DYNAMIC FATIGUE OF SODIUM-SILICATE GLASSES WITH HIGH WATER CONTENT

Résumé
On étudie la manière dont dépend la résistance mécanique de la vitesse d'application des contraintes pour un verre de silicate de sodium ayant un contenu en eau élevé (jusqu'à 25% en poids) . Les verres ont été préparés par séchage de la solution commerciale de silicate de sodium dans un four ou dans un autoclave. La résistance mécanique a été mesurée par une méthode de flexion en quatre points pour des vitesses d'application des charges différentes. Ces verres ont montré une forte dépendance de la vitesse, même dans l'huile de paraffine sèche ; elle augmente avec la teneur en eau. La valeur de n, mesure de cette dépendance est approximativement 5 pour les verres avec ~ 25% en poids d'eau. Parallèlement, le module d'Young décroit. On suggère que cette dépendance accrue résulte du mouvement d'eau sous l'action des contraintes appliquées. De plus, la valeur apparente du module d'Young décroit avec la vitesse de charge. Ce phénomène est expliqué par les propriétés visco-élastiques des verres.

Abstract
The stress-rate dependency of the mechanical strength of sodium silicate glass with high water content (up to ~25% by weight) was investigated. The glasses were prepared by drying commercial sodium silicate solution in an oven or an autoclave. The mechanical strength of the glasses was measured by a four point bending method at various stress rates. These glasses showed a strong stress rate dependency even in dired paraffin oil and the dependency increased with increasing water content ; the value of n, a measure of the stress rate dependency, was approximately 5 for glasses with ~25 wt% water. At the same time Young's modulus decreased with increasing water, content. It is suggested that stress-induced motion of water is responsible for the increased stress rate dependency. In addition, the apparent value of Young's modulus decreased with decreasing stress rate. This phenomenon was explained in terms of the visco-elastic property of the glasses.