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FACULDADE PARAISO DO CEARÁ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II KLAYRTON ROMMEL SANTOS FERREIRA OSCAR VINÍCIUS SANTANA SARAIVA PABLO EPIFANIO GONÇALVES PINHEIRO RAMON DOS SANTOS PEREIRA A HISTÓRIA, COMPOSIÇÃO, PRODUÇÃO DO VIDRO E OS PRINCIPAIS TIPOS DE VIDRO E SUAS APLICAÇÕES. JUAZEIRO DO NORTE 2018 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Descoberta do fogo ........................................................................................................... 4 Figura 2 - Técnica do sopro ............................................................................................................... 5 Figura 3 - Técnica de cinzelagem ..................................................................................................... 5 Figura 4 - Técnica de polimento ........................................................................................................ 6 Figura 5 - Composição do vidro ........................................................................................................ 6 Figura 6 - Esquema de produção do vidro ....................................................................................... 8 Figura 7 - Ciclo infinito do vidro ......................................................................................................... 9 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 3 2 HISTÓRIA ............................................................................................................... 4 3 COMPOSIÇÃO DO VIDRO ..................................................................................... 6 4 PRODUÇÃO DO VIDRO ......................................................................................... 7 5 OS PRINCIPAIS TIPOS DE VIDRO ........................................................................ 9 5.1 Tipo ................................................................................................................ 10 5.2 Forma ............................................................................................................. 10 5.3 Transparência ............................................................................................... 10 5.4 Acabamento .................................................................................................. 11 5.5 Cor ................................................................................................................. 11 6 A PRINCIPAIS APLICAÇÕES DO VIDRO ........................................................... 11 6.1 Vidro comum (float) ou impresso ................................................................ 12 6.2 Vidro de segurança temperado .................................................................... 12 6.3 Vidro de segurança laminado ...................................................................... 12 6.4 Vidro de segurança aramado ....................................................................... 13 7 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 13 REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 15 3 1 INTRODUÇÃO A crescente utilização do vidro na construção civil é algum notório na atualidade em função de suas características. Segundo PINHEIRO (2007) a utilização do vidro tinha por objetivo apenas deixar passar a luz e proteger contra intempéries, ou seja, a utilização do vidro se resumia apenas as funções de vedação e de passagem de luz. Ao longo dos tempos foi sendo descoberto que os vítreos podem assumir outras funções conforme a necessidade humana, nas mais diversas situações. Contudo, os vidros passam quase que totalmente despercebidos, uma vez que, fluentemente, tornam-se parte da paisagem. As novas tecnologias aplicadas ao vidro, fizeram o material ganhar propriedades antes desconhecidas ou inexistentes, tornando-o um forte concorrente na construção civil. De acordo com PINHEIRO (2007) as propriedades de controle acústico, controle térmico, proteção contra riscos de ferimentos, barreira contra raios ultravioleta, proteção contra disparos de armas de fogo, proteção contra incêndios e, até mesmo, decoração de interiores permitiram que os vidros se tornassem indispensáveis no ambiente construído. No mercado atual, encontra-se em umas diversidades de formatos, composições, tipos e sob formas mais variadas de produtos, contudo, devendo ser criteriosa a sua escolha. Vale ressaltar que na escolha deve-se observar e relacionar os mais diversos pontos como, por exemplo, especificações do fabricante, tipo, dimensões e aplicação a qual se destina, baseando-se e norteando sempre às normas técnicas correlatadas e de suma importância se o fabricante possui certificações da ISO. Diante de tantas propriedades faz necessário um conhecimento mais direcionado aos profissionais envolvidos com o material, sobre a história por trais do material atual, sua composição, a maneira como ocorre sua produção, os principais tipos e principalmente suas aplicações. 4 2 HISTÓRIA A utilização do vidro é algo existente desde a pré-história e era encontrado em seu formato natural, como um mineral, sendo utilizado em função do seu poder de corte, hoje considerada como defeito. A principal utilização do mineral chamado Obsidiana, originado de ação vulcânica, era a de produzir armas e ferramentas de corte, visto a falta de conhecimento dos metais. Atualmente essa característica das Obsidianas é aproveitada em ferramentas de corte de precisão, na área da saúde (AKERMAN, 2013). Segundo Carpanez (2016), não se sabe ao certo que povo descobriu o vidro, mas atribui-se aos mercadores fenícios que durante suas viagens fizeram fogueiras utilizando blocos de salitre, percebendo a formação de um líquido que rapidamente de solidificava. Figura 1 - Descoberta do fogo Fonte: AKERMAN (2013) É incerto a origem da produção de vidros, tanto que a Associação Técnica Brasileira das Indústrias Automáticas de Vidro classifica como não certo o período e o povo que descobriu o vidro (PINHEIRO, 2007). 5 Bergamo e Motter (2014, p.3) explicam que o vidro foi usado inicialmente para criação de pequenos ornamentos como vasos, copos e jarras, passando também a exercer a função de espelhos e produção de vitrais. Conforme Fonseca (2007), o vidro incolor foi descoberto com os egípcios, já que os mesmos passaram a ter domínio da coloração artificial, sendo sua composição a base de chumbo. E também foram os povos egípcios descobriram diversas técnicas de manipulação desse esplendido material, como o sopro, a cinzelagem1 e o polimento. Figura 2 - Técnica do sopro Fonte: JUNTO E MISTURADO (2012) Figura 3 - Técnica de cinzelagem Fonte: AKERMAN (2013) 1 Ato ou efeito de esculpir com cinzel (material cortante em uma das extremidades utilizado para gravar) 6 Figura 4 - Técnica de polimento Fonte: AKERMAN (2013) 3 COMPOSIÇÃO DO VIDRO O vidro é classificado como um material diferente dos outros por possuir características bastante raras como não ser poroso, nem absorvente e possuir a uma ótima isolação. Mas resumindo o material em propriedades mais gerais temos, uma substância inorgânica,homogênea, com transparência, com boa dureza e obtida através do resfriamento de uma massa em fusão. Outro ponto importante sobre o vidro é que ele possui um baixo índice de dilatação e condutividade térmica e suporta pressões de 5.800 a 10.800 kg/cm² (PINHEIRO, 2007). O gráfico a seguir mostra os principais constituintes de um vidro, dito comum: Figura 5 - Composição do vidro Fonte: PINHEIRO (2007) 7 Uma alternativa bastante usada pela industrial do vidro é o uso de sucata de vidro, a qual antes de ser levada ao forno é limpa e selecionada. Essa utilização auxilia na fusão do material, por diminui a carga energética de produção e aumenta a capacidade de extração e vida útil dos fornos. A coloração de vidros se dá pelo emprego de corantes, constituídos por substâncias como o Selênio (Se), Óxido de Ferro (Fe2O3) e Cobalto (Co3O4) entre outros. (PINHEIRO, 2007) Segundo Barros (2010, p.5) “umas das razões de o vidro ser tão popular e duradouro, talvez esteja na sua análise, pois os vidros mais comuns, aqueles usados para fazer os vidros planos e embalagens e que, tecnicamente, são denominados “silíco-sodo-cálcios”, têm uma composição química muito parecida com a da crosta terrestre”, a saber: Tabela 1 - Composição química vidro comum Óxidos % na crosta terrestre % nos vidros comuns SiO2 (sílica) 60 74 Al2O3 (alumina) 15 2 Fe2O3 (óxido de ferro) 7 0,1 CaO (cálcio) 5 9 MgO (magnésio) 3 2 Na2O (sódio) 4 12 K2O (potássio) 3 1 Fonte: BARROS (2010) 4 PRODUÇÃO DO VIDRO Na produção de vidros convencionais, a técnica tradicional utilizada é o método de fusão/resfriamento. Nesse método, há a fusão das matérias-primas em altas temperaturas, onde tornam-se uma mistura homogênea e moldável, para posteriormente ocorre o resfriamento rápido do material. Na fase de fundição das matérias-primas, a estrutura molecular do fundido apresenta grandes semelhanças com a de um líquido, mas à medida que o resfriamento acontece, ocorre um novo arranjo estrutural, dependente da taxa de resfriamento. (ALVES et al, 2001). Abaixo, um esquema simplificado de como ocorre o processo de fabricação de vidros convencionais: 8 Figura 6 - Esquema de produção do vidro Fonte: PINHEIRO (2007) Segundo Barros (2010), o vidro é um elemento bastante versátil e detentor das qualidades abaixo: a) Transparência (permeável à luz) b) Dureza c) Não absorvência d) Ótimo isolador dielétrico e) Baixa condutividade térmica f) Recursos abundantes na natureza g) Durabilidade O vidro ainda surpreende com o fato do mesmo ser totalmente reciclável, possuindo um ciclo infinito de reaproveitamento sem perder nenhuma de suas qualidades. 9 Figura 7 - Ciclo infinito do vidro Fonte: RECICLOTECA (2008) 5 OS PRINCIPAIS TIPOS DE VIDRO Os vidros hoje são utilizados nas mais variadas situações, mas sua utilização deve ser adequada as suas propriedades. A variedades de vidros tem o propósito de ajustar suas propriedades às suas finalidades. Atualmente na construção são utilizados basicamente dois tipos de vidros, o float e o vidro estirado, ambos com suas respectivas variações. O sistema float surgiu por volta dos anos 1950, na Grã-Bretanha, E trata- se de um processo que tem por base fazer o vidro, ainda não derretido, flutuar em estanho derretido, e em seguida o vidro ganha a espessura desejada, sendo recozido, resfriado e recortado conforme a necessidade comercial (BLINDEX, [200-?]) Segundo Alves et al (2001), a diferença entre o vidro float e o estirado está basicamente nas propriedades óticas, uma vez que o estirado possui ondulações que produzem distorções de imagens, e o float (ou cristal), não possui ondulações superficiais, e com isso consegue ter menor percentagem de defeitos e não distorce imagens porque suas faces são perfeitamente paralelas. 10 A NBR 7199 (1989) adota as seguintes divisões no que se refere ao Tipo, Forma, Transparência, Acabamento e Cor: 5.1 Tipo a) Vidro recozido: que após sua saída do forno e resfriamento gradual, não recebe tratamento térmico ou químico; b) Vidro de segurança temperado: que foi submetido a um tratamento térmico, através do qual foram introduzidas tensões adequadas e que, ao partir-se, desintegra-se em pequenos pedaços menos cortantes que o vidro recozido; c) Vidro de segurança laminado: composto de várias chapas de vidro, unidas por películas aderentes; d) Vidro de segurança aramado: formado por uma única chapa de vidro, que contém no seu interior fios metálicos incorporados à massa na fabricação. Ao quebrar, os fios mantêm presos os estilhaços; e) Vidro térmico absorvente: absorve pelo menos 20% dos raios infravermelhos, reduzindo deste modo o calor transmitido através dele; f) Vidro composto: unidade pré-fabricada de duas ou mais chapas de vidro, selada na periferia formando vazios entre as chapas, contendo no interior gás desidratado, com a finalidade de isolamento térmico e acústico. 5.2 Forma a) Chapa plana; b) Chapa curva; c) Chapa perfilada; d) Chapa ondulada. 5.3 Transparência a) Vidro transparente: transmite a luz e permite visão nítida através dele; b) Vidro translúcido: transmite a luz em vários graus de difusão, de modo não permitir visão nítida; c) Vidro opaco: impede a passagem da luz. 11 5.4 Acabamento a) Vidro liso: transparente, apresentando leve distorção das imagens refratadas, em virtude das características da superfície ocasionadas pelo processo de fabricação; b) Vidro polido: transparente, mas permitindo visão sem distorção das imagens, pelo tratamento superficial; c) Vidro impresso (fantasia): durante a fabricação é impresso um desenho em uma ou nas duas superfícies; d) Vidro fosco: translúcido, pelo tratamento mecânico ou químico em umas ou nas duas superfícies; e) Vidro espelhado: reflete totalmente os raios luminosos, em virtude do tratamento químico em uma das superfícies; f) Vidro gravado: por meio de tratamentos químicos ou mecânicos apresenta ornamentos em uma das ou nas duas superfícies; g) Vidro esmaltado: ornamento através da aplicação de esmalte vitrificável em uma ou nas duas superfícies; h) Vidro termo-refletor: colorido e refletor pelo tratamento químico em uma das faces, feito em alta temperatura. 5.5 Cor a) Incolor; b) Colorido. 6 A PRINCIPAIS APLICAÇÕES DO VIDRO Diversas são as aplicações dos vidros na construção civil. Variando de acordo com características, seja ela de tipo, de forma, de transparência, de acabamento ou até mesmo cor. A seguir será descrito apenas alguma das diversas aplicações que os materiais vítreos podem executar. 12 6.1 Vidro comum (float) ou impresso a) Para aplicações em portas, divisórias, vitrines, muros de vidros, janelas instaladas em ambientes internos ou externos e em fachadas verticais, o vidro comum (float) ou impresso pode ser instalado apenas acima de 1,10 m em relação ao piso, encaixilhado ou colado em todo o seu perímetro; b) Nos envidraçamentos projetantes móveis — como projetante, basculante, projetante-deslizante (maxim-ar), de giro, de eixo vertical, de tombar, pivotante, sanfona (camarão) e reversível —, o vidro comum (float) ou impresso pode ser instalado apenas acima de 1,10 m em relação ao piso, totalmente encaixilhado ou colado em todo o seu perímetro, com a área de vidro inferior a 0,64 m². Nas aplicações acima do 1º pavimento, a projeção máxima da face da fachada ou da aba de proteção deve ser de 250 mm.6.2 Vidro de segurança temperado a) Boxes de banheiro; b) Envidraçamento de sacadas; c) Portas, divisórias, vitrines, muros e janelas; d) Fachadas verticais — permitido no pavimento térreo. Nos demais pavimentos pode ser aplicado desde que esteja acima da cota de 1,10 m em relação ao piso; e) Projetantes móveis (projetante, basculante, projetante- deslizante/maxim-ar, de giro, de eixo vertical, de tombar, pivotante, sanfona/ camarão e reversível) — quando estiver acima do primeiro pavimento, precisa ser totalmente encaixilhado e com a projeção máxima de 250 mm da face da fachada ou da aba de proteção. 6.3 Vidro de segurança laminado a) Guarda-corpos verticais ou inclinados; b) Coberturas, marquises e claraboias; c) Fachadas verticais ou inclinadas; d) Portas, divisórias, vitrines, muros e janelas; 13 e) Envidraçamentos projetantes móveis (projetante, projetante- deslizante/maxim-ar, basculante, de giro, de eixo vertical, de tombar, pivotante, sanfona/camarão e reversível); f) Boxes de banheiro; g) Envidraçamento de sacadas; h) Barreiras de separação em estádios de esportes; i) Isolamento de jaulas em zoológicos; j) Pisos e degraus; k) Visores de piscinas e aquários; l) Estruturas de vidros. 6.4 Vidro de segurança aramado a) Guarda-corpos verticais ou inclinados; b) Coberturas, marquises e claraboias; c) Fachadas verticais ou inclinadas; d) Portas, divisórias, vitrines, muros e janelas; e) Envidraçamentos projetantes móveis (projetante, basculante, projetante-deslizante/ maxim-ar, de giro, de eixo vertical, de tombar, pivotante, sanfona/camarão e reversível); f) Fechamentos em que é exigida resistência ao fogo por um período de tempo determinado — consulte o fabricante para mais informações quanto ao tempo de resistência ao fogo do vidro aramado. 7 CONSIDERAÇÕES FINAIS É de fácil percepção que o vidro vem ganhando um importante e valioso espaço no mercado, devido as melhorias constantes que são aplicadas aos diversos tipos já existentes. Hoje é se concebe um ambiente construído sem a total presença do material vítreo, seja na decoração, acabamento ou até mesmo na estrutura. Verificou-se ainda que se trata de um tema bastante extenso, uma vez que para se conhecer a fundo o assunto se necessita de muito estudo dedicado, pois todo material vítreo, pois simples que seja, traz consigo muitas técnicas e ciência aplicada. 14 Faz-se necessário, como todo material, o máximo de conhecimento possível para que se possa aplica-lo adequadamente, e assim obter-se os mais elevados resultados. E para isso, também pode-se associar mais de um tipo de vidro e assim melhorar ainda mais os resultados. Convém destacar, que a produção do vidro nos primórdios da história só foi possível por já existir o conhecimento do manufaturamento da cerâmica. 15 REFERÊNCIAS AKERMAN, M. Introdução ao vidro e sua produção. ABIVIDRO. Fevereiro, 2013. Disponível em:< http://www.certev.ufscar.br/documentos/arquivos/introducao-ao- vidro>. Acesso em: 01 nov. 2018. ALVES, O. L.; GIMENEZ, I. F.; MAZALI, I. O. Vidros: cadernos temáticos. Fevereiro, 2001. Disponível em: <http://lqes.iqm.unicamp.br/images/pontosvistaartigodivulgacaovidros.pdf>. Acesso em: 01 nov. 2018. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR-7199. Projeto, execução e aplicações de vidros na construção civil. Rio de Janeiro, 1989. Disponível em: <https://pt.slideshare.net/WillianGonalves4/nbr-7199-projeto- execucao-e-aplicacoes-de-vidros-na-construo-civil>. Acesso em: 10 nov. 2018 BARROS, C. Apostila de vidros. IFRS, 2010. Disponível em: <https://edificaacoes.files.wordpress.com/2011/04/apo-vidros-completa- publicac3a7c3a3o.pdf>. Acesso em: 10 nov. 2018. BERGAMO, A. P. R. H; MOTTER, C. B. A origem do vidro e seu uso na arquitetura. Encontra Ciêntiifco Cultural Interinstitucional. 12., 2014. Anais do 12º ECCI. Disponível em: <https://www.fag.edu.br/upload/ecci/anais/55952eb6a5b8d.pdf>. Acesso em: 10 nov. 2018. BLINDEX. O que é o vidro float. [200-?]. Disponível em: <http://www.blindex.com.br/sobre-a-blindex/historia-do-vidro/o-que-e-vidro-float>. Acesso em: 10 nov. 2018. CARPANEZ, J. Histórico: vidro. Super Interessante. 2016. Disponível em: <https://super.abril.com.br/historia/vidro/>. Acesso em: 10 nov. 2018. CEBRACE. Os tipos de vidro. 2015. Disponível em: <https://www.cebrace.com.br/#!/enciclopedia/interna/os-tipos-de-vidro>. Acesso em: 10 nov. 2018. FONSECA, I. C. L. Dimensões da luz natural na interação do homem com a arquitetura. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo) - Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Rio de Janeiro, 2017. Disponível em: <http://livros01.livrosgratis.com.br/cp050762.pdf>. Acesso em: 10 nov. 2018. JUNTO E MISTURADO. Como surgiu o vidro. Tudo Junto & Misturado. 2012. Disponível em: <http://tudojuntoemisturadopaty.blogspot.com/2012/03/como-surgiu- o-vidro.html>. Acesso em: 10 nov. 2018. 16 PINHEIRO, F. C. Evolução do uso do vidro como material de construção civil. 2007. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade São Francisco, Itatiba, 2007. Disponível em: <http://lyceumonline.usf.edu.br/salavirtual/documentos/1045.pdf>. Acesso em: 01 nov. 2018. RECICLOTECA. Vidro: história, composição, tipos, produção e reciclagem. Disponível em: <http://www.recicloteca.org.br/material-reciclavel/vidro/>. Acesso em: 10 nov. 2018.
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