Métodos de fabricación del vidrio
A lo largo de la historia del vidrio han sido varios los métodos utilizados para la fabricación de vidrio plano;dichos métodos han pasado, gracias a un importante esfuerzo tecnológico, de los antiguos sistemas desoplado a boca a los modernos sistemas de flotado.El procedimiento de fabricación de vidrio plano por el método de flotado ha supuesto una revolución industrialen este sector. Dicho método fue desarrollado por la compañía Pilkington en 1959 y en la actualidadprácticamente todos los vidrios usados en la construcción son fabricados por flotado.Se denomina flotado debido al proceso de fabricación que consiste en fundir el vidrio en un horno balsapara a continuación, hacerlo pasar a una cámara en la que existe un baño de estaño fundido, de maneraque el vidrio flota sobre él, se extiende y avanza horizontalmente. Al salir de la cámara, pasa por un túnelde recocido y finalmente se corta. Por este método se consiguen vidrios de una elevada calidad a lo quehay que añadir una capacidad de producción muy elevada: para un espesor de 6 mm se alcanzan 240 m / h.
Composición y características generales
a.- Composición
El vidrio común o vidrio base, también denominado vidrio de silicatosodocálcico, está compuesto por:
Sílice (SiO2), material vitrificante De 69 a 74%
Óxido de Sodio (Na2O), fúndente De 12 a 16%
Óxido de calcio (CaO), estabilizante De 5 a 12%
Óxido de magnesio (MgO) De 0 a 6%
Óxido de aluminio (Al2O3) De 0 a 3%
Además de estos componentes, el vidrio plano puede contener tambiénpequeñas cantidades de otras sustancias.
b.- Características mecánicas
Durante su uso el vidrio puede estar sometido a esfuerzos mecánicos dediferente tipo: tracción, compresión, torsión, impacto y penetración.El comportamiento del vidrio bajo estos esfuerzos depende de variosfactores, entre los que se encuentran la rigidez de los enlaces entre lasmoléculas que lo constituyen y principalmente, el estado de su superficie.En la superficie del vidrio existen fisuras microscópicas que actúan comolugares de concentración de las tensiones mecánicas y en consecuencia,como centros de iniciación de posibles fracturas. Debido a la imposibilidadde eliminar estos defectos microscópicos, la resistencia mecánica real delvidrio está muy por debajo de su resistencia teórica.Otra de las consecuencias de estas microfisuras superficiales es que laresistencia a la compresión de un vidrio es mucho más elevada que la resistenciaa la tracción, por lo que un vidrio rompe siempre a tracción. No esposible dar un valor preciso de la resistencia a tracción, ya que el valorcaracterístico de esta resistencia mecánica está asociado con el estado dela superficie y le influye de manera notable la duración de la aplicación dela carga.Los ensayos proporcionan los siguientes resultados:
Resistencia a la compresión.
La resistencia del vidrio a la compresión es muy elevada (10.000 kg / cm2),por lo que en sus aplicaciones normales es prácticamente imposible la roturadel vidrio por compresión.
Resistencia a la tracción.
La resistencia a la tracción para el vidrio recocido es del orden de 400 kg /cm2; para el vidrio templado es del orden de 1.000 kg / cm2 (dos veces ymedia superior).
Resistencia a la flexión.
Cuando un vidrio esta trabajando a flexión, tiene una cara sometida a traccióny la otra a compresión. La resistencia a la rotura por flexión será:
Para un vidrio recocido sin defectos visibles, del orden de 400 kg / cm2
Para un vidrio templado, del orden de 1.000 kg / cm2
Otras propiedades mecánicas que caracterizan a los vidrios son:
Densidad.
La densidad del vidrio es de 2,5 g / cm3, lo que supone para un vidrio plano, una masa de 2,5 kg / m2 ymm de espesor.
Dureza.
La dureza del vidrio (su resistencia al rayado) es de 6,5 en la escala de MOHS, lo que representa unadureza ligeramente inferior a la del cuarzo.
Elasticidad.
Módulo de Young "E".Es el coeficiente que relaciona el alargamiento DL que experimenta una barra de vidrio de longitud L y secciónS sometida a una fuerza de tracción F.
F / S = E. ( DL / L), Para el vidrio común: E = 7. 1010 . Pa
Coeficiente de Poisson "m" Es la relación entre la deformación lateral (contracción) y la longitud (alargamiento) cuando se aplica al vidrio un esfuerzo de tracción. Para el vidrio común: m = 0,22.
c.- Características acústicas
El aislamiento acústico total de una pared es prácticamente igual al proporcionado por la parte peoraislada de la misma. Las ventanas suelen constituir el punto débil en la atenuación acústica de uncerramiento. El ruido pasa a través de una ventana por diferentes caminos, la falta de aislamiento en unode estos caminos hace prácticamente inútiles las demás soluciones.En general cuanto más grueso es el vidrio mayor atenuación proporciona, sin embargo si se duplica el espesorsolamente se ganan 4 dB de atenuación.