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5/11/2018 Tema 11 (Vidrio) Materiales EUAT - slidepdf.com
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Tema 11: Vidrio y productos de vidrio.
1. Materias primas y estructura del vidrio
2. Propiedades del vidrio.3. Procesos de fabricación.
4. Tipos y Productos de vidrio para construcción.
5. Aplicaciones del vidrio en construcción.
6. Normativa y Marcado CE de productos devidrio.
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNCurso 2007-2008. EUAT. Campus de Guadalajara
Profesor Gonzalo Barluenga Badiola
Objetivos Docentes del Tema 11:
• “Conocer la estructura y propiedades del vidrio,materias primas y procesos de fabricación.”
• “Conocer los tipos de vidrio, productos yaplicaciones constructivas.”
• “Conocer la Normativa de aplicación y loscriterios de marcado CE de productos de vidrio
en función de su aplicación constructiva.”
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El vidrio
• Material cerámico no cristalino, procedente de la fusiónde materiales inorgánicos y enfriamiento rápido a unacondición rígida (estructura amorfa e isótropa).
• Se obtiene a partir de la sílice, al incluir otros óxidos ensu estructura.
• Una vez fundido, el vidrio se conforma fácilmente encaliente, pudiendo obtenerse diferentes productos.
• Los vidrios permiten el paso de la radiación solar hastaun 90 %, por lo que son transparentes a la luz visible y alas radiaciones infrarrojas de onda corta.
A) ESTRUCTURA CRISTALINAB) ESTRUCTURA AMORFA (VÍTREA)
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Materias primas
• Óxidos formadores:
El óxido de silíceo o sílice (SiO4) es el principalcomponente de los vidrios.En la naturaleza se encuentra en forma cristalina(tetraedros unidos por vértice).
• Óxidos modificadores: Rompen la red de tetraedros desílice (alcalinos – Na, K – y alcalinotérreos – Ca, Mg ).
• Óxidos intermediarios: No pueden formar vidrios por simismos.
Se incorporan a los vidrios de sílice para modificar suscaracterísticas.
Tipos de Vidrio• Por su composición, existen cuatro tipos de vidrio:
0-2
15-40
0-6
1-10
5-10
53-68
Plomo
3-4
96
Sílice
2-3
5-20
0-10
0-1
0,4-1
3-10
73-82
Borosilicato
0-4Magnesio0,5-3Aluminio
Boro
Plomo
5-14Calcio
0-1Potasio
12-18Sodio
70-75Sílice
Sódico-cálcicoComponentes (%)
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Vidrio para construcción
• Los productos de vidrio para construcción están hechos,principalmente, con vidrios sódico-cálcicos.
• La sílice constituye la estructura básica, el sodio facilitala fusión y el calcio provee de estabilidad química.
• Tiene el punto de fusión más bajo (es el más barato).
• Fácilmente moldeable.
• Transmite la radiación solar: dejan pasar la luz peroproducen efecto invernadero.
• Se puede colorear añadiendo óxidos metálicos.
• Aplicación constructiva: cerramientos acristalados.
Propiedades del vidrio
• Dependen de la temperatura (viscosidad).
• Propiedades físicas:
Alta densidad (2-4 g/cm3), impermeables
Trasparentes (factor solar variable).Baja reacción al fuego y resistencia a choque térmico.
• Propiedades químicas:
Estables e inertes (salvo frente a ácidos fuertes y álcalis)
• Propiedades mecánicas:
Duro, Resistente a compresión y a la abrasión.
Fractura frágil por propagación de defectos (quebradizo)
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Fabricación de productos de vidrio
• Consta de varias fases:
Fusión de las materias primas (hornos continuos).
Conformación en caliente:
Estirado y laminado (láminas, barras, fibras)
Moldeado (colado, soplado o prensado)
Tratamiento superficial: flotado (reducción de defectos)impresiones y decoraciones.
Recocido: recalentamiento (alivia las tensiones).Templado (opcional): aumenta las tensiones superficiales
Enfriamiento controlado: evita la aparición de tensiones.
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VIDRIO “float” (Pilkington, 1952)
VIDRIO “float” (Pilkington, 1952)
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Tipos de vidrio para Construcción
• Plano: obtenido por laminado o flotado
• Templado: Tratado térmicamente.• Laminado: Compuesto de láminas de vidrio y adhesivo.
• Tintado: Coloreado en masa (óxidos metálicos).
• Impreso y Decorado: tratado superficialmente
• Termo-crómico y electro-óptico: dopados concomponentes termosensibles o piezoelctricos.
• Parallamas: armado con malla metálica.
• Moldeado: fabricado por moldeo.
Productos de vidrio para Construcción• En función de su aplicación, se pueden clasificar en:• Cerramientos:
ventanas y huecos acristalados (simple y doble)fábricas de bloque de ladrillomuros cortina carpintería vista u ocultavidrio “estructural”
• Paramentos pisables: Suelos de vidrio.• Vidrio celular: Vidrio muy poroso, con baja absorción
y conductividad térmica (Alta RF).
• Fibra de vidrio: Mantas para aislamiento térmicoRefuerzo de plásticos y conglomerados
• Fibra óptica: conducción de luz (hormigón translúcido)y sensores de deformación (materiales “inteligentes”).
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Doble acristalamientoAcristalamiento simple
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Vidrio Templado
• Calentamiento a 600ºC y enfriamiento rápido
• Incremento de resistencia a flexión
(Templado 200MPa)
• Rotura en trozos pequeños poco cortantes
• Imposibilidad de manipulación posterior
Vidrio Templado
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Vidrio Templado
Vidrio Laminado
•Compuesto por dos o más
láminas de vidrio unidas pormateriales adhesivos.
•La rotura de un vidrio noprovoca el colapso del material.
•Buen comportamiento frente aimpacto (Vidrio de seguridad).
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VidrioLaminado
Vidrios tintados (coloreados)
• Adición de óxidos durante el moldeado
Fe: verde
Se: bronceCo, Ni: Gris
• Reducen la transmisión de radiación solar
(aumento de la absorción térmica)
Excesivo calentamiento, necesidad de templadoDifícil de reponer (variaciones cromáticas)
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Vidrios tintados
(coloreados)
VIDRIO con tratamiento decorativo
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VIDRIO con capa electro-óptica
Variación de las propiedades ópticasal pasar una corriente eléctrica.
VIDRIO con capa termocrómica
Variación de las propiedadescromáticas al transmitirle calor.
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Vidrio armado“PARALLAMAS”
VIDRIOMOLDEADO
Bloque deVIDRIO(“Pavés”)
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VIDRIOMOLDEADOBloque deVIDRIO(“Pavés”)
VIDRIOMOLDEADO“u-GLASS”
VIDRIOMOLDEADO
“Curvado”
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Vidrio moldeado “U-glass”
Vidrio “estructural”
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Vidrio “estructural”
Vidrio “estructural”
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Marcado CE de Productos de vidrio
• Productos de vidrio con Marcado CE (2006-2007):
Productos básicos de vidrio sódico-cálcico, borosilicato y
vitrocerámicas: flotado, armado, impreso (UNE-EN 572-9)Vidrio templado y de seguridad (UNE-EN 1863-2)
Productos de vidrio recubierto y espejos (UNE-EN 1096-4)
Vidrio laminado (PNE-EN 14449)
Vidrio aislante (UNE-EN 1279-5)
Bloques y paveses (UNE-EN 1051-1)
U-glass (UNE-EN 572-1)
Vidrio celular (UNE-EN 13167)
Evaluación de la Conformidad (CE)
• Dependiendo del uso constructivo, se aplicandiferentes sistemas de evaluación:
Sistema 1: Resistencia a fuego, balas o explosiones.(Certificación de producto)
Sistema 3: Reacción al fuego, eficiencia energética oaislamiento acústico.
(Ensayo inicial de tipo)
Sistema 4: Resto de casos.(Declaración del fabricante)
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Tema 11: Vidrio y productos de vidrio.
1. Materias primas y estructura del vidrio
2. Propiedades del vidrio.3. Procesos de fabricación.
4. Tipos y Productos de vidrio para construcción.
5. Aplicaciones del vidrio en construcción.
6. Normativa y Marcado CE de productos devidrio.
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNCurso 2007-2008. EUAT. Campus de Guadalajara
Profesor Gonzalo Barluenga Badiola
Bibliografía de consulta recomendada.
• Smith, W.; Fundamentos de ciencia e ingeniería
de los materiales, Ed. McGraw-Hill, 1998.• CITAV; Manual del vidrio, CITAV, 2001.
• Vasquez, C; El vidrio: Arquitectura y Técnica,
Ed. ARQ, Chile, 2006.
• www.saint-gobain-glass.com/es/
(antigua Cristalería Española)