Trọng lượng riêng của kính: khối lượng 1 m² theo độ dày

Các phát hiện khảo cổ cho thấy con người đã biết chế tạo kính và vật liệu dạng thủy tinh từ vài nghìn năm trước. Ai Cập và Lưỡng Hà là một số trung tâm sản xuất đồ trang sức bằng kính và sản phẩm tráng men từ thời kỳ đầu. Kể từ đó, công nghệ đã thay đổi mạnh mẽ: ngành công nghiệp hiện đại sản xuất nhiều loại kính dùng trong xây dựng, giao thông vận tải, thiết bị và đồ trang trí.

Thành phần và tính chất của các loại vật liệu

Kính là một vật liệu vô cơ vô định hình. Kính có nhiều biến thể với thành phần và các tính chất lý hóa khác nhau.

Kính được sản xuất bằng cách nung chảy các chất tạo thủy tinh:

• Oxit. Ví dụ: kính thạch anh, kính germanat hoặc kính cửa sổ (silicat) quen thuộc.
• Florua.

Tùy theo yêu cầu sử dụng kính trong từng lĩnh vực, người ta dùng các thành phần khác nhau để tạo ra những đặc tính cần thiết. Trong số đó có:

• độ cứng (được đo theo thang Mohs và ở nhiều loại kính silicat đạt khoảng 5-6; kính thạch anh thường cứng hơn, còn kính chì mềm hơn);
• độ dẫn nhiệt (0,7 W/mK – 13,4 W/mK);
• khả năng chịu nhiệt độ cao;
• độ dẫn điện;
• khối lượng riêng (trọng lượng riêng phụ thuộc vào thành phần: kính thạch anh có khối lượng riêng khoảng 2200 kg/m³, kính silicat thông thường khoảng 2500-2600 kg/m³, còn kính chì và các loại kính nặng chuyên dụng có thể đặc hơn đáng kể);
• độ trong suốt;
• độ dai va đập và độ bền uốn phụ thuộc vào thành phần, độ dày, cách gia công mép, quá trình tôi kính và sự hiện diện của khuyết tật;
• khả năng phản xạ, v.v.

Khi lựa chọn vật liệu, trước hết cần căn cứ vào yêu cầu đối với các đặc tính vật lý của kính và phải xác định chính xác những tính chất nào là quan trọng.

Khối lượng của kính

Loại được sử dụng phổ biến nhất trong đời sống hằng ngày là kính silicat thông thường, hay kính cửa sổ. Khối lượng của nó đóng vai trò quan trọng và cần được tính đến khi:

• lắp đặt bề mặt gương trên tường và trần, vách ngăn kính, làm cabin tắm, sản xuất cửa sổ, v.v.;
• lựa chọn phụ kiện, chi tiết liên kết và tính tải trọng lên kết cấu;
• vận chuyển.

Có thể tính khối lượng sản phẩm M (kg) theo công thức: M(kg)=S(m²)*t(mm)*2.5, trong đó S là diện tích bề mặt tính bằng m², t là độ dày vật liệu tính bằng mm, còn hệ số 2.5 là khối lượng trung bình của 1 m² kính silicat dày 1 mm.

Khối lượng 1 m² kính (kính cửa sổ) phụ thuộc vào độ dày. Để thuận tiện cho các phép tính tiếp theo, bảng dưới đây trình bày khối lượng của kính với nhiều độ dày khác nhau.

Bảng khối lượng 1 m² kính theo các độ dày khác nhau

Ví dụ, hãy tính khối lượng của một bộ kính hộp một khoang tiêu chuẩn dùng cho một nửa cửa sổ hai cánh.

Với kích thước 650 mm * 1400 mm, diện tích của bộ kính là 0,91 m². Nếu kính 4 mm nặng 10 kg/m² thì một tấm kính nặng 9,1 kg, còn hai tấm kính nặng 18,2 kg.

Trong bộ kính hộp hai khoang của cửa ban công kích thước 800 mm x 1450 mm, người ta sử dụng một tấm kính 6 mm và hai tấm kính 4 mm. Diện tích của bộ kính là 1,16 m². Tấm kính 6 mm có diện tích này nặng 17,4 kg, cộng thêm 18,2 kg của hai tấm còn lại.

Vách ngăn cabin tắm sử dụng kính tấm dày 8 mm. Với kích thước cabin tiêu chuẩn 90 * 90 cm và chiều cao vách 2 m, diện tích bề mặt kính là 3,6 m². Kính 8 mm nặng 20 kg/m², còn toàn bộ vách ngăn nặng 72 kg.

Bể cá lớn được ghép từ kính dày hơn 10 mm. Vì vậy, khối lượng của nó sẽ rất đáng kể. Với kích thước 1300 mm * 600 mm * 600 mm, cần 2,28 m² kính 10 mm và 0,78 m² kính 15 mm. Trong trường hợp này, kính 10 mm nặng 57 kg, còn đáy kính 15 mm nặng 29 kg.