o Zuivering
Arsenicum
o Ontkleuring
samenstelling van het mengsel
voornaamste oxiden
o SiO2 = zand
o Na2O = soda = vloeimiddel, verlaagt duurzaamheid!
o CaO = weerbestandheid
o Al2O3 = weersbestandheid
o B2O3 = lage uitzettingscofficint
extra blank glas
Zeer laag ijzeroxide gehalte
Zeer grote lichttransmissie en transparantie, voornamelijk bij grote diktes
Goede weergave van kleuren en contrast
Geringe kleurintensiteit
Productie
Malen en mengen van grondstoffen
Verhitten (temperatuur afhankelijk v/d samenstelling)
-> Vloeibaar glas
Louteren (toevoegen van zuiveringsmiddelen)
Afscheppen van verontreinigingen (verwijderen van slakken)
Afkoelen -> glas is dik, vloeibaar en stroperig
Vormgeving (blazen, gieten, trekken, vloeien (floatglas))
soorten glas vervorming:
Geblazen glas:
o Met lange pijp glascilinders blazen
o Opensnijden
o Vlakken in oven
o Slijpen en polijsten
Getrokken glas:
o m.b.v. een soort kam die in het smeltende glasbad wordt gedompeld
o uitgloeien in oven:
verticaal
horizontaal
o machinaal versneden
Vormgegoten glas, glazen bouwstenen of glasdallen:
o In een stalen mal/ verloren wasmal/ zandmal
Rond of rechthoekige vorm
Massief of holle uitvoering (70 % vacum, geen vocht)
Doorzichtig, doorschijnend of gekleurd
Floatglas: huidige productiemethode voor vlakglas
o Smeltoven
Smelten van grondstoffen
Geleidelijke zuivering v/h mengsel
Verwijderen van ingesloten gasbellen
o Metaalbad: vloeibaar tin
Floaten door verschil in densiteit tussen tin en glas
Slijpen en polijsten overbodig
Constante gelijkmatige dikte: zachte glas beweegt met geregelde snelheid over gesmolten tin
o Uitgloeioven of koeltunnel
Geleidelijk en gecontroleerde afkoeling tot 50C
Uitschakelen van inwendige spanningen
Uitgegloeid glas
o Controle op gebreken en versnijden
Maximale afmetingen
Breedte: breedte van het glaslint
Lengte: floatrichting van glaslint
Figuurglas:
= Uitgegloeid, vlak glas waarvan 1 of 2 zijden, tekeningen vertonen die ontstaan door de glasplaat tijdens het walsen tussen getextureerde rollen te leiden
Draadglas: glas waarin tijdens de vervaardiging RVS-draad wordt verwerkt
o Glasscherven ter plaatse te houden bij glasbreuk
o Geen bijdrage tot mechanische sterkte (lagere sterkte dan ongewapend glas)
o Voornaamste voordeel: brandweerstand
o 3 meest voorkomende soorten:
Spiegeldraadglas
Brute draadglas
Engels draadglas/ decoratief figuurglas
Geprofileerd glas: uitgegloeid glas bekomen door continugieten gevolgd door walsen & vormproces
o Kan tot 2-wandige gehelen worden verwerkt door voegen te dichten met een kit (silicone)
Nabehandelingen
Gecoat glas:
Aanbrengen lagen anorganisch materiaal om fysische- en/of optische eigenschappen te wijzigen
Fysische eigenschappen:
o zonnefactor
o warmtedoorgangscofficint
o kleur
Optische eigenschappen:
o lichtransmissie
o weerkaatsing
Doel: verbeteren van aantal functies, zoals
o Thermische isolatie
o Zonwering
o Zelfreiniger
Gecoat glas kan worden gehard, halfgehard, gelaagd of gebogen
Thermisch gehard of thermische voorgespannen glas
Thermische behandelt om grotere sterkte te verkrijgen en fragmentatie te wijzigen
Productie
o Verhitten tot 600-650C
o Bruusk afkoelen met lucht
o Afkoeling v/d buitenzijde v/d glasplaat vr de kern
o Ontstaan van permanente spanningen in het glas
o Trekspanningen in kern
o Drukspanningen nabij de glasvlakken
Half gehard of thermisch versterkt glas
Thermische behandelt, vergelijkbaar met thermische harding, maar het bekomen spanningsniveau is lager dan dat van gehard glas omdat de koeling langzamer verlies
Gelaagd glas
Uit 2 of meer glasplaten
Verbonden dmv
o Polymeerfilms
o Hars
o Gels
Doel: prestaties van eindproduct verhogen
Bij glasbreuk blijven glassplinters aan plastic film plakken
Of interne film zorgt voor
o Kleur = gekleurd glas
o Motieven, afbeeldingen
o Metaalgaas
o Plantaardig materiaal of textiel
o LEDs geluidsisolatie
o Bescherming tegen UV
Of verbonden dmv hars of gels
Dubbel glas
2 glasplaten, in fabriek samengevoegd + door hermetisch gesloten ruimte gescheiden die droge lucht of een ander droog gas bevat
Samenstelling aangegeven door drie waarden
o Dikte van de buitenplaat
o Dikte van de lucht- of gasspouw
o Dikte van de binnenplaat
Gemailleerd glas
Op het glas laagje email afgezet + verglaasd tijdens harden of halfharden bij hoge temperatuur. De ondoorzichtige emaillaag wordt in het glasoppervlak gebrand
Eigenschappen
o Buitengewone mechanische hardheid (krasbestendig)
o Hoge weerstand tegen extreme weersomstandigheden en luchtvervuiling
o Verkrijgbaar in verschillende kleuren
Gebogen glas
Gebogen bij verwerkingstemperatuur waardoor h/d juiste kromming gegeven kan worden
Gebogen glas kan gehard, gelaagd of gecoat zijn + i/d vorm van dubbele beglazing voorkomen
Spiegel
Uit dun laagje metaal
o Vroeger tin
o Nu vaker zilver
o Soms aluminium
o Of gemetaliseerde polymeerfilms = doorkijkspiegels
Met dunne beschermde koperfilm
En vernis om corrosie, chemische en mechanische aantasting
En spiegelglas of PMMA (acryl) of polystyreen
Etsen van glas
Verwijderen van oppervlaktelaag van d.m.v. zuur
Onderdompelen of begieten met waterstoffluoride (HF)
Niet-behandelde delen beschermen of afkleven
o Bijenwas
o Bitumenlak
Etssnelheid is afhankelijk van
Concentratie van HF
Toevoeging van zuren
Samenstelling van het glas
Zandstralen van glas
bespuiten van glas met schuurmiddelen onder hoge druk
Gelijkmatige of multirelifmotieven, eventueel gekleurd
Berijpen van glas
Bestrijken met lijm
Krimpen van lijm bij droging: schilfers komen los van het glas
Krakeleren van glas
Gehard glas tussen 2 glasplaten verbonden met een PVB-film
Gehard glas stukslaan- Glas herbakken
Eigenschappen
Massadichtheid: > hout, < staal, = beton
Smeltpunt: 580-1540C
Lineair-uizettingscofficint:
Ask a study question and we will try to answer it as best we can.
Ask a questionAsk a study question and we will try to answer it as best we can.
Ask a question