Ovidro[1] é unmaterial duro,fráxil (crebadizo) e transparente.[n. 1] Na súa forma pura, o vidro é un materialtransparente, relativamenteforte, resistente, esencialmenteinerte ebioloxicamente inactivo, que pode ter superficies moi lisas e impermeables. Estas propiedades desexables conducen a un gran número de usos prácticos, tecnolóxicos e decorativos xeneralizado en cristais defiestras,vaixela eóptica. O vidro é fráxil e quebra en anacos afiados. Estas propiedades poden modificarse, ou mesmo mudar enteiramente, coa adición doutros compostos ou con tratamento de calor.
O vidro fórmase con maior frecuencia mediante o arrefriado rápido (témpera) da formafundida. Algúns vidros, como ovidro volcánico, prodúcense de forma natural, e aobsidiana utilizouse para fabricar puntas defrecha ecoitelos desde aIdade de Pedra. As probas arqueolóxicas suxiren que a fabricación de vidro remóntase polo menos ao 3600 a. C. enMesopotamia,Exipto ouSiria. Os primeiros obxectos de vidro coñecidos erancontas, creadas quizais de forma accidental durante ametalurxia ou a produción defaienza, que é unha forma de cerámica que utiliza esmaltes dechumbo.[2]
Debido á súa facilidade para moldearse en calquera forma, o vidro utilizouse tradicionalmente para fabricar recipientes, como cuncas, botellas, tarros e vasos. Ovidro sodocálcico, que contén ao redor dun 70 % desílice, representa ao redor do 90 % do vidro fabricado na actualidade. O vidro pódese colorear engadindo sales metálicos ou pintalo e imprimilo conesmaltes vítreos, o que leva ao seu uso en xanelas devidreiras e outros obxectos dearte en vidro.
A definición clásica do termo «vidro» (un material duro, fráxil e transparente, a base de sílice) é insuficientemente precisa, sobre todo porque incluiría ocuarzo entre os vidros. O desenvolvemento de novos materiais transparentes, desde hai un século, fixo que esta definición quede obsoleta e sexa fonte de confusión, sobre todo porque é difícil asegurarse de que un material fráxil e transparente sexa realmente duro e estea realmente composto de sílice. O exemplo máis evidente é o cristal daslentes correntes, que, aínda que se denomine «cristal», non se axusta á definición orixinal: a maioría dos cristais actuais non son especialmente duros nin están compostos por sílice, senón por materiais orgánicos; de feito, denomínanse cristais orgánicos, en contraposición aos cristais minerais, que agora son máis raros. O cristal dos reloxos denomínase comunmente «cristal de reloxo» (fr), aínda que non está necesariamente fabricado con cristal (pode ser de «cristal de zafiro», que non contén sílice e, en sentido científico, non é un cristal).
Tamén se fala de «perlas de vidro» para referirse a materiais producidos desde fai máis de 3000 anos, aínda que estas perlas non sexan en absoluto transparentes (o seu aspecto vítreo basta para atribuírlles o nome de vidro). O mesmo ocorre cosmillefiori[n. 2] producidos desde a antigüidade. Ala de vidro non ten por que ser transparente, polo que pode ser simplemente translúcido, ou mesmo negra (o mesmo ocorre coa espuma de vidro). Por tanto, na linguaxe común denomínase «vidro» a obxectos que non están feitos deste material, no sentido da definición común de vidro. Pola contra, algúns materiais axústanse perfectamente á definición común de vidro sen selo: ademais do cuarzo, algunhascerámicas[4] son materiais silicatados, duros, fráxiles, transparentes á luz visible, pero non son vidros.
Por tanto, a comunidade científica internacional ofrece outra definición do vidro: desde o punto de vista físico, o vidro é un material amorfo (é dicir, noncristalino) que presenta o fenómeno de transición vítrea. Por baixo do seutemperatura de transición vítrea, que varía considerablemente en función da composición do vidro (máis de 1000 °C para a sílice vítrea, menos de 40 °C para o selenio amorfo), o vidro preséntase enestado vítreo. Hoxe en día, un gran número desólidos amorfos agrúpanse baixo o nome de «vidro». Así, non só fabrícanse vidros minerais, senón tamén vidros orgánicos e mesmovidros metálicos.[5].
Os primeiros obxectos de vidro que se fabricaron foron doas de colar ou abelorios. É probábel que foran artesáns asiáticos os que estabeleceron a manufactura do vidro enExipto, de onde proceden as primeiras vasillas producidas durante o reinado deThutmose III (1504-1450 a.C.). A fabricación do vidro floreceu en Exipto eMesopotamia até o1200 a.C. e posteriormente cesou case por completo durante varios séculos. Exipto produciu un vidro claro, que contiña sílice pura; e coloreábano de azul e verde. Durante a época helenística Exipto converteuse no principal provedor de obxectos de vidro das cortes reais. Mais foi nas costasfenicias onde se desenvolveu o importante descubrimento do vidro soprado noséculo I a.C. Durante a época romana a manufactura do vidro estendeuse poloImperio.
Vidro calcosódico ou vidro de cal. Chamado tamén vidro común ou ordinario. Obtense por fusión conxunta decuarzo,sulfato de sosa ecarbonato cálcico, engadidos mediante ocalcín. Ten tonalidades que van do azul ao amarelo ou ao verdoso. É o material vítreo por antonomasia con numerosas aplicacións na construción e na industria.
Vidro calcopotásico (vidro de Bohemia). Formado por silicato de calcio e potasio. é incoloro aínda en grandes grosores e ten unha boa resistencia química ante os ácidos e bases.
Vidro de sílice. Composto desílice pura e obtido pola fusión de area de cuarzo. é un vidro de gran calidade con boas propiedades ópticas.
Vidro ao chumbo. Úsase como estabilizante o óxido dechumbo en lugar dacalcaria. Ten un extraordinario brillo, transparencia absoluta, e un timbre fino e sonoro á percusión.
Vidro ao borosilicato (vidro bórico). Utilízase como fundente oóxido bórico. Require maior temperatura de fusión e acostuma ser máis difícil de fabricar que os anteriores. Presenta unha gran resistencia ao choque térmico e pequena dilatación térmica.
Tamén se usan cantidades importantes de vidro roto.
Unha vez analizadas ditas materias e sabendo o tipo de vidro que se quere fabricar, determinaremos as dosificacións da fornada.
Forno de fusión de vidro nunha lámina antiga tomada da "Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers".
Preparación e fusión
Unha vez obtida a mestura das materias primas, transpórtase esta ao forno, onde ten lugar a fusión. En primeiro lugar, cara aos 800 °C, comeza a fusión dos compostos alcalinos tales como o cal e outras bases que ao xuntarse coa sílice reaccionan dando silicatos dobres. Por outra parte, os carbonatos, sulfatos e nitratos desprenden gases na súa descomposición que fan ferver violentamente a masa. A 1200 °C, a masa vólvese transparente.
Na segunda parte a fusión é máis lenta e dificultosa, e en ela trátase de eliminar tódalas burbullas pequenas que puideran quedar. Para iso diminúese a viscosidade da masa (1400-1500 °C) o cal se consegue engadindo fundentes ás materias primas, ou ben incorporando ao forno produtos que xeren moitos gases durante os últimos momentos da fusión: desgasificación, liberación dos gases. Por último, a temperatura redúcese en 200-300 °C co fin de conseguir a viscosidade adecuada para o moldeo.
O vidro fúndese nunforno continuo de grandes dimensións e despois de afinado e acondicionado faise caer, en forma de lámina, sobre unha ampla canle situada á saída do forno, a través do cal penetra nunha cámara onde transcorre a etapa principal de todo o proceso. A lámina de vidro é recibida dentro desta cámara sobre un baño deestaño fundido, duns 30 cm de profundidade, e flotando sobre el esténdese e avanza horizontalmente. Ao saír desta cámara pasa por un longo túnel onde sofre a operación de recocido e finalmente córtase.
Obtense directamente unha lámina de vidro puída por ambas caras, sen necesidade de ser sometida a ningunha operación posterior de desbastado e puído.
O vidro unha vez fundido e afinado sae ao exterior por un rebordadoiro e continúa deslizándose sobre unha peza refractaria intercalada entre este e a laminadora, que ten por obxecto repartir uniformemente a masa de vidro entre uns roletes.O rolo inferior leva gravado sobre a súa superficie o debuxo que se desexa imprimir sobre a folla de vidro en estado plástico, creándose así unvidro impreso. Optativamente, podemos embuchar na lámina de vidro, mentres este se encontra aínda en estado viscoso, unha malla metálica; para termos unvidro armado.
A masa vítrea, ao saír do forno, vértese en moldes requecidos dos que toma a súa forma, prensándoo con contramoldes ou estampas para obter osmoldeados de vidro, de grosor superior ao dos vidros planos, provistos de rebaixes, altorrelevo, estrías...
Contrastes térmicos. O quecemento ou arrefriamento "parcial" do vidro orixina na súa masa unhas tensións que provocan a súa rotura. Para produtos recocidos non deben de localizarse diferenzas de temperatura superiores a 25 °C. O tempero permite ao vidro soportar diferenzas de temperaturas de ao redor 200 °C.
Resistencia ao choque térmico. Para os produtos recocidos adoita ser de 60 °C e para os produtos temperados da orde de 240 °C.
Da enerxía transportada por unha onda luminosa ao incidir sobre un vidro en calquera dirección, unha parte é reflectida, outra é absorbida na súa masa, e o resto, emerxe na mesma dirección. O coñecemento dofactor de transmisión luminosa dun vidro, permítenos fixar un valor aproximado do nivel de luminosidade dispoñíbel no interior dun local cando se coñece o nivel de iluminación exterior.
Factor solar. O factor solar é a relación entre a enerxía total que entra nun local a través dun encristalamento, e a enerxía solar que incide sobre dito encristalamento. Esta enerxía total é a suma da enerxía solar que entra por transmisión directa e a cedida polo envidramento ao interior do local como consecuencia da súa absorción enerxética.
Efecto invernadoiro. A enerxía solar que entra nun local a través dun encristalamento é absorbida polos obxectos e paredes interiores, que ao quecerse, emiten radiacións caloríficas de longa lonxitude de onda (superior a 5 nm). Os vidros ao seren practicamente impermeables ás radiacións de lonxitude de onda superior a 5 nm, fai que a enerxía solar que pasa a través dun encristalamento, encóntrase retida no interior do local, facéndolle a este a elevala temperatura.
Gran resistencia agás aosfosfatos e aosalcalinos. Para evitar ataques químicos descalcifícase a superficie. Isto conséguese cun puído ao fogo ou un tratamento químico.
O vidro é un material totalmente reciclábel e non ten límite na cantidade de veces que pode ser reprocesado. Ao reciclalo non se perden as propiedades e afórrase unha cantidade de enerxía de arredor do 30% con respecto a un vidro novo.
Para a súa adecuada reciclaxe o vidro é separado e clasificado segundo o seu tipo, o cal, polo común, está asociado á súa cor. Unha clasificación xeral é a que divide aos vidros en tres grupos: verde, ámbar e transparente. O proceso de reciclado logo da clasificación do vidro require que todo material alleo sexa separado como son tapas metálicas e etiquetas, logo o vidro é triturado e fundido xunto conarea,hidróxido de sodio ecalcaria para fabricar novos produtos que terán idénticas propiedades con respecto ao vidro fabricado directamente dosrecursos naturais.
En certos casos o vidro é reutilizado, antes que reciclado. Non se funde, senón que se volve a utilizar unicamente lavándoo. En acristalamentos, tamén se pode aproveitar o vidro cortándoo novamente (sempre que se necesite unha unidade máis pequena).
Son produtos translúcidos, nos cales o raio luminoso ao atravesalo sofre difusións máis ou menos intensas, pola cal a visión ao seu través é borrosa. Poden ser de cor. Aplícase en portas e cerramentos de ocos fixos ou practicábeis, nos que non sexa necesario a transparencia, pero si o paso da luz.Grosor máximo de 10 mm.
Son aqueles vidros planos sometidos a tratamentos tales que ao fracturarse fano en fragmentos pequenos non cortantes ou os fragmentos fican unidos grazas a outros materiais. Considéranse vidros de seguridades oslaminares, osaramados, ostemperados...
Son vidros de seguridade compostos por dous ou máis cristais unidos intimamente por interposición de láminas de materia plástica (butiral de polivinilo).
O produto obtido ten a mesma transparencia que calquera vidro do mesmo grosor, e pode recibir calquera tipo de manufacturas. Na fabricación deste vidro pódese combinar todo tipo de cristais incoloros, de cor, reflectantes, resistentes ao fogo... En caso de rotura, os cachiños de vidro quedan adheridos ao butiral, permanecendo o conxunto dentro do marco, proporcionando seguranza ás persoas e impedindo a entrada ao seu través. É un bo illante acústico; o seu coeficiente de transmisión térmico é semellante ao dun vidro monolítico de igual grosor; os valores de resistencia aflexión,tracción ecompresión variarán en función dos compoñentes (recocidos outemperados) e do número de follas que o compoña, xa que o conxunto non se comporta como un cristal monolítico do mesmo grosor.
Variando a natureza, número e grosor dos seus compoñentes obtéñense conxuntos de características diferentes, podendo variar a súa resistencia para proporcionar dende unha seguranza física até unha protección antibalas. Así temos:
Vidros de seguranza física: resistente a caídas de persoas, impactos fortuítos etc; utilizado en acristalamento de antepeitos, grandes superficies, instalacións deportivas, lucernarios, cubertas de vidro, portas acristaladas eventás de edificios escolares etc. Ventás de piscinas e acuarios. Acristalado de automóbiles. Grosor de 6 a 10 mm.
Antiagresión / antirroubo: resistente a impactos intencionados de obxectos contundentes,cócteles molotov. Empregado en escaparates, expositores de obras de arte, protección de ditas obras etc. Grosor de 13 a 20 mm.
Antibalas: resistente a impactos de munición de arma lixeira: curta, longa e de caza. Portelos de caixas de aforros, instalacións militares, instalacións penitenciarias, farmacias, administracións de lotaría... Grosores de 23 a 61 mm.
Son vidros planos (transparentes ou impresos) obtidos por coada continua e laminación, que durante o proceso de fabricación colocouse no interior da súa masa unha malla metálica soldada de retícula cadrada. Ao crebarse, os cachiños de vidro fican retidos pola malla. Teñen grosores de 6 a 7 mm.
Aplícanse en ventás de naves industriais, portas deascensores... en xeral en pechamentos de ocos onde se pretenda seguridade contra cortes de persoas así como ventás de difícil acceso.Cubertas de vidro. Non debe empregarse en encristalamentos múltiples.
Otemperado consiste en someter os produtos vítreos a temperaturas elevadas e arrefrialos bruscamente.O cristal ou o vidro impreso, unha vez manufacturado, é introducido nun forno eléctrico que eleva a temperatura do cristal a uns 700 °C, a continuación é sacado do forno e arrefriado bruscamente. Este tratamento transforma o vidro recocido nun produto distinto, ao conferirlle características totalmente novas, aumentando considerablemente a resistencia mecánica, así como a resistencia ao choque térmico.
O vidro temperado e impreso é o da marca comercial CLARIT que pode ter grosores de até 11 mm. O vidro simplemente temperado responde á marca de SECURIT, de grosores que van dende os 4 e os 11 mm.
Resistencia ao impacto elevada. A resistencia ácompresión é de 10.000 kp/cm2. A tensión de rotura aflexión varía de 1.200 a 2.000 kp/cm2. A resistencia aochoque térmico é duns 240 °C. Todas as manufacturas deben realizarse antes de temperalo vidro. En caso de fractura, fracciónase en pequenos cachos redondos non cortantes diminuíndo o perigo de accidentes.
Encristalamentos en xeral e sobre todo en zonas onde a rotura do vidro pode danar ás persoas. Non se pode empregar en cubertas de vidro.
O cristal temperado e o vidro impreso temperado en grosores de 10 mm poden aplicarse en portas e instalacións, nos que os volumes de vidro son enlazados por pequenas pezasmetálicas, sen ningún outro perfil nin elemento de suxeición.
Perfil de vidro translúcido fabricado por coado-laminado e posterior moldeado (armado ou sen armar), con sección en forma de “U” de gran rixidez, que permita a construción de grandes paramentos sen necesidade de intercalar perfís metálicos, a excepción dos que formen o bastidor perimétrico. O perfil armado leva oito fíos deaceiro inoxidábel introducidos lonxitudinalmente na masa do vidro. Esta armadura dálle seguridade ao produto, xa que impide o desprendemento dos cachos de vidro en caso de rotura, factor importante cando se aplica en cubertas e lucernarios. A especial conformación do perfil permite realizar tres sistemas distintos de colocación en obra: en peite, en greca e en cámara.
Pódense construír cerrumes verticais (planos, curvados ou poligonais), inclinados e horizontais. A súa lonxitude máxima é de 6 metros.
Son pezas de vidro de vidro translúcido, macizas ou ocas, que se obteñen polo prensado dunha masa fundida de vidro nuns moldes dos que toma a súa forma. Destínanse á construción deforxados e paramentos verticais. Poden ser sinxelos ou macizos, cun só elemento macizo construído no molde; ou dobres, formados por dous elementos independentes que, soldados entre si, dan lugar a unha soa peza concámara de ar. Teñen propiedades de illamento térmico, atenuación acústica e boa resistencia ao lume.
Unidades de acristalamento illantes térmico-acústicos
Conxunto formado por dous ou máis cristais, separados entre si por cámara de aires deshidratado. A separación entre cristais está definida por un perfil intercalado metálico en cuxo interior introdúcese o produto secante que absorbe a humidade do aire contido entre os cristais e a estanquidade está garantida por unha dobre selaxe perimétrica, resistente aos axentes atmosféricos. A primeira selaxe realízase sobre o marco separador, antes da montaxe dos vidros. O segundo e definitivo, úsasepolisulfuro unha vez realizada a montaxe.
As dimensións máximas son de 350x250 cm. As dimensión mínimas non deben ser inferiores a 39x39 cm. Fabrícanse con cámara de aire de 6, 8 e 12 cm de grosor e combinando cristais transparente con cristais de cor, reflectante,impresos,laminar.
Tipos:
Dobre: formado por dous cristais e unha cámara de ar.
Triplo: formado por tres cristais e dúas cámaras de ar.
Características.
Eleva o confort térmico dos locais ao eliminar o efecto “vidro frío” nas zonas próximas ao encristalamento, constituíndo un excelente illante térmico reducindo as perdas da calor en máis dun 40 %.
Evita ascondensacións no interior da cámara, polo que mantén sempre a súa transparencia.
Dobre envidramento composto por dous cristais temperados ou dous cristais laminares, separados cun marco periférico con dobre barreira de estanquidade, e por un xel transparente e incoloro que ten como misión absorber as radiaciónscaloríficas en caso de incendio.
Vidro temperado transparente de alta resistencia. Produto clasificado como parachamas substituíndo os vidros armados nesta aplicación. É un vidro de seguridade, fabricado mediante tratamento específico dun monolítico habitual.
Vidro de alta resistencia mecánica con tratamento de capa especial. É resistente aochoque térmico.
Aplicable en todos os casos onde se precise o uso de acristalamentos contra o lume e especialmente en exteriores onde a súa baixa radiación impide a propagación vertical do fogo.
Son vidros de baixaemisividade. Cristal cunha das súas caras reflectante obtida mediante unha capa metálica depositada por pirólise (ou por pulverización catódica en baldeiro, “cool-lite”). Poden ser temperados, incorporado no encristalemento illante ou formar parte do vidro de seguranza laminar. A súa tonalidade é prata por reflexión e bronce por transmisión. Grosores de ata 10 mm
Vidro tratado por ambas caras coa intención de conseguir unha textura superficial que reduza a reflexión da luz sen distorsionar as cores. A principal aplicación deste vidro é o encristalemento e protección de cadros.
Afibra de vidro é unha fibra mineral fabricada a partir de diferentes tipos de vidro. Para a súa fabricación pártese de mesturas de materias primas ricas en calcaria para favorecer a lixeireza de peso e a estabilidade química.
Obtense por dous procedementos:
Por centrifugado da masa vítrea.
Por peneirado da masa ao facela pasar por finos borteis.
O diámetro medio das fibras vén a ser de 20 a 25 micrómetros. Un metro cúbico de fibra de vidro pesa 60 kg. Soporta temperaturas de 500 °C.
Os produtos poden presentarse:
Espidos.
Revestidos dun complexo.
Fibra de vidro para aplicacións "in situ". É a fibra de vidro con ou sen aglomerar e presentada en sacos.
Fibra para inxectar. É a fibra de vidro cortada, presentada en forma de nódulos ou flocos con aglomerante.
Fibra de vidro para proxectar. É a fibra cortada, presentada en forma de nódulos ou flocos sen aglomerante.
Fibra para recheo. É a fibra de vidro sen cortar e sen aglomerantes, que se utiliza para recheo.
Paneis. É a fibra de vidro aglomerada con ou sen revestimento e presentada en forma de paralelepípedos rectangulares.
Coquillas. É a fibra de vidro aglomerada e presentada en forma de cilindros anulares
Burlete. É a fibra de vidro aglomerada ou non, presentada en forma de cordón.
Produtos moldeados. É a fibra de vidro aglomerada e presentada en calquera forma concreta distinta das contempladas anteriormente.
O emprego da fibra de vidro en construción é, fundamentalmente como illante térmico e absorbente acústico. As coquillas para illamento de tubos e conducións de auga quente.
Vidro obtido por fusión de po vítreo, onde un proceso termo-químico no po do vidro ao fundirse créansecélulas en estado de parcial baleiro e pechadas entre si, polo cal non se comunican. Produto de cor gris escura. Densidade moi lixeira (170 kg/m³). Impermeábel. Bo illante térmico e acústico.
O seu emprego fundamental é comoillante térmico. Prevén as humidades de condensación e ofrece illamento e protección de resistencia ao fogo. Considéraseincombustible.
Comercialízase en placas duns 3 cm de grosor e 30x50 cm de superficie.
↑Traité des matériaux - Volume 1 - Introduction à la science des matériaux,PPUR, 1999ISBN2-88074-402-4, p. 64 ; máis detalles sobre as sustancias vitrificables p. 205-210.
