ГОСТ 32281.1-2013
линейно-упругое поведение вплоть до предела прочности на разрыв.
Стекло имеет очень высокую прочность на сжатие и теоретически очень высокую прочность
на растяжение, но поверхность стекла содержит много дефектов, которые действуют как ослабляю
щий фактор, когда стекло подвергается растягиванию (растягивающему напряжению). Эти дефекты
вызваны воздействием влаги, контактом с твердыми материалами (например, песком) и непрерывно
изменяются под воздействием влаги, почти всегда присутствующей в воздухе.
Теоретически исходя из молекулярной структуры можно было бы ожидать прочности на рас
тяжение порядка 10 000 Н j м м ‘ . но обычно массивное стекло разрушается значительно ниже 100
Н/.илГ .
Наличие дефектов, их изменения под воздействием влаги влияют на свойства стекла, их не
обходимо учитывать при проведении испытаний на прочность.
Вследствие очень высокой прочности на сжатие стекло всегда разрушается при растяжении.
Так как в строительстве стекло крайне редко подвергается прямым растяжениям, наиболее важным
свойством для сопротивления нагрузке является прочность на растяжение при изгибе. Все
испыта ния. описанные в настоящем стандарте, предназначены для оценки прочности стекла на
растяжение при изгибе.
На прочность при изгибе влияют следующие факторы:
а) состояние поверхности (см. 5.1.2);
б) скорость изменения и продолжительность нагрузки (см. 5.1.3);
в) площадь поверхности, напряженной растяжением (см. 5.1.4);
г) коррозионное растрескивание под действием напряжений, зависящее от окружающей сре
ды, а также залечивание поверхностных дефектов в стекле (см. 5.1.5 и [7] приложение А);
д) возраст, т. е. время, прошедшее после последней механической или какой-либо другой об
работки поверхности, вызывающей ее повреждение (см. 5.1.6);
е) температура (см. 5.1.7)
Влияние факторов б) - е) на прочность на изгиб принято во внимание в настоящем стандарте.
5.1.2 Влияние состояния поверхности
При испытаниях прочности на изгиб согласно настоящему стандарту стекло ведет себя как
почти идеально линейно-упругий материал, разрушающийся как хрупкий материал. Хрупкость озна
чает. что контакт с любым твердым объектом может привести к повреждению поверхности в
форме очень тонких, иногда субмикроскопических трещин и сколов. Поверхностные дефекты
такого рода, которые практически неизбежны при нормальном обращении со стеклом, являются
основным факто ром в уменьшении его механической прочности, тогда как состав стекла имеет
второстепенное зна чение. а в некоторых случаях им вообще можно пренебречь.
Отсюда следует, что прочность на изгиб, определяемая согласно настоящему стандарту, за
висит от состояния поверхности испытуемого образца.
Состояние поверхности характеризуется следующими основными свойствами.
а) состояние поверхности, возникшее в результате конкретной обработки, вызывающей ряд
специфических дефектов, которые влияют на прочность, определяемую состоянием поверхности по
сле обработки;
б) остаточное напряжение, например, в виде специально созданных термическим или хими
ческим путем напряжений, а также непреднамеренно возникшие остаточные напряжения.
5.1.3 Влияние скорости нагружения
Для интерпретации значений прочности на изгиб, полученных в соответствии с настоящим
стандартом, скорость нагружения имеет особое значение.
Распространение трещин в стекле происходит в большом диапазоне значений растягивающе
го напряжения (см. [8] приложение А). Существует нижний предел значения коэффициента интенсив
ности напряжения, ниже которого трещины не распространяются (см. [7] приложение А). Затем про
исходит некоторое субкритическое распространение трещины при более высоких уровнях коэффици
ента интенсивности напряжения, значение которого зависит от влажности, температуры и
химических реагентов. При значениях коэффициента интенсивности напряжения, превышающих
критическое, распространение трещины происходит очень быстро и приводит к (почти) мгновенному
разрушению. Следствием субкритичвского распространения трещины является, например то. что
увеличение ско рости нагружения и (или) продолжительности нагружения влияет на прочность на
изгиб.
Для предварительно напряженного стекла эта временная зависимость не проявляется до тех
пор. пока растягивающее напряжение, созданное в поверхности, не превысит напряжение сжатия,
постоянно присутствующее там (см. [9] приложение А).
3