El vidrio tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria de la construcción debido a sus propiedades únicas: transmisión luminosa, resistencia a la intemperie, dureza o incombustibilidad. Sin embargo, al ser un material frágil, también tiene una desventaja: se rompe fácilmente bajo una tensión mecánica o térmica excesiva.
El riesgo de rotura puede evaluarse mediante un análisis automatizado. Esto permite seleccionar el tipo, tamaño y grosor de vidrio adecuados dependiendo de la función que se vaya a realizar. La mayoría de las roturas de vidrio se deben a uno o varios de los siguientes factores:
▪ daños en la superficie o los bordes del cristal,
▪ contacto entre el vidrio y el metal,
▪ tensiones térmicas en el vidrio,
▪ inclusiones en el vidrio,
▪ vandalismo de vidrio.
La resistencia del vidrio puede verse afectada en el propio proceso de producción, por la presencia tanto de pequeños defectos como de defectos visibles en los que se concentran las tensiones y a partir de los cuales se propagan las grietas. en los que se concentran las tensiones y a partir de los cuales se propagan las grietas. El estado de los bordes del vidrio y su correcto procesado también influyen significativamente en la durabilidad a largo plazo de la estructura de vidrio. El vidrio es flexible hasta que se rompe bajo una carga excesiva.
La carga máxima admisible varía en función de: el tipo, la duración, y la distribución de las cargas que actúan sobre el vidrio, así como de la orientación, la escala de las alteraciones y los defectos microscópicos presentes en la superficie del vidrio.
RESISTENCIA MÁXIMA DEL VIDRIO
Debido a su naturaleza específica, el vidrio no puede utilizarse en la industria de la construcción del mismo modo que otros materiales de construcción con una resistencia específica. Para el cálculo de la resistencia del vidrio, se adoptan factores que minimizan la probabilidad de rotura del vidrio bajo la carga teórica seleccionada. La resistencia máxima del vidrio es variable y, por lo tanto, se describe de forma estadística. La baja resistencia mecánica del vidrio al impacto o a la flexión es también una desventaja.
ELIMINACIÓN DE LAS IMPERFECCIONES
No obstante, debe tenerse en cuenta que todos los tipos de vidrio flotado presentan un cierto grado de imperfección. Una de estas imperfecciones son las inclusiones de sulfuro de níquel. Algunas inclusiones de sulfuro de níquel pueden provocar la fractura espontánea del vidrio templado. endurecido, incluso cuando éste no se somete a ninguna carga o tensión térmica.
El “HeatSoak Test” (HST) ayuda a detectar inclusiones de NiS de importancia crítica en vidrio templado. El ensayo HST no es un procedimiento estándar, se realiza a petición expresa del cliente. Llevar a cabo este ensayo tiene un impacto significativo en el precio del vidrio pedido, ya que tiene en cuenta las pérdidas potenciales debidas a la rotura del vidrio probado en el horno.
El vidrio semitemplado, reforzado térmicamente, no presenta riesgo de rotura espontánea y puede utilizarse cuando se requiera una resistencia adicional del vidrio y el acristalamiento de seguridad no sea obligatorio ni recomendable.
CAUSAS DE LA TENSIÓN TÉRMICA EN EL VIDRIO
El agrietamiento por tensión térmica del vidrio puede deberse a varios elementos. En las fases iniciales de selección del vidrio deben tenerse en cuenta muchos factores que pueden afectar a la tensión térmica en el producto acabado. Uno de los factores que hay que tener presente es si el vidrio permanecerá a la sombra.
Cuando el cristal está parcialmente sombreado por edificios circundantes, dependencias u otros elementos de construcción salientes, se vuelve más frío en esas zonas. Como resultado, esto puede provocar tensiones térmicas que causen la rotura del cristal. El nivel de calentamiento de la zona central del acristalamiento depende en gran medida del grado de absorción, que varía entre los distintos tipos de vidrio.
La rotura del vidrio inducida por la tensión térmica puede también verse afectada por varios factores adicionales, tales como:
- marcos de acristalamiento con un coeficiente de conductividad elevado o en contacto directo con hormigón u otros materiales que puedan favorecer la bajada de temperatura en los bordes del acristalamiento,
- cobertura excesiva del borde del cristal por el marco de la ventana,
- colocación de una lámina absorbente de calor en el acristalamiento previamente instalado,
- el uso de dispositivos internos de sombreado, como cortinas o persianas. Su instalación aumenta los niveles de tensión térmica y debe validarse mediante un análisis térmico adecuado,
- el flujo de aire que sale por las aberturas del sistema de calefacción o aire acondicionado debe dirigirse hacia el interior de la habitación en dirección opuesta al cristal.
El vidrio también puede sufrir tensiones térmicas durante su almacenamiento, antes de ser procesado e instalado. Por ello, debe asegurarse de que el vidrio se almacena en un lugar limpio y seco, no expuesto directamente a la luz solar. En los edificios que no se calientan, por ejemplo durante la construcción, puede agravarse el fenómeno de rotura del vidrio por tensiones térmicas.
Diseñar edificios con vidrio exige a arquitectos e ingenieros análisis precisos. Veneo ofrece asistencia en la selección de vidrios para aplicaciones específicas. A la hora de recomendar conjuntos de vidrio individuales y realizar estimaciones, cálculos y análisis, se basa en los reglamentos y normas nacionales y europeas pertinentes.
