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17/06/2014 1 Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS HISTÓRICO �Data da descoberta é desconhecida. �1500 a.C. Egito. �100 a.C.Romanos (vidro por sopro). �Século XX , com o desenvolvimento do aço e do concreto, o vidro passou a ser mais difundido e as janelas envidraçadas começaram a predominar nas fachadas dos edifícios. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Vidro é uma substância sólida e amorfa que apresenta temperatura de transição vítrea. Normalmente o termo refere a um material cerâmico transparente geralmente obtido com o resfriamento de uma massa líquida à base de sílica. Em sua forma pura, o vidro é um óxido metálico super esfriado transparente, de elevada dureza, essencialmente inerte e biologicamente inativo, com superfícies muito lisas e impermeáveis. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Estas propriedades desejáveis conduzem a um grande número de aplicações. No entanto, o vidro geralmente é frágil, quebra-se com facilidade. O vidro comum se obtém por fusão em torno de 1.250 ºC de dióxido de silício, (SiO2), carbonato de sódio (Na2CO3) e carbonato de cálcio(CaCO3). 4 Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS COMPOSIÇÃOCOMPOSIÇÃO São basicamente feitos por areia, calcário, barrilha, alumina, corantes e descorantes. As matérias primas que compõem o vidro são os vitrificantes, fundentes e estabilizantes. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Os fundentes possuem a finalidade de facilitar a fusão da massa silícea, e são compostos de óxido de sódio e óxido de potássio . Os estabilizantes impedem que o vidro composto de silício e álcalis seja solúvel: óxido de cálcio , óxido de magnésio e óxido de zinco . A matéria prima essencial é a sílica , apresenta-se sob a forma de areia; de pedra cinzenta; encontrada no leito dos rios e das pedreiras. 6 Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 2 Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Tipos (composição química) •Sílica Vítrea: �Areia de sílica pura �Temperatura maiores que 1725°C �Baixo coeficiente de expansão térmica. �Resistência a choque térmico “Utilizada na produção de fibras óticas, espelhos astronômicos, janelas de veículos espaciais. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Tipos (composição química) • Sodo- Cálcicos: � 8 a 12% em peso de óxido de cálcio e de 12 a 17% de óxido alcalino e pequena quantidade de alumina (0,6 a 2,5%) para incrementar durabilidade química. “São utilizados em embalagens em geral, como garrafas, potes e frascos; janelas, bulbos e tubos de lâmpadas, “O vidro plano é utilizado na indústria: automobilística, construção civil e de eletrodomésticos.” Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Tipos (composição química) •Vidros ao chumbo: �Sílica e óxido de chumbo. �Maior índice de refração, incrementando seu brilho. “Vidro nobre aplicado em taças e copos (de“cristal”) e peças artesanais, Também aplicados na indústria eletro-eletrônica e ótica.” Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Tipos (composição química) •Boro-silicato: �Sílica e óxido de boro. �Alta resistência ao choque térmico. �Alta resistência a ataques químicos. “Casos como Pyrex, Marinex, em utensílios de cozinha e laboratórios de química.” Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Tipos (composição química) •Aluminoborossilicato: �Sílica, óxido de boro e alumina (Al2O3), �Podem ser aquecidos a temperaturas superiores, sem deformação, comparativamente a vidros sodo-cálcicos ou a maioria dos boro-silicatos. “Utilizados em tubos de combustão, fibras de vidro,vidros com alta resistência química e vitrocerâmicos.” Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Tipos (composição química) •Vitrocerâmicas: �O termo vitrocerâmica refere-se a combinação do vidro com lítio, silício, alumínio e óxidos que produz uma variedade de materiais com interessantes propriedades termomecânicas. �Possuem maior resistência que os vidros comuns, uma baixa condutividade elétrica e quase nenhuma dilatação térmica, baixa condutividade térmica e resistência à choque térmico. 17/06/2014 3 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Reciclabilidade; Transparência (permeável à luz); Dureza; Não absorvência (impermeável à fluidos); Ótimo isolante elétrico; Baixa condutividade térmica; Recursos abundantes na natureza; Durabilidade. 13 Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS VANTAGENS DESVANTAGENS Reciclável Fragilidade Higiênico Preço mais elevado Inerte Peso relativamente grande Versátil Dificuldade no fechamento hermético Impermeável Dificuldade de manipulação Transparência Menor condutibilidade térmica Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE USOS DOS VIDROS Para embalagens - garrafas, potes, frascos e outros vasilhames; cores branca, âmbar e verde; Para construção - plano; lisos; cristais; impressos; refletivos; anti-reflexo; temperados; laminados; aramados; coloridos; serigrafados; curvos e espelhos fabricados a partir do vidro comum; Domésticos - tigelas, travessas, copos, pratos, panelas e produtos domésticos fabricados em diversos tipos de vidro; Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE USOS DOS VIDROS Fibras de vidro - mantas, tecidos, fios e outros para reforço ou isolamento; Vidros técnicos - lâmpadas incandescentes ou fluorescentes, tubos de TV, vidros para laboratório, para ampolas, para garrafas térmicas, vidros oftálmicos e isoladores elétricos Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS PROCESSO DE PRODUÇÃO DO VIDROPROCESSO DE PRODUÇÃO DO VIDRO Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS A mistura de areia com os demais componentes é dirigida até o forno de fusão por correias transportadoras. Com até 1.600ºC, a composição é fundida, afinada e condicionada termicamente, transformando-se numa massa pronta para ser conformada numa folha contínua. Estágio 1 : Forno de Fusão Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 4 Estágio 2 : Banho (FLOAT) A massa é derramada em uma piscina de estanho líquido, em um processo contínuo chamado “Float Bath”( Banho Float). Devido à diferenças de densidade entre os materiais, o vidro flutua sobre o estanho, ocorrendo um paralelismo entre as duas superfícies. Essa é a condição para que a qualidade óptica superior do vidro float seja atingida. A partir desse ponto é determinada a espessura do vidro, através da ação do top roller e da velocidade da linha. Quanto maior a velocidade da linha, menor a espessura resultante. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Estágio 3: Galeria de recozimento Perfil de tensões do vidro observada na Galeria de Recozimento. Após, a folha de vidro entra na galeria de recozimento, para resfrio controlado em torno de 120ºC e, então, preparada para o corte. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Estágio 4: Inspeção automática Antes de ser recortada, a folha é inspecionada por um "scanner", provido de raio laser que identifica falhas. Caso exista defeito de produção, o vidro será refugado e reciclado. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Estágios 5, 6 e 7 : Recorte, empilhamento e armazena gem O recorte é realizado em processo automático e em dimensões pré-programadas. As chapas de vidro são empilhadas automaticamente em pacotes, prontos para serem armazenados e expedidos. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Aplicação do Vidro na Construção Civil Desde 1980, o vidro tem conquistado espaço na arquitetura e construção civil. Ele é utilizado com frequência em fachadas, coberturas, pisos, divisórias, portas, janelas, escadas e paredes, além do seu uso como elemento de segurança em guarda-corpos. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Aplicação do Vidro na Construção Civil Podemos considerar que o largo emprego deste material se deve ao fato de que ele possibilita uma interação entre os meios interno e externo, o que amplia asegurança e a visibilidade. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 5 O vidro garante leveza aos ambientes, e tem substituído materiais comumente utilizados em residências, prédios comerciais, hotéis, aeroportos, parques, shoppings, hospitais e escolas, pois leva beleza e harmonia às formas delineadas. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS O tipo de vidro a ser utilizado para cada projeto irá depender, dentre outros fatores: - Do efeito que o cliente deseja para o produto final; - Do esforço ao qual o vidro será submetido. Para atender à segunda exigência, faz-se necessário conhecer a tecnologia de resfriamento empregado na fabricação do vidro. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Novas tecnologias já permitem o uso do vidro em paredes de sustentação, em pisos e em estruturas de escadas de projetos mais leves. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS NA CONSTRUÇÃO CIVIL Resumo da classificação dos vidros, segundo NBR NM 293 (ABNT, 2004). Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Monolítico : vidro comum, usado em caixilhos de alumínio. TIPOS DE VIDROS Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Temperado : um choque térmico na fabricação o torna cinco vezes mais resistente que o comum. Se quebrar, produz pedaços pequenos e não cortantes. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 6 TIPOS DE VIDROS Laminado : sanduíche de duas ou mais placas de vidro, que leva no miolo uma película de segurança (PVB, EVA, ou resina). Se romper, retém os pedaços. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Aramado : vem com uma malha de aço no meio da massa. É um vidro de segurança (a malha de aço retém os cacos), e também tem função de isolante termoacústico. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Refletivo, ou espelhado : reflete a luz e não absorve tanto calor. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Vidro Low-E (baixo emissivo) : Desenvolvido inicialmente para ser aplicado em edifícios de países de clima frio, que precisam manter o interior do edifício aquecido, os vidros low-e (low emissivity glass) são vidros baixo emissivos que impedem a transferência térmica entre dois ambientes. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Sua eficiência vem de uma fina camada de óxido metálico aplicada em uma das faces do vidro. Essa película filtra os raios solares – intensificando o controle da transferência de temperaturas entre ambientes - sem impedir a transmissão luminosa Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Serigrafado : colorido, é impregnado de tinta no forno de têmpera. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 7 TIPOS DE VIDROS Jateado : jatos de areia ou pós abrasivos fazem desenhos opacos na superfície. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Impresso : apresenta relevos e texturas na superfície, feitos no processo de fabricação. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Acidado : submetido a solução ácida, torna- se opaco. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Curvo : moldado a quente em moldes de aço, onde passam por um processo lento de cozedura. A partir de 3 mm de espessura, é feito sob encomenda. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Blindado : as camadas plásticas existentes entre várias lâminas de vidro amortecem o impacto e oferecem resistência. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Auto limpante : possui uma camada metalizada que tem como principal componente o óxido de titânio. Os raios ultravioletas ativam as propriedades auto limpantes do vidro, não deixando a sujeira fixar na superfície da chapa. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 8 TIPOS DE VIDROS Anti-reflexo : passa por um processo que tira o brilho de sua superfície, tornando-se anti-reflexo, sem alterar a sua capacidade de transmissão de luz. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Vidro Anti-riscos : O produto possui um revestimento especial aplicado durante o processo de fabricação do vidro que lhe confere resistência a riscos e arranhões 10 vezes mais que os comuns. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Vidro Antivandalismo : São projetados para frustrar ataques rápidos- como, por exemplo, o lançamento de um tijolo, sem desprendimento de pedaços de vidro, enquanto se aguarda sua reposição. Evita-se dessa maneira o roubo,a deterioração dos objetos pelas intempéries e os fragmentos de vidros espalhados. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Vidro Colorido : Além da aplicação artesanal de tintas especiais para vidros e do processo de serigrafia, existem três formas de produção industrial de vidro colorido: aplicação de aditivos na massa; deposição de camada refletiva; laminação de película plástica colorida. São produzidos nas cores fumê(cinza), bronze, verde e azul. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Vidro Colorido : Os vidros impressos e float coloridos na massa distinguem-se dos incolores pelo fato de aditivos minerais serem incorporados em suas composições, conferindo-lhes de um lado coloração e, de outro, proporcionando-lhes o poder de barrar um mínimo de radiação solar. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Vidro Craquelado : São vidros laminados compostos por uma lâmina interna de vidro temperado com duas lâminas externas de vidros comuns (float). No processo de produção do craquelado,o vidro temperado interno é quebrado e fragmenta-se,ficando aderido à película plástica e preso às lâminas externas. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 9 TIPOS DE VIDROS Vidro Duplo: São envidraçados termo acústicos compostos por duas ou mais chapas de vidros, unidos por dupla selagem, podendo ser instalados em janelas, fachadas, coberturas, entre outros, sejam as esquadrias de madeira, alumínio, aço, PVC. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Vidro Bisotado : Apresenta um chanfro em toda a sua borda. Seus usos mais comuns são em tampos de mesa, portas de entrada, divisórias de ambientes e janelas. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Tijolo ou Bloco de Vidro : No processo de fabricação, primeiro duas peças de vidro retangulares ou quadradas são fabricadas, cada peça (metade do tijolo de vidro) são unidas por fusão a altas temperaturas sendo o ar no espaço entre os vidros evacuado, de modo a criar-se um vácuo. Por fim as bordas são revestidas por plástico, para melhor vedação. Não podem estar sujeitos a cargas de construção, apenas a seu peso próprio, nem devem ser aplicados em locais sujeitos a impactos. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Lã de vidro : é produzida fazendo passar o vidro fundido através de pequenos furos ou orifícios, à medida que os filetes de vidro fundido escorrem através dos orifícios, eles são atingidos por jatos de ar ou vapor a alta pressão produzindo a lã. As fibras são controladas em relação às dimensões e espessura até formar a lã ou chapas rígidas. È um material incombustível, não absorvente, quimicamente estável, resistente ao ataque de insetos, roedores e fungos. A lã de vidro proporciona conforto ambiental e economia de energia, aliada a segurança, minimiza riscos de incêndio e a sua propagação. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Encontra-se na construção civil, principalmente aplicada sob forma de forros, feltros para isolação de coberturas e de paredes divisórias. Também destina-se ao isolamento térmico dos dutos de distribuição de ar (ar condicionados),e atenuante de ruídos. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS TIPOS DE VIDROS Fibra de vidro : o vidro pode ser moldado em fibras de diâmetro até 0,1 microm, com grande comprimento. Nestas condições apresenta enorme resistência a tração. O processo de produção consiste de um tambor metálico com orifícios girando a alta velocidade. Pelos orifícios escorrem os filetes, que são retirados, diminuindo o diâmetro e sendo enrolados em um cilindro. Algumas características da fibras de vidro são, não apodrece nem é afetada pela ação de insetos e roedores, não é poroso, resistência alta a agentes químicos quando combinada com resinas apropriadas. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 10 TIPOS DE VIDROS É incombustível, tem estabilidade dimensional e baixa condutividade térmica. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS APRESENTAÇÃO COMERCIAL DOS VIDROS � A NBR 11706/92, vidros na construção civil fixa as condições exigíveis para vidros planos aplicados na construção civil. � A unidade da compra é o metro quadrado. � As dimensões das chapas correntes no mercado (comprimento e largura) são em múltiplos de 5 cm, dentro das dimensões de fabricação. � Formas especiais sofrem um acréscimo de preço, correspondente às perdas e mão-de-obra para recortes. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Espessuras nominais de chapas de vidros produzidas no mercado brasileiro, segundo NBR 11706/1992. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA ESPESSURA DO VIDRO Tem por finalidade determinar a espessura correta para cada emprego, levando em conta a ação do vento, os choques mecânicos normais durante a limpeza e outros choques de ordem acidental, que ocorrem frequentemente. Para tal fim incluem um coeficiente de segurança da ordem de 2,33 nos casos dos vidros correntes existentes no mercado. Nem sempre devemos utilizar as espessuras resultantes dos cálculos, já que os vidros mais finos, sendo mais frágeis, oferecem um perigo maior aos operários no manuseio e durante a colocação. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA ESPESSURA DO VIDRO 1º -Altura de instalação do vidro (andar) 2º -Relação comprimento/largura (a/b) 3º -Retirar valor e/b do gráfico (e = espessura) 4º -Obter valor da espessura 5º -Escolher a espessura comercial mais adequada Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS a (comprimento) b (largura) Diagrama cálculo preliminar espessura de vidro segundo a pressão do vento: Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 17/06/2014 11 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA ESPESSURA DO VIDRO 1º - Altura de instalação do vidro ( 2º, 5º, 15º e 25º pavimentos) 2º - Relação comprimento/largura (a/b) 3º - Retirar valor e/b do gráfico (e = espessura) 4º - Obter valor da espessura 5º - Escolher a espessura comercial mais adequada Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS 5,0 m 2,0 m CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS VIDROS Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS PROPRIEDADES ACÚSTICAS Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS PROPRIEDADES ACÚSTICAS Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS NORMAS TÉCNICAS NBR 11706 – Vidro na construção civil , fixa as condições exigíveis para vidros planos aplicados na construção civil. NBR 12067 – Vidro plano , determinação da resistência à tração na flexão, específica um método para a determinação da resistência à tração na flexão de vidros planos. Adicionalmente, apresenta-se o procedimento para a medição da flexão máxima oriunda do carregamento, a ser determinado sempre que houver interesse. NBR 7199 – Projeto, execução e aplicações de vidros na constr ução civi l, fixa as condições que devem ser obedecidas no projeto de envidraçamento em construções. Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS Materiais e Componentes de Construção VIDROSVIDROS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAUER, Falcão. Materiais de Construção . Volume 1 e 2. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. AMBROZEWICZ, Paulo Henrique Laporte. Materiais de Construção . 1ed. São Paulo: PINI, 2012. ISAIA, Geraldo Cechella. Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais . 1. ed. São Paulo: IBRACON, 2007. 2v. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.
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