El Vidrio: Historia, Fabricación, Propiedades y Tipos, Resúmenes de Ingeniería Civil

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VIDRIOS

Docente: Oscar Walther Novoa Castillo

Historia

• En realidad, el hombre aprendió a fabricar el vidrio muchísimo tiempo antes en forma de esmaltes vitrificados, la fayenza. Hay cuentas de collares y restos de cerámica elaborados con fayenza en tumbas del periodo predinástico de Egipto, en las culturas Naqada (3500- 3200 a. C.) las lámparas de las mezquitas y otras vasijas de uso cotidiano se pintaron con motivos geométricos propios del islam.
• (^) Pero se dio así como un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que ocurre en la naturaleza y también es creado artificialmente por el hombre.

1. El vidrio se fabrica a partir de una mezcla compleja de compuestos vitrificantes, como sílice, fundentes, como los álcalis, y estabilizantes, como la cal.
2. Estas materias primas se cargan en el horno de cubeta (de producción continua) por medio de una tolva.
3. El horno se calienta con quemadores de gas o petróleo.
4. La llama debe alcanzar una temperatura suficiente y para ello el aire de combustión se calienta en unos recuperadores construidos con ladrillos refractarios antes de que llegue a los quemadores.
5. El horno tiene dos recuperadores cuyas funciones cambian cada veinte minutos: uno se calienta por contacto con los gases ardientes mientras el otro proporciona el calor acumulado al aire de combustión.
6. La mezcla se funde (zona de fusión) a unos 1.500 °C y avanza hacia la zona de enfriamiento, donde tiene lugar el recocido. En el otro extremo del horno se alcanza una temperatura de 1.200 a 800 °C.
7. Al vidrio así obtenido se le da forma por laminación (como en el esquema superior) o por otro método.

PROPIEDADES

3. Propiedades mecánicas

• (^) Ablandamiento. El vidrio se ablanda aproximadamente a los 730°C.
• Dureza. Es de 470 HK.
• (^) Resistencia a la compresión. Oscila entre 800-100 MPa (megapascal)
• Elasticidad del vidrio. Hace referencia al alargamiento elástico de una barra delgada de vidrio y cuán resistente es ésta barra.
• (^) Resistencia a la flexión. Mide la resistencia durante la deformación del vidrio. Según ensayos se ha determinado que dicho material tiene una resistencia a la flexión de 45 MPa.

4. Propiedades químicas

• (^) Densidad. Dicha densidad depende del tipo de materiales incluidos en su fabricación.
• Viscosidad. Es la resistencia que tiene un líquido a fluir. Aquí estamos frente a un material sólido pero igual debemos hacer referencia a la viscosidad.
• (^) Corrosión. El vidrio resiste mucho a la corrosión. Es por ello que se le utiliza con frecuencia en experimentos químicos.

TIPOS DE VIDRIO SEGÚN SU COMPOSICIÓN

Diferencias entre Vidrio y Cristal

 (^) El vidrio es un sólido inorgánico amorfo, de gran dureza, pero resulta muy frágil. Está compuesto esencialmente, de minerales naturales y abundantes (arena, caliza y sílice). Es inorgánico, carece de estructura cristalina y normalmente, permite el paso de la luz.  (^) Es un material ecológico que permite su reciclado, y puede usarse para reducir el consumo de materias primas como la energía, por ello se le puede llegar a concebir como material sostenible.

• (^) El cristal , presenta una estructura molecular ordenada, organizados los átomos de forma simétrica en celdas elementales que se repiten indefinidamente formando una estructura cristalina.
• (^) La principal diferencia entre el cristal y el vidrio es que los objetos realizados con cristal, presentan óxido de plomo. Además, mientras que el cristal se puede encontrar en la naturaleza de distintas formas como cristal de roca o el cuarzo, el vidrio no, porque es el fruto de la fusión de los ingredientes naturales como por ejemplo: el sílice, la sosa o la cal.

Vidrios usados en la construcción

Vidrio Crudo

• (^) El vidrio común Float, conocido también como vidrio crudo, es aquél que no ha sido sometido a ningún proceso térmico posterior a su fabricación en un horno float. Como principal característica decimos que se rompe en forma no segura para las personas, con pedazos grandes, aristas filosas y bordes puntiagudos que cortan, lastiman y laceran. Su resistencia mecánica y al choque térmico es limitada y no debe usarse en zonas factibles de impacto humano. Tipos Espesor(mm) Dimensiones(m)
• (^) Simple 2 1.20x2.
• Semidoble 3 1.60x2.
• (^) Doble 4 2.00x2.
• (^) Tripe 6 2.00x3.

• VIDRIOS -DOBLE ACRISTALAMIENTO

Los vidrios con cámara o de doble acristalamiento son vidrios formados por dos hojas separadas por una cámara intermedia de aire deshidratado sellada herméticamente que sirve para aumentar el aislamiento térmico. La cámara de aire reduce la transferencia de calor entre el exterior y el interior. En determinadas ocasiones en las que se requiera un nivel superior de aislamiento térmico, se recomienda la instalación de vidrios triples o vidrios con triple acristalamiento, en los que se incorpora una hoja adicional de vidrio generando dos cámaras de aire en vez de una. Los vidrios con cámara se pueden combinar con otras funcionalidades de aislamiento acústico reforzado, control solar, baja emisividad, refuerzos de seguridad, antisuciedad, etc.

• (^) Vidrio Laminado El vidrio laminado se compone de dos o más vidrios simples unidos entre sí mediante láminas plásticas (butiral de polivinilo) que poseen muy buena adherencia, transparencia, resistencia y elasticidad. La lámina de butiral absorbe las radiaciones ultravioletas y ofrece ventajas acústicas pues atenúa el fenómeno de resonancia. Una de las características más relevantes de este tipo de vidrio es su alta resistencia al impacto y la penetración, motivo por el cual se lo