História e Propriedades do Vidro

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Vidro
AULA 03
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INTRODUÇÃO
Alguns historiadores julgam que o primeiro vidro produzido pelo homem veio da Síria, aproximadamente 3000 anos antes de Cristo;
Outros apontam o Egito, cerca de 2500 anos a. C.;
A realidade é que em 1400 a.C. foram descobertas relíquias de uma fábrica de produtos de vidro, Tel Amona no Egito;
Posteriormente, os egípcios auxiliaram os romanos na produção de vasos, garrafas, jarras e outros objetos de adorno;
Graças ao vidro, foi possível uma melhor visão dos espaço por parte dos astronautas, sua composição tinha sofisticada tecnologia e revestimento em óxidos metálicos;
INTRODUÇÃO
No século XX, as pesquisas das suas propriedades físicas e químicas possibilitaram novos tipos de vidro: vidros temperados, vidros laminados, fibras de vidro, fibras óticas e vidro cerâmico;
Sua estrutura atômica traduz as propriedades de um líquido super-resfriado;
PRODUÇÃO DO VIDRO PLANO
No começo do século XX, a fabricação do vidro para vidraças era feita pelo processo do cilindro, era lento, descontínuo e resultava um produto de baixa qualidade;
Em 1914, surgiu o processo Fourcault, onde o vidro é estirado verticalmente em uma torre de 10 a 15m de altura, passando pelo debiteuse, resfriadores à base de água, a espessura da lâmina depende de 4 fatores:
Temperatura do vidro;
Nível de debiteuse;
Resfriadores;
Velocidade de estiramento;
PRODUÇÃO DO VIDRO PLANO
O início do estiramento se dá quando se atira uma lança no vidro fundido e a eleva verticalmente. A lâmina se forma devido à tensão superficial e viscosidade do vidro;
Problemas na homogeneidade química e térmica, irregularidades no debiteuse, velocidade de estiramento, são combinações que podem contribuir para causar as ondulações características de todos os vidros estirados;
O último estágio da produção é o recozimento, destinado a eliminar as tensões internas que impediriam o corte dos vidros.
PRODUÇÃO DO VIDRO PLANO
Processo Libby-Owens (com patente I.W. Colbum) – Introduzido em 1920.
Nesse processo o vidro se estira na vertical, mas a uma certa altura, a lâmina se curva sobre um rolo dobrador, e prossegue na forma horizontal;
Não precisa de bebiteuse, não apresenta tantas inclusões e defeitos quanto o Fourcault, e pode ter uma região de recozimento maior, o que melhora a qualidade nessa fase;
A desvantagem é que a superfície não fica tão brilhante devido ao rolo dobrador;
PRODUÇÃO DO VIDRO PLANO
Processo Pittsburgh
Nesse processo a debiteuse é substituída por um bloco refratário submerso algumas polegadas abaixo da superfície, com ele podemos determinar a linha de origem da lâmina e controlar as correntes de convecção na câmara. 
Assim a qualidade fica superior à do Fourcault;
PRODUÇÃO DO VIDRO PLANO
Vidro polido - cristal
Inicialmente foi usado basicamente para fabricação de espelho, e na indústria automobilística;
Hoje ele substitui o vidro estirado em todas as aplicações;
Antes era um processo semelhante ao do vidro estirado, acrescentando uma retífica e um polimento;
Agora foi substituído pelo float, onde a diferença principal é a redução de custos pelo polimento não perder cerca de 20% da espessura do vidro, e ser feita por um banho de estanho fundido, que produz uma perfeita planimetria das faces.
PRODUÇÃO DO VIDRO PLANO
Vidro polido - cristal
Outro tipo de vidro usado é o vidro impresso, que é translúcido, e no qual geralmente uma das faces é plana e a outra apresenta um desenho produzido por um rolo com a forma desejada.
Usa-se vidro aramado para resistência ao fogo;
Diferenças entre vidro, float e cristal
O vidro (estirado) e o cristal (float) possuem praticamente a mesma composição química e resistência mecânica.
A diferença está nas propriedades óticas.
O vidro possui ondulações que produzem distorções de imagens.
O cristal não possui ondulações superficiais, tem menor percentagem de defeitos e não distorce imagens porque suas faces são perfeitamente paralelas.
O vidro na arquitetura	
Nos referimos essencialmente ao vidro sob a forma de:
 chapa plana ou curva, de espessura variável, utilizado em divisórias, portas, janelas;
elementos decorativos (espelhos, vidros impressos);
e como parte de um sistema construtivo (fachadas cortina, fachadas pele de vidro e, mais recentemente o structural glazing);
O vidro na arquiteturA
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO VIDRO COMUM OU RECOZIDO E DO VIDRO TEMPERADO	
Módulo de elasticidade: E = 75000 +/- 5000MPa
Tensão de ruptura à flexão:
Vidro recozido: 40 a 45MPa
Vidro temperado: 180 a 200MPa
Coeficiente de Poisson: 0,22;
Peso específico: 2.500kgf/m³;
Dureza: 6 a 7 na escala Mohs;
Índice de refração: 1,52;
Coeficiente de dilatação linear entre: 20°e 100°C; C = 0,19kcal/kg.°C;
Tensão admissível à flexão:
Vidro recozido: 13 a 15MPa
Vidro temperado: 60 a 64MPa
Vidros coloridos e termorrefletores
Para o caso de lugares frios, utiliza-se vidro mais transparente para economia de iluminação artificial;
Para o caso de lugares quentes, utiliza-se vidro termorrefletor para economia de energia na diminuição da temperatura interna;
Vidro impresso ou fantasia
São fabricados desde 1890, o vidro ao sair do forno passa por dois rolos contendo desenho em um dos dois onde é gravado na superfície do vidro e esse depois é levado ao recozimento;
Tem a mesma composição química do float ou vidro comum;
É translúcido por possuir figuras geométricas em uma ou duas faces, aumentando ou diminuindo os graus de privacidade;
Alguns tipos de espessura podem ser temperados para aumentar de três a cinco vezes sua resistência mecânica;
Os vidros impressos gravados e esmaltados são indicados quando se deseja obter luminosidade sem comprometer a privacidade;
Exemplos de aplicação são em painéis decorativos, janelas, portas, divisórias, fachadas e boxes de banheiros.
Vidros de segurança
São vidros que devem ser empregados em locais onde há perigo de queda ou colisão e que não há outra proteção específica além do vidro;
Primeiramente foram normalizados na indústria automobilística e posteriormente na construção civil;
A diferença fundamental do vidro de segurança para o vidro comum é que, ao ser fraturado, ele produz fragmentos menos suscetíveis de causar ferimentos;
Podem se dividir em: temperado, laminado e aramado;
Vidros de segurança
VIDRO TEMPERADO
Tem esse nome por analogia ao aço temperado, o processo consiste em aquecer o metal até uma temperatura crítica e depois resfriá-lo rapidamente;
A diferença é que no aço a têmpera modifica a dureza e a resistência, já no vidro a têmpera produz tensões internas que aumentam a resistência;
Essas tensões internas estimulam uma pré-compressão que podemos comparar com o concreto protendido;
Vidros de segurança
VIDRO LAMINADO
Consiste em duas ou mais lâminas de vidro fortemente interligadas, sob calor e pressão, por uma ou mais camadas de polivinil butiral – PVB, resina muito resistente e flexível, ou outra resina plástica aprovada;
Dentre uma série de cuidados que deve-se ter ao produzir o vidro laminado, as chapas devem ser lavadas, cortadas e secas, são montadas com o butiral e levadas pra uma estufa que proporciona a primeira aderência;
Depois ocorre uma pré-remoção de ar onde as chapas são pressionadas e o ar entre o laminado é expulso em parte;
Posteriormente o conjunto é submetido a um ciclo que atinge 10 a 15 atmosferas de pressão, a mais de 100°C de temperatura. Depois disso está constituído o laminado.
Vidros de segurança
VIDRO LAMINADO
Há dois tipos de vidros de segurança laminados, os simples e os múltiplos:
Os simples
compostos por duas lâminas de vidro e uma película de PVB, são indicados para locais onde se quer evitar o risco de queda de lascas de vidro ou lacerações, bem como penetração de objetos.
podem ser feitos com PVB colorido e/ou vidros termorrefletores;
exemplo: automóveis,fachadas de edifícios, paredes divisórias, portas, parapeitos, sacadas, vitrines etc.
Vidros de segurança
VIDRO LAMINADO
Os múltiplos
compostos de três
ou mais lâminas de vidro e duas ou mais películas de PVB;
são recomendados em casos de severas exigências de segurança
exemplo: pára-brisas e janelas de carros blindados, visores de cabines de vigilância, torres de segurança, locomotivas, aeronaves, navios etc.
Vidros de segurança
VIDRO ARAMADO
Consiste em passar o vidro em fusão juntamente com uma malha metálica através de um par de rolos;
A principal característica desse vidro é sua resistência ao fogo, sendo considerado um material antichama. Não estilhaça e não é corrosivo;
Pode ser utilizado em portas corta-fogo, janelas, dutos de ventilação vertical e passagens de saídas de incêndio, é recomendado também em locais sujeitos a impactos e abusos.