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SESION 13:
VIDRIO
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
LOGRO
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
Al finalizar la sesión, el estudiante
elabora un informe técnico sobre
vidrio de manera estructurada con
lógica, capacidad de análisis y
síntesis.
TODO SOBRE
VIDRIO
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¿QUÉ ES EL
VIDRIO?
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El vidrio es un material de particular interés en
las construcciones que requieren de iluminación
de día y de aislamiento del exterior sin
obstrucción de la vista, típicamente el vidrio se
usa en todo tipo de edificios, casas e
instalaciones industriales.
VIDRIO INTRODUCIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
El vidrio es un material que se obtiene
artificialmente mediante la mezcla y
fusión a altas temperaturas de un
material silicoso y diversos óxidos.
El vidrio se comporta como un
líquido viscoso cuando está fundido
y al irse enfriando se endurece
tomando la forma que se desee.
VIDRIO CONCEPTO Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ ¿CÒMO ESTÀ COMPUESTO? ???? Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
VIDRIO COMPOSICIÓN
Las materias primas que se utilizan a lo largo del proceso de fabricación de los
vidrios son de gran importancia para conseguir un resultado adecuado. En
función de la tipología de vidrio final, de la disponibilidad de materia o del
proceso de fabricación, se escogerán unos u otros materiales
COMPUESTOS PRINCIPALES
Arena de sílice (SiO2) 73%.
Carbonato sódico (Na2CO3) 14%.
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ^ ^ Caliza (CaCO3) 11%.
Afinantes: Se utilizan sobre todo para homogeneizar la
mezcla de vidrio fundido, que suele contener imperfecciones, como es el caso de burbujas. Los afinantes consisten en elementos que se adhieren a la mezcla
Decolorantes: Evitan la coloración del vidrio, ya sea
por medio de oxidación reducción o aportando al vidrio un color distinto al que hubiera adquirido. Uno de los decolorantes más conocido es el Óxido de Manganeso (Mn𝑂ଶ ).
Colorantes: Son sustancias que se emplean para
dar coloración al vidrio. Por norma general actúan coloreando toda la masa, aunque también se puede colorear el vidrio por medio de tratamientos superficiales, como es el caso de los esmaltes.
VIDRIO COMPOSICIÓN
COMPONENTES SECUNDARIOS
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Opacientes: Utilización de éstos derivan los vidrios opacos.
Como opacificantes más importantes tenemos:
Feldespato, fluoruro de calcio y ácido fosfórico.
Fluidificantes: Como se ha comentado en el apartado
anterior, los fluoruros también actúan como
opacificantes. Actúan también como fluidificantes ya
que disminuyen considerablemente la viscosidad de la
masa del vidrio.
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VIDRIO COMPOSICIÓN
COMPONENTES SECUNDARIOS
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Vidrio con Composición Colorante Vidrio con composición Opaciente
Vidrio con Composición decolorante
VIDRIO COMPOSICIÓN
¿CÒMO SE CLASIFICA? Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
La Norma E 040 considera los diversos sistemas de acristalamiento existentes,
en concordancia con el material y características de la estructura portante,
(entre vanos, suspendida, fachadas flotantes, etc.), y la calidad, (primario o
procesado) y dimensiones de las planchas de vidrio, según sus características;
condiciones sísmicas, climatológicas y altura de la respectiva edificación, en el
área geográfica de su aplicación.
Las dos clasificaciones
principales son los
vidrios primarios y los
vidrios secundarios.
VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
VIDRIOS
PRIMARIOS
VIDRIOS
SECUNDARIOS
POR SU FABRICACIÓN Vidrio estirado Baldosa de vidrio Vidrio estirado Vidrio Pulido Vidrio Rolado Vidrio Flotado Baldosa de vidrio POR SU VISIBILIDAD Vidrio Transparente Vidrio Traslucido POR SU COLORACIÓN VidrioVidrio Incoloro Incoloro Vidrio Coloreado en su masa Vidrio Templado Vidrio Laminado Vidrio Curvo: Retorcido Templado Laminado Vidrio Reflejante Vidrio Insulado Vidrio Opaco Espejos de vidrio Espejos de vidrio VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ La máquina estiradora levanta de la superficie del vidrio fundido del horno la masa viscosa, que se transforma en una lámina, mediante un enfriamiento progresivo y controlado en la chimenea de recocido. En este tipo de vidrio encontramos: Vidrios Estirados Verticales y Vidrios Estirados Horizontales
Por su proceso de fabricación:
VIDRIOS PRIMARIOS
Se obtiene directamente del horno de fundición
a) Vidrio Estirado
El vidrio en fusión sale del horno y es prensado entre dos cilindros. Después de atravesar él horno de recocido, donde la lámina va enfriándose lentamente de manera controlada, la cinta pasa en el “twin” que es una máquina que desbasta simultáneamente las dos caras del vidrio.
b) Vidrio Pulido
VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ Es el vidrio que no permite el registro ni la visibilidad de un lado a otro. Se consideran dentro de este rubro a los vidrios que distorsionan a los objetos que se aprecian a través del elemento. (como es el caso de los vidrios grabados).
c) Vidrio Rolado
En el proceso del vidrio rolado, uno de los rodillos o ambos pueden tener dibujos o grabados, lo que permite obtener el vidrio grabado o impreso. El vidrio grabado o también llamado catedral, trasmite la luz en forma difusa e impide la visión clara, brindando según el dibujo, diferentes grados de translucirse e intimidad.
d) Vidrio Grabado
VIDRIOS PRIMARIOS VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
Es aquel que permite una transmisión de visibilidad entre un 75% y 92% dependiendo del espesor.
Por su proceso de Coloración:
a) Vidrio Incoloro
Es aquel que permite una transmisión de visibilidad entre un 14% y 83% dependiendo del color y del espesor. Los vidrios de color de alta performance deben sus excelentes propiedades de control solar a la selectividad del color empleado en su composición que permite obtener un excelente grado de control solar sin recurrir a la aplicación de revestimientos reflectivos.
b) Vidrio Coloreado en su masa
VIDRIOS PRIMARIOS VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ Es un vidrio de seguridad, se produce a partir de un vidrio flotado el cual es sometido a un tratamiento térmico, que consiste en calentarlo uniformemente hasta temperaturas mayores a los 650 °C y enfriarlos rápidamente con chorros de aire sobre sus caras, en hornos diseñados para este proceso. Son el resultado de una segunda elaboración por parte de una industria transformadora
a) Vidrio Templado
Es un vidrio de seguridad, esta compuesto por dos o más capas de vidrio flotado primario u otras combinaciones, unidas íntimamente por interposición de láminas de Polivinil Butiral (PVB), las que poseen notables propiedades de adherencia, elasticidad, resistencia a la penetración y al desgarro.
b) Vidrio Laminado
VIDRIOS SECUNDARIOS VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ Recocido: Vidrio sometido a calentamiento a una temperatura promedio de 550 ªC. Proporciona una resistencia aproximadamente dos veces mayor al del vidrio común.
c) Vidrio Curvo:
Laminado: Vidrio procesado, por el cual dos vidrios flotados primarios son sometidos a calentamiento a una temperatura promedio de 550 oC, adoptando por gravedad la forma del molde que lo contiene. Templado: Vidrio sometido a calentamiento a una temperatura promedio de 650 ªC. Este proceso le otorga una resistencia a la flexión (tensión) equivalente de 4 a 5 veces más que el vidrio primario. VIDRIOS SECUNDARIOS VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ En Frío: Después del proceso de fabricación del vidrio, mediante reacción química o al vacío; pero tiene la desventaja de la debilidad de la cara reflejante a la intemperie y no es recomendable para procesos posteriores
d) Vidrio Reflejante:
Es un proceso por el cual se aplica al vidrio una cubierta muy fina de metal u oxido metálico. Puede ser aplicable en dos formas: En Caliente: Conocido como método pyrolítico. Tienen la cara reflejante dentro de la composición del vidrio, lo que le proporciona mayor resistencia a la intemperie VIDRIOS SECUNDARIOS VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
Vidrio Acústico: Permite controlar la intensidad de la penetración del ruido a un espacio determinado.
e) Vidrio Insulado:
Vidrio Acústico-Térmico: Vidrios aislantes que combinan ambas características. Vidrio Térmico: Permite controlar la ganancia o pérdida de calor del ambiente, en donde se encuentra instalado. VIDRIOS SECUNDARIOS VIDRIO CLASIFICACIÓN Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ ¿QUÉ PROPIEDADES TIENE? Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
VIDRIO PROPIEDADES
1.VISCOSIDAD
La viscosidad es una propiedad que, igual que la anterior, influye mucho en el proceso de fabricación del vidrio, sobre todo cuando éste proceso es automático. Los valores de viscosidad dependen de la temperatura, de la composición y la historia térmica del vidrio. La viscosidad del vidrio en estado fundido es de alrededor 100 Pa, y en estado rígido (temperatura ambiente) 1017 Pa.
2.TENSIÓN SUPERFICIAL
Esta propiedad desempeña un papel fundamental durante la conformación del vidrio. Durante el proceso de moldeado el vidrio, este adquiere unos valores de tensión superficial relativamente elevados. Estos valores elevados nos son favorables para algunos procesos de fabricación, como es el caso del estirado en forma de tubo (o varilla), el redondeado de cantos, aristas, etc. Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ
3.DENSIDAD
La densidad del vidrio, igual que en todos los cuerpos, disminuye en aumentar la temperatura. Ello se debe a que, mientras la masa está constante, al incrementar la temperatura, su volumen aumenta por dilatación.
4. DUREZA
Se define a la dureza como lo opuesto a un elemento frágil, pero si observamos con detenimiento la definición de dureza veremos que en términos generales, se denomina dureza a la capacidad de un material a resistir el desgaste o a la producción de marcas o fisuras en su superficie cuando se lo somete a una carga mecánica concentrada.
VIDRIO PROPIEDADES
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En cuanto llegan los materiales, el primer paso es hacer un control de calidad de éstos (un mero control visual inicial puede servir). Los materiales se suelen almacenar en silos (en el caso de plantas de fabricación de gran envergadura) o apilados en sacos (para empresas más modestas).
OBTENCIÒN Y RECIBIMIENTO DE LA MATERIA PRIMA
El principal inconveniente con el que nos encontramos al almacenar los materiales es la segregación. Los materiales de granulometría menor quedan en la parte baja del depósito y sin embargo restan sedimentos de mayor grano en la parte superior. Esto puede derivar en heterogeneidades en la mezcla si no se prevé.
PREPARACIÓN DE LA MEZCLA
VIDRIO PROCESO DE PRODUCCION
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ La planta de composición se considera aquel espacio en el que entran en contacto las materias antes de pasar al horno de fusión. Como ya se ha comentado con anterioridad, ésta estará lo más alejada posible a los hornos de fusión.
PLANTA DE COMPOSICIÓN
Hay dos tipos de mezcladoras: las abiertas y las cerradas. Las abiertas se utilizan en plantas de fabricación muy pequeñas y su calidad no es muy buena, además de que conllevan grabes problemas de contaminación al desprender una gran cantidad de partículas en el aire. Por ese motivo es preferible utilizar las cerradas.
VIDRIO PROCESO DE PRODUCCION
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ Ésta etapa se sucede dentro del horno, en el que se da un aumento progresivo de la temperatura hasta un máximo de 1550ªC (la temperatura variará en función de los componentes). A alta temperatura nos encontramos con una gran cantidad de transformaciones físicas. Las fases por las que pasa el vidrio durante el proceso son las siguientes:
- Transformaciones cristalinas
- Evaporación del agua
- Deshidratación de las sales hidratadas
- Disociación de los carbonatos y sulfatos
- Fusión de los elementos por reacción
- Disolución del material que se está fundiendo
PROCESO DE FUNDICIÓN
VIDRIO PROCESO DE PRODUCCION
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ Una vez se ha realizado el proceso de afinado, nos encontraremos con una masa homogénea, a partir de éste punto el vidrio pasará por una etapa de reposo que lo que busca es homogeneidad en la temperatura de toda la masa fundida. Con esta homogeneidad de temperatura conseguiremos una viscosidad uniforme y, por lo tanto, un reparto equitativo de materia. Ello producirá espesores uniformes y una disminución de defectos. En éste proceso el vidrio pasará desde los 1500ªC hasta los 1000ªC aproximadamente (ésta temperatura varía en función del proceso de conformado al que vaya a ser sometido).
ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO
VIDRIO PROCESO DE PRODUCCION
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Estirado Mecánico: se basaba en extraer verticalmente, a partir de un baño de vidrio fundido contenido en un horno de balsa, una lámina rectangular continua de vidrio, que inmediatamente ésta emergiera fuera enfriada para no perder su forma. Colado Discontinuo: Su metodología consistía en lo siguiente: Se colaba el vidrio contenido en un crisol en una superficie plana con la ayuda de un rodillo pulidor. El resultante de este proceso era una gruesa lámina de vidrio que se debía pulir y desbastar.
CONFORMACIÓN Y MOLDEADO
VIDRIO PROCESO DE PRODUCCION
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ Laminado Continuo: El vidrio fundido es contenido en una balsa, y este, una vez afinado, pasa por una zona de acondicionamiento térmico. De ahí sale al exterior rebosando por el labio de colada y continua sobre la pieza refractaria. A partir de ahí pasa por dos rodillos laminadores y prosigue desplazándose por los rodillos portadores. Procedimiento de flotado: Este proceso consiste en verter el vidrio fundido sobre un baño de estaño fundido, sobre el que flota. El estaño tiene una alta tensión superficial, lo que provoca que este material tenga una superficie plana y sin irregularidades, dado que el vidrio está en contacto directo con la superficie del estaño, su planicidad se reproducirá en la cara del vidrio, resultando muy plana.
CONFORMACIÓN Y MOLDEADO
VIDRIO PROCESO DE PRODUCCION
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ Generación de Tensiones: Cuando se encuentra en un estado viscoso se puede enfriar a la velocidad que se quiera, se debe enfriar gradualmente. Estas tensiones solo se podrán eliminar con un nuevo calentamiento del vidrio, por encima de su temperatura superior de recocido, seguido por un lento enfriamiento. Proceso de Enfriamiento: se somete al vidrio a un proceso de enfriamiento que, en el menor intervalo de tiempo, permita reducir las tensiones a un valor tolerable. La solución para alcanzar estos valores suele ser exponiendo al vidrio por encima de la temperatura superior de recocido, seguido por un prolongado periodo de enfriamiento.
VIDRIO PROCESO DE PRODUCCIÓN
ENFRIAMIENTO Y RECOCIDO DEL VIDRIO
Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ Corte del vidrio: Antes de enumerar las tipologías de cantos más comunes, se debería profundizar en el proceso de corte de la pieza. Por norma general el corte del vidrio se realiza con maquinaria adecuada, éstas suelen ser las conocidas como “mesas de corte”, hay de muchísimas tipologías y no es nuestro objetivo estudiarlas en profundidad. Manufactura de los cantos: El tipo de canto del vidrio terminado puede afectar al rendimiento estructural a largo plazo del sistema de acristalamiento; esto es debido a que los bordes externos y las esquinas, tanto externas como internas, suelen tener grandes concentraciones de esfuerzos. Si biselamos o curvamos las esquinas, reduciremos la cantidad de esfuerzos concentrados.
VIDRIO PROCESO DE PRODUCCIÓN
LA MANUFACTURA DEL VIDRIO
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Desperdicios de vidrio machacados: material decorativo.
Desperdicios de vidrio en polvo: material fundente
VIDRIO APLICACIONES
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VIDRIO IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTE
En una fábrica de vidrio se generarán gases residuales a partir de la quema de los combustibles necesarios para proceder a la fundición, esto conllevará la contaminación del aire. Los gases de humo contienen, en su gran mayoría residuos de la combustión (dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno) y algunos de los componentes de la mezcla (substancias alcalinas, cloruros, fluoruros y sulfatos). Debido a las altas temperaturas y a la evaporación de algunos de los componentes de la mezcla, nos encontraremos con una gran de partículas de polvo expandidas a lo largo de los hornos de fundición. La eliminación de estas substancias se suele hacer por medio de los filtros para polvo. Dentro de las emisiones en forma de polvo más comunes en el proceso de fabricación de vidrio, son especialmente nocivas para salud los siguientes componentes: Plomo, Cadmio, Selenio, Arsenio, Antimonio, Vanadio y Níquel. Perito Valuador SBS y MVCS Perito Judicial CSJS-PJ^ MARCO CERNA VÁSQUEZ El vidrio industrial puede proceder de fuentes muy distintas. Una vez el vidrio llega a la planta de reciclaje, es clasificado, limpiado y acondicionado por medio de maquinaria de última tecnología. La selección del material y el tratamiento se suele realizar de manera muy rigurosa, haciendo controles de calidad constantes partiendo del análisis de muestras.
EL RECICLAJE DEL VIDRIO
VIDRIO IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTE
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PROCESO DE RECICLAJE
El primer paro consiste en limpiar el vidrio. Aunque se encuentre mezclado en distintos colores, no influye para la producción, dado que se trata con decolorante. Primero se retiran los materiales externos que puedan llevar adheridos los vidrios (siliconas, restos de carpinterías, plásticos, etc.). Luego se va moliendo hasta alcanzar la granulometría necesaria. Posteriormente pasa por un recipiente especial imantado para retirar los restos de metales férricos que pudieran haber quedado en el primer lavado. Una vez pasado por los imanes, el vidrio ya se considera casco, que se fundirá con una proporción del 50% de la composición de vidrio.
VIDRIO IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTE
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VENTAJAS
Durabilidad alta en resistencia a los
ataques químicos y biológicos tensiones
térmicas, impacto
Suficiente resistencia y elasticidad
En regiones frías el calor captado
produce confort Puede reciclarse
Frágil, por ello hay problemas en su
transportación.
Colocación incorrecta, tensiones
térmicas, impacto repentino pueden
romperlo elasticidad
Mayoría de los vidrios modernos
absorben rayos captado rayos
ultravioletas del sol
DESVENTAJAS
VIDRIO IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTE VIDEO EXPLICATIVO
https://www.youtube.com/watch?v=x2ZYSq0qPAk
III PARTE: Reciclaje del vidrio.
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II PARTE: Tipos de vidrios en la construcción.
https://www.youtube.com/watch?v=z5GYsTFqPHY
I PARTE: Elaboración del Vidrio.
https://www.youtube.com/watch?v=V-oeAVTTBP
GRACIAS!
